45. Сприйняття простору і кольору. Порушення зору. Гігієна зору

• Назад до змісту

🔍🧪 БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Око людини має складну структуру, яка сформувалася у процесі еволюції. Проте у «дизайні ока людини» можна виявити чимало недоліків. Віднайди їх і поясни, як за такого неідеального дизайну цей орган добре виконує свою роботу. Чи існують тварини, у яких око позбавлене недоліків, притаманних людському?

Око людини має сліпу пляму, де зоровий нерв виходить із сітківки. Також можливі порушення заломлення променів світла, що призводять до короткозорості або далекозорості. До вроджених вад зору належить дальтонізм, коли порушуються функції колбочок і людина не розрізняє певні кольори.

Хоча на сітківці є сліпа пляма, людина має бінокулярний зір, коли поля зору правого та лівого ока перекриваються. Це дає змогу мозку зливати окремі зображення в єдиний цілісний образ.

Так, існують. Наприклад, зір у птахів десь у 8 разів гостріший, ніж у людини. Раки-богомоли мають складні (фасеткові) очі, які дуже досконалі й можуть розрізняти 12 кольорів, а також ультрафіолетові, інфрачервоні й поляризовані промені світла.

🧠 ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. У риб зір монокулярний, а в людини — бінокулярний. Яка перевага такого зору для людини? Чому монокулярний зір для багатьох тварин є більш вдалим варіантом?

Перевага бінокулярного зору людини в тому, що поля зору правого та лівого ока перекриваються. Це дозволяє мозку зіставляти інформацію, сприймати світ об’ємним (у 3D) і точно визначати відстань до предметів. 

Монокулярний зір, як у риб, є кращим для тварин, яким потрібно мати дуже широке поле зору, щоб вчасно помітити хижака. Кожне око бачить свою картинку, і разом вони охоплюють значно більший простір навколо.

2. Чи однакове поле зору лівого і правого ока? Чи однакове поле колірного зору для різних кольорів?

Ні, поле зору лівого і правого ока не зовсім однакове, хоча значною мірою перекривається, що видно на малюнку 45.1 у підручнику. Кожне око має зони, які інше око не бачить. Поле колірного зору теж не однакове для різних кольорів і є вужчим за загальне поле зору. Це пов’язано з тим, що колбочки, які відповідають за сприйняття кольорів, розташовані переважно в центральній частині сітківки. Тому ми найкраще розрізняємо кольори прямо перед собою.

❓ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Порівняй два види фоторецепторів людини (скористайся таблицею).

2. Розглянь зображення паличок і колбочок з «Магічної книги анатомії» Керол Доннер (мал. 45.4). Які ознаки фоторецепторів авторка відобразила на малюнку?

На малюнку авторка відобразила такі ознаки фоторецепторів:

• Колбочки зображені кольоровими (червона, зелена, синя) і “малюють” картину. Це символізує їхню функцію — сприйняття кольорів. Також їх менше, що відповідає дійсності.
• Палички зображені чорно-білими, що вказує на їхню нездатність розрізняти кольори. Вони показані у більшій кількості та ніби “зв’язані” разом, що може символізувати їхню роботу в умовах слабкого освітлення та створення менш чіткого зображення.

3. Проведи дослідження колірного сприйняття з симуляцією на РНЕТ. Скористайся інструкцією в додатку (завдання 45.3).

У симуляції зображено, які три основні кольори сприймають колбочки людини. Запиши ці кольори:

Колбочки людини сприймають три основні кольори: *червоний, зелений та синій.*

Які колбочки збуджуються, коли людина бачить жовтий колір?

Збуджуються червоні та зелені колбочки.

Фіолетовий?

Збуджуються червоні та сині колбочки.

Помаранчевий?

Збуджуються червоні та зелені колбочки, але червоні збуджуються сильніше.

Чорний?

Жодні колбочки не збуджуються, оскільки чорний — це відсутність світла.

Білий?

Збуджуються всі три типи колбочок (червоні, зелені та сині) одночасно і з однаковою інтенсивністю.

Сірий?

Збуджуються всі три типи колбочок, але з меншою інтенсивністю, ніж для білого кольору.

Чи можуть бути різні відтінки сірого кольору?

Так, можуть. Різні відтінки сірого виникають, коли всі три типи колбочок збуджуються з однаковою, але різною за силою інтенсивністю.

Увімкни кольорові фільтри. Що можна зрозуміти, проекспериментувавши з фільтрами?

Кольорові фільтри пропускають світло лише свого кольору, а інші кольори поглинають. Наприклад, якщо дивитися на білий промінь через червоний фільтр, то видно тільки червоне світло, бо зелений і синій були заблоковані. Це доводить, що білий колір складається з кількох кольорів і що наше сприйняття залежить від того, які саме промені світла потрапляють в око.

Запиши висновок за результатами дослідження.

Поясни, як людина сприймає різні кольори. Людина сприймає кольори завдяки трьом типам колбочок у сітківці ока, кожна з яких чутлива до свого кольору: червоного, зеленого або синього. Усі інші кольори та відтінки, які ми бачимо, — це результат того, як наш мозок змішує і обробляє сигнали від цих трьох типів колбочок, коли вони збуджуються світлом різної інтенсивності. Наприклад, коли збуджуються одночасно “червоні” і “зелені” колбочки, ми бачимо жовтий колір.

Що ти дізнався / дізналася нового із симуляції про сприйняття кольорів? Чи ефективний такий метод навчання для тебе?

З симуляції я наочно побачив, як саме змішуються базові кольори, щоб утворити нові. Було цікаво “погратися” з інтенсивністю променів і бачити, як це миттєво змінює колір, який сприймає мозок. Я зрозумів, що білий та сірий кольори — це суміш усіх трьох кольорів, а чорний — їхня повна відсутність. Такий метод навчання для мене дуже ефективний, бо набагато легше зрозуміти процес, коли можеш сам усе спробувати й побачити результат. Це краще, ніж просто читати текст у підручнику.

4. Поясни, чому в оці людини є сліпа пляма.

Сліпа пляма існує тому, що це місце, де зоровий нерв виходить з очного яблука, щоб передати інформацію до мозку. У цій ділянці сітківки відсутні світлочутливі рецептори — і палички, і колбочки.

5. Порівняй ознаки короткозорості і далекозорості.

6. Сформулюй правила збереження зору. Обґрунтуй їх доцільність.

Щоб зберегти зір, потрібно дотримуватися таких правил:

1. Стежити за умовами читання. Читати потрібно при достатньому освітленні, тримаючи книгу на відстані 30–35 см від очей. Це допомагає уникнути перенапруження м’язів ока.
2. Забезпечуй рівномірне освітлення робочого місця. Недостатня освітленість спричиняє перенапруження очей і може призвести до набутої короткозорості
3. Робити перерви під час роботи з гаджетами. Варто дотримуватися правила «20-20-20»: кожні 20 хвилин роботи дивіться на предмет, що знаходиться на відстані 20 метрів (або просто вдалечінь) протягом 20 секунд. Це дає м’язам кришталика розслабитися.
4. Щороку проходити обстеження в офтальмолога. Регулярні перевірки дозволяють вчасно виявити проблеми із зором, такі як короткозорість чи далекозорість, і почати корекцію.

🧩 СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• По-перше, я дізнався, що наша сітківка “вивернута”, і світлу треба пройти через нервові клітини, щоб дійти до рецепторів.
• По-друге, виявляється, що білий колір ми бачимо, коли збуджуються одночасно всі три типи колбочок, а чорний — коли не збуджується жоден.
• По-третє, я зрозумів, чому в нас є сліпа пляма — це місце, де виходить зоровий нерв, і там просто немає фоторецепторів.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачив/побачила зв’язок…

Мене здивувало, що білий колір — це не окремий колір, а результат одночасного збудження всіх трьох типів колбочок. Також дивно, що наше око має недосконалу будову (сліпа пляма, “вивернута” сітківка), але працює дуже добре завдяки роботі мозку.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Спочатку було складно уявити, як всього три кольори (червоний, зелений та синій) можуть утворювати тисячі відтінків, які ми бачимо. Але коли я попрацював із симуляцією PhET, все стало на свої місця. Я зміг сам “змішувати” промені та бачити, як утворюється жовтий, фіолетовий чи навіть білий колір. Це допомогло зрозуміти теорію на практиці.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Найперше, я тепер точно буду дотримуватися правила “20-20-20”, коли сиджу за комп’ютером чи телефоном, бо тепер я розумію, як важливо давати очам відпочинок. Також, ці знання допомагають зрозуміти, як працюють екрани наших гаджетів, адже вони теж використовують червоні, зелені та сині пікселі для створення зображення.