Ikusmenaren fisiologia

Ikusmenaren fisiologia ikusmena ahalbidetzen duen prozesu fisiologikoen azterketan datza.

Funtsean, giza begiak argiaren erradiazio elektromagnetiko nerbio-bulkada bihurtzen du, ikusmen-nerbioaren bidez burmuineko lobulu okzipitalera iristean garunak irudi gisa interpretatzen duena.

Ikusten duguna inguratzen gaituen errealitatearen zati txiki bat besterik ez da, gure espektro ikusgarriarena (400-700 nanometroko tartean dauden uhin-luzerak). Espektro horretatik kanpo geratzen diren uhin-luzerek ez dituzte gure begiko pigmentu fotohartzaileak kitzikatzen eta, beraz, ikusezinak dira guretzat.

Beste animalia batzuek guk baino gehiago ikusten dute: hegazti eta intsektu ugarik argi ultramorea ikusten dute ^[1], eta agian baita katuek eta zakurrek ere ^[2]. Era berean, primate guztiek guk atzematen ditugun koloreak ere atzematen dituzte, baina animalia gehienek kolore gutxi batzuk besterik ez dituzte ikusten, edo zuri-beltzean (azken hauek ez dituzte guk ditugun konoak, koloreak atzemateko) ^[3]

Oinarria[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Argia erradiazio elektromagnetikoa besterik ez da. Ikusmenarekin, argia igortzen duten edo argia islatzen duten objektuen formak eta koloreak atzematen ditugu. Argi-uhinak igortzen edo islatzen dituzten objektuak (espektro ikusgarrian) ikusgai ditugu.

Erradiazio elektromagnetikoa denez, argia ikusi ahal izateko begiek fotoerrezeptoreak behar dituzte. Horiek erretinako zelula fotosentikorretan (kono eta makiletan) daude.

Giza ikusmenaren elementu nagusiak honako hauek dira:

sistema optikoa (begia): argi-izpiak bideratu eta puntu zehatz batean fokuratzen dituena

zelula fotosentikorrak (erretinan): argi-izpiak, erretinan fokuratu direnak, nerbio-bulkada bihurtzen dituzte (fototransdukzio izeneko prozesuan)

nerbio-bulkada burmuinera eramaten duen kanala (nerbio optikoa)

Argazki-kamera batekin alderatu da begiaren funtzionamendua: argazki-kamerak irudi bat hartu eta argiaren zati bat irekigune txiki baten bidez kameraren barrualdera sartzen du. Objektiboaren leiarrek argia pelikula fotosentikor batera zuzentzen dute, argi-izpien konbergentzia eragiten dutenean. Era berean lan egiten du giza begiak: argia begi-ninian zehar pasatzen da (argazki-kamararen irekigune txikian zehar egiten duen modu berean), kristalinoak argi-izpiak erretinara zuzentzen ditu (objektiboaren leiar konbergenteen antzera) eta erretinak kameren pelikula fotosentikorra bailitzan jarduten du.

Sistema optikoa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Ikusmen prozesuaren lehenengo fasean argia begian sartzen da, bertan dauden egitura gardenak zeharkatuz: kornea, irisa eta begi-ninia, humore urtsua eta kristalinoa.

Irisa eta begi-ninia dira argiaren sarrera erregulatzen duten egiturak. Irisa beltza, marroia edo urdina izan daiteke, edo kolore horietako nahasketa; begi-niniaren irekiera kontrolatzen du, begian sartzen den argi kopurua baldintzatuz (argazki kamera baten diafragmak egiten duen modu berean). Argi asko dagoenean, begi-ninia ixten da, argi gehiago behar ez dugulako; baina inguruan argi gutxi baldin bada, zabaldu egiten da, ahalik eta argi gehien hartzeko ^[4]. Irisak dituen giharrak dira irisa mugitzen dutenak, begi-niniaren irekiera edo itxieraren itxura emanez.

Begi-ninia eta humore urtsua zeharkatu ostean kristalinora iristen da argia. Honek leiar konbergente baten antzera jarduten du: argi-izpiak errefraktatu eta erretinan fokuratzen ditu.

Errefraktatuta izan ondoren eta erretinara heldu aurretik, argi-izpiek humore beirakara zeharkatu behar dute; honek argazki-kameraren kamera ilunaren funtzioa egiten du.

Erretina da sistema optiko honen elementurik konplexuena. Osatu gabeko egitura da, begiaren aurreko aldean ez dagoelako. Nerbio-jatorria du, nerbio optikoaren hedapena besterik ez baita. Erretinan daude argiarekiko sentikorrak diren zelulak: konoak eta makilak. Azken hauek eraginkorragoak dira argi ahularekin, eta gauez ikusteko aukera ematen dute. Konoek, aldiz, intentsitate handiko argiarekin funtzionatzen dute, eta koloreak ikustea ahalbidetzen dute. Giza erretinak 6 milioi kono, gutxi gorabehera, eta 120 milioi makila ditu. Fobea da erretinako gunea non argi-izpiak fokuratzen diren.

Gihar askok ikusmenaren prozesuan parte hartzen dute. Hainbat giharrek begien mugimendua kontrolatzen dute, mugimenduan dagoen objektu bat jarraitu ahal izatea ahalbidetzen duena. Beste gihar batzuk kristalinora lotuta daude, bere itxura aldatuz (kristalinoaren kurbadura egokitzen dute, ezinbestekoa dena objetuak fokuratu ahal izateko )

Moldapena[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Begian, kristalinoaren kurbadura egokitu egiten da objektu bat fokuratu ahal izateko. Prozesu horri moldapena deritzo.

kristalinoa konkortu egiten da hurbileko irudiak fokuratu ahal izateko

kristalinoa lautu egiten da urrutiko irudiak fokuratu ahal izateko

Kristalinora lotutako muskuluak dira begi-elementu horren itxura aldatzen dutenak.

Moldapena arku erreflexua da, erretinan irudiak desfokuratzen direnean aktibatzen dena. Nerbio-sistema autonomoaren mende dago. Irudiak 15 cm. (hurbileko puntua) eta 65 metro (urrutiko puntua) bitarteko distantzia daudenean soilik gertatzen da. 15 cm. baino gutxiagoko distantzietan ez dago moldapenik, eta beraz irudiak beti lausoak ikusten dira. 65 metro baino gehiagoko distantzietan ere ez dago moldapenik, irudiak beti garbi ikusten baitira.

Zelula eta pigmentu fotosentikorrak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Argi-izpiak erretinara iristen direnean kono eta makiletan dauden pigmentu fotosentikorrak kitzikatu egiten dira, eta jaso duten argi-estimulua seinale elektriko bihurtzen dute, nerbio-bulkada gisa transmititzen dena.

Pigmentu fotosentikorrak kono eta makilen goiko aldean daude. Zelula horien beheko aldeak sinapsi egiten du neurona sekundarioekin, goian sortutako nerbio-bulkada transmititzen dutenak

Pigmentu fotosentikorrak kitzikatzen direnean, konoen eta makilen hiperpolarizazioa agertzen da. Neuronetan ekintza potentzial batek zelula mintzaren despolarizazioa eragiten duen bitartean, kono eta makiletan alderantziz gertatzen da: zelula mintzak ez du despolarizaziorik, hiperpolarizazioa baizik; hots, zelula mintza ez da positiboa bihurtzen, negatiboagoa baizik.

Despolarizazioa eta hiperpolarizazioa mintzaren kanalak irekitzen direnean sortzen dira, ioi batzuen sarrera edo irteera erraztuz. Despolarizazioa, batik bat, neuronetan gertatzen da sodio ioiak (Na⁺) zelula barnera kopuru handitan sartzen direnean. Hiperpolarizazioan, aldiz, sodio ioia zelula fotosentikorretatik irtetzen da, eta ondorioz kono eta makilen mintz potentziala negatiboago bihurtzen da.

Zelularen hiperpolarizazio horrek ekintza potentziala eta nerbio-bulkada sortzen ditu. Bulkada hori uhin baten modura eroaten da zelulan zehar eta sinapsi egiten du beheko neuronekin. Nerbio-bulkada nerbio optikora iristen da gero, eta hortik burmuineko lobulu okzipitaleraino heltzen da.

Makilen pigmentu fotosentikorra errodopsina da. Konuen pigmentuei, aldiz, opsina deritze.

Errodopsina kromoproteina bat da, bi osagai dituena:

Cis-erretinola, A bitaminaren deribatu bat.
Opsina (proteina bat)

Argia jasotzen duenean, errodopsinaren cis-erretinola trans-erretinol bihurtzen da, lehenengoaren isomeroa, eta opsinatik banatzen da.

Mekanismo zehata ezagutzen ez bada ere, ematen du errodopsinaren aldaketa molekular horrek makilen hiperpolarizazioa eragiten duela, ekintza potentziala eta nerbio-bulkada sortuz.

Koloreen ikusmena ahalbidetzen duten konoak ez dira makilak bezain sentikorrak argiarekiko. Horrenbestez, 100 aldiz argi-intentsitate handiagoa behar dute ekintza potentziala sortzeko.

Konoetako pigmentuak xurgatzeko uhin-luzerak

Konoek opsina izeneko pigmentu ezberdinak dituzte. Erredopsinarekin gertatzen denaren antzera, argiak pigmentu horiek kitzikatu egiten ditu, zelularen hiperpolarizazioa eraginez.

Hiru kono mota daude, bakoitza bere opsina bereziekin:

lehenengoak, argi urdinarekiko sentikorrak (beren opsinek argi urdina xurgatzen dute)
bigarrenak, argi berdearekiko sentikorrak (beren opsinek argi berdea xurgatzen dute)
hirugarrenak, argi gorriarekiko sentikorrak (beren opsinek argi gorria xurgatzen dute)

Hiru kono mota horiek dira koloreen ikusmena ahalbidetzen dutenak.

Nerbio-bulkadaren transmisioa[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Erretinako zelula fotosentikorretan sortzen den nerbio-bulkada erretinako beheko geruzan dauden neurona sekundarioetara transmititzen da, lotura sinaptikoen bidez. Neurona horiek, era berean, beherago dauden neurona ganglionarrekin sinapsi egiten dute. Neurona ganglionar horien axoi guztiek bat egiten dute puntu berean, nerbio optikoa osatuz. Nerbio-egitura horietatik guztietatik eroaten da nerbio-bulkada.

Nerbio optikoa bigarren nerbio kraniala da. Erretinatik garunera joaten da, eskala eginez talamoan garunaren lobulu okzipitalera iritsi aurretik.

Talamora iritsi aurretik, ordea, bi nerbio optikoetako bakoitza kiasma optikoan guruzatzen da. Hortik, traktu optikoa zeharkatuz, nerbio-bulkada talamora iristen da, eta talamotik burmuineko lobulu okzipitalera. Hor, ikusmen-arean, garunak nerbio-bulkada deskodifikatzen du, guretzat ulergarriak diren irudietan bihurtuz.

Ikusmen-akatsak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Miopia: begietara iristen diren argi-izpiak erretinan fokuratzen ez direnean, erretinaren aurrean baizik, agertzen da miopia. Bi arraziorengatik gerta daiteke: begia luzeegia delako, edo kristalinoa konbergentzia handiegia duelako. Miopiak urrun dagoena gaizki ikustea eragiten du. Argi-izpiak erretinaraino mugitzen dituzten leiar dibergenteak erabiliz zuzentzen da miopia.

Hipermetropia: aurrekoaren alderantzizko akatsa. Irudia ez da erretinan fokuratzen, erretinaren atzean baizik. Begia motzegia delako edo kristalinoak konbergentzia gutxi duelako agertzen da. Leiar konbergenteak erabiliz zuzentzen da.

Astigmatismoa: kornea kurbatua dagoenean agertzen den akatsa. Irudi lausoak ikustea eragiten du. Leiar berezien erabilera behar da.

Begi-lausoa: kristalinoak fluido argi eta likatsua du, lipidoez eta proteinez osatua. Proteina horien akats metabolikoen ondorioz, kristalinoa opaku bihurtzen duten egitura haritsuak sortzen dira. Begi-lausoak itsutasuna eragiten du. Kirurgiaren bidez konpontzen da.

Presbizia: "ikusmen nekatua" ere deitzen zaio. Adina aurrera joan ahala agertu ohi da. Moldapen fenomenoa galtzen denean agertzen da, kristalinoa gogortzen denean. Ondorioz, gertuko objektuak ez dira ondo ikusten. Leiar bereziak erabiliz zuzentzen da.