Первая физиологическая информация на клеточном уровне была получена спустя 250 лет после Ньютона в исследованиях шведско-финско-венесуэльского физиолога Гуннара Светихина, который в 1956 году на костистой рыбе осуществил внутриклеточную регистрацию активности нейтронов сетчатки — сначала он принял их за колбочки, но они оказались горизонтальными клетками.

На освещение сетчатки эти клетки отвечали только медленными потенциалами (потенциалов действия не наблюдалось). Светихин обнаружил три типа клеток: первый тип, названный им L-клетками, гиперполяризовался при световой стимуляции независимо от спектрального состава света; второй тип, названной r-g-клетками, гиперполяризовался волнами малой длины с максимумом ответа на зеленый свет и деполяризовался волнами большой длины с максимумом ответа на красный свет; третий тип, названный с учетом теории Геринга у-клетками, отвечал по типу клеток r-g, но с максимумом гиперполяризации на синий и максимумом деполяризации на желтый свет.

Сотни дополнительных долларов, которые покупатели соглашаются платить за цветной телевизор, предпочитая его черно-белому, означают, что цветовые ощущения для нас достаточно важны. Сложный аппарат глаза и мозга может воспринимать различия в спектральном составе света, отражаемого от видимых предметов, и легко представить себе, какие преимущества давала эта способность нашим предкам. Одним из преимуществ, несомненно, было то, что она затрудняла маскировку другим животным: потенциальной добыче намного труднее слиться с окружающим фоном, если хищник может различать не только интенсивность света, но и цвет.

Столь же важным цвет может быть при поиске растительной пищи: обезьяна легко найдет ярко-красную ягоду, выделяющуюся среди зеленой листвы, и это даст животному несомненное преимущество, как, впрочем, и растению, поскольку семена проходят невредимыми через пищеварительный тракт обезьяны и рассеиваются на обширной площади. Для некоторых животных цвет важен при размножении; примерами служат ярко-красная окраска области промежности у макаков и изумительное оперение у самцов многих птиц.

Здесь мы продолжим обсуждать тему строения и функций глаз, начатых в предыдущей теме.

Глаз часто сравнивают с фотоаппаратом. Более уместно было бы сравнить его с телевизионной камерой, установленной на треноге, с автоматической системой слежения — машиной, которая самофокусируется, автоматически подстраивается к интенсивности света, имеет самоочищающуюся линзу и присоединена к компьютеру со столь развитыми возможностями параллельной обработки информации, что инженеры еще только начинают обсуждать сходные стратегии для конструируемой ими аппаратуры.

Гигантская работа по преобразованию света, падающего на две сетчатки, в осмысленную зрительную сцену часто странным образом игнорируется, как будто все необходимое нам для того, чтобы видеть, — это изображение внешнего мира, четко сфокусированное на сетчатке. Хотя получение резких изображений и важная задача, она скромна по сравнению с работой нервной системы — сетчатки и мозга. Как мы увидим в этой главе, вклад сетчатки уже сам по себе впечатляет.

Преобразуя свет в нервные сигналы, она начинает извлекать из окружающей среды то, что полезно, и отбрасывать то, что излишне. Никакое человеческое изобретение, включая управляемые компьютером камеры, пока еще не может соперничать с глазом. Эта глава посвящена главным образом нейронной части глаза — сетчатке, но я начну с краткого описания глазного яблока, аппарата, который содержит сетчатку и создает на ней четкое изображение внешнего мира.

Глаз человека представляет сложную оптическую систему. Аномалии этой системы широко распространены среди населения. В возрасте 20 лет около 31% всех людей являются дальнозоркими гиперметропами; около 29% - близорукими или миопами и лишь 40% людей имеют нормальную рефракцию.

Аномалии рефракции приводят к снижению остроты зрения и, таким образом, к ограничению в выборе профессии молодыми людьми. Прогрессирующая близорукость, является одной из самых частых причин слепоты во всем мире.

Чувствительная иннервация глаза и тканей орбиты осуществляется первой ветвью тройничного нерва - глазничным нервом, который входит в орбиту через верхнюю глазничную щель и разделяется на 3 ветви: слезную, носоресничную и лобную.

Слезный нерв иннервирует слезную железу, наружные отделы конъюнктивы век и глазного яблока, кожу нижнего и верхнего века.

Зрительный анализатор состоит из периферической части, представленной глазным яблоком (bulbus oculi), проводящих путей, включающих зрительный нерв, зрительный тракт, лучистость Грациоле, и центрального отдела анализатора.

Центральный отдел состоит из подкоркового центра (наружные коленчатые тела) и коркового зрительного центра (fissura calcarina) затылочной доли головного мозга.

По данным некоторых ученых, 70% всех сведений человек получает из окружающего мира с помощью зрения, другие полагают, что цифра должна быть увеличена до 90%. А. М. Горький, которому пришлось несколько дней во время болезни пробыть с повязкой на глазах, писал о своем состоянии так: «Ничто не может быть страшнее, как потерять зрение, — это невыразимая обида, она отнимает у человека девять десятых мира».

Глаза связаны непосредственно с мозгом. Сетчатка глаза воспринимает отражающиеся предметы окружающей среды и является внешней частью мозга. Эта «внешняя служба» передает информацию по оптическому нерву непосредственно в оптический центр мозга. Как известно из анатомии, мозг расположен в черепной коробке, благодаря которой надежно защищен от внешнего негативного влияния. Мозг весит примерно 1300—1500 г и обладает беловато-сероватым оттенком.

Глаза появляются у человека на очень ранней стадии его внутриутробного развития. Уже на 22-й день развития эмбриона можно различить первые зачаточные формы глаз — две плоские бороздки, которые расположены с двух сторон мозга. Впоследствии эти бороздки будут активно развиваться и формироваться в глазницы и во все внутренние части глаза.

("В данной статье переводчик вместо Бейтса перевёл Батес" - примечание автора сайта)

Американский врач Уильям Хоратайо Батес (1860—1931) долгое время специализировался на офтальмологии, после чего открыл собственную клинику.

Осмысливая опыт своей деятельности, он начал задумываться о смысле ношения очков и о всяком отсутствии этого смысла. Он не хотел мириться с тем, что лечение дальнозоркости заканчивается только тем, что врач выписывает очки нужной диоптрии. В лучшем случае очки корректируют плохое зрение, но они не могут вылечить его.

Благодаря этим очевидным успехам, мы испытываем всестороннюю перемену в отношении к медицинской профессии. В совсем недавнее время медиком считался человек, прошедший обучение медицине в рамках школьной программы. Сейчас медицине уделяется большее внимание, и обучение профессии занимает долгие годы.

Офтальмологию стали рассматривать как отдельную медицинскую дисциплину. Большое количество исследований в области психологии, а именно в области исследовании мозга и неврологии чрезвычайно расширили знания о структуре человеческого глаза. Сегодня мы знаем, что зрение зависит не только от анатомических свойств глаз, что это сложный процесс, в котором участвуют и мысли, и чувства, и переживания.