Sistema Visivo

definizione fisica

 

Apparato sensibile a quella porzione di energia elettromagnetica che si trasmette attraverso lo spazio e che chiamiamo luce visibile, compresa in un intervallo di lunghezza d'onda tra i 400 e i 700 nanometri. L'occhio reagisce a forme di stimolazione diversa dalle onde luminose. Una pressione sul bulbo oculare o il passaggio di una corrente elettrica attraverso la testa produce la sensazione della luce, che dunque è una qualità che viene prodotta nell'occhio al momento della stimolazione.

1. L'OCCHIO UMANO. - La luce entra nell'occhio attraverso la cornea, mentre la quantità di luce che deve passare è regolata dalla pupilla la cui contrazione o dilatazione sono sotto il controllo del sistema nervoso autonomo e, in particolare, del parasimpatico che regola le variazioni di dimensione della pupilla in rapporto alle variazioni di illuminazione. Il simpatico fa dilatare la pupilla anche quando si verificano condizioni di forte tensione emotiva sia piacevole che spiacevole. Il cristallino focalizza la luce sulla retina, una membrana nervosa formata da tre strati principali: a) i coni e i bastoncelli che sono le cellule sensitive che trasformano la luce in impulsi nervosi; b) le cellule bipolari che stabiliscono connessioni sinaptiche con i coni e i bastoncelli; c) le cellule gangliari che costituiscono il nervo ottico che decorre all'interno della scatola cranica. Dopo breve percorso i nervi ottici dei due lati si incrociano parzialmente nel chiasma ottico. In ciascuna retina si distinguono due metà, dette nasale e temporale a seconda che siano prossime rispettivamente al naso e alla tempia. Solo le fibre che provengono dalla metà nasale si incrociano nel chiasma ottico per cui la metà retinica temporale di un occhio e la metà retinica nasale dell'altro occhio ricevono gli stimoli provenienti da una stessa metà del campo visivo. Ne consegue che una lesione del lobo occipitale di un emisfero, dove giungono le fibre del nervo ottico per raggiungere le aree corticali in cui avviene la rappresentazione visiva, produrrà zone cieche in entrambi gli occhi. Questo fenomeno è spesso un indice per la localizzazione di tumori o lesioni cerebrali. Le cellule retiniche che fungono da fotorecettori sono i coni e i bastoncelli. I bastoncelli sono i principali responsabili della visione a bassa intensità di luce, non segnalano i colori e danno una visione solo in bianco e nero, i coni invece agiscono solo nella visione diurna dando un'immagine a colori e dettagliata, permettendo di vedere sia i colori acromatici come il bianco, il nero e i grigi intermedi, sia i colori cromatici come il rosso, il verde, il giallo e il blu. La maggior parte dei coni si trova nella fovea che è il centro del campo visivo e invia le sue fibre a entrambi i tratti ottici, per cui la rappresentazione corticale di ciascuna fovea è bilaterale. Non lontano dalla fovea vi è un'area sensibile, la macchia cieca, dove le fibre nervose provenienti dalle cellule gangliari si raggruppano a formare il nervo ottico.

2. LA LUMINOSITÀ - Le singole cellule della retina codificano la luminosità attraverso la loro attivazione: quanto più brillante è l'illuminazione, tanto più frequente è l'attivazione delle cellule. Il passaggio dalla luce diurna a quella notturna si verifica gradualmente. Al crepuscolo la visione dipende essenzialmente dai bastoncelli. A un cambiamento improvviso di condizioni di luminosità l'occhio ha bisogno di alcuni minuti per adattarsi, consentendo ai coni di diventare gradualmente sensibili a una luce: più debole e ai bastoncelli di aumentare progressivamente la loro sensibilità. Il meccanismo della visione dipende da una serie di trasformazioni chimiche di una sostanza rossastra, detta rodopsina, che scolora tendendo al giallo quando è esposta alla luce. La rodopsina è l'intermediario tra la luce che entra nell'occhio e l'attivarsi dei nervi sensoriali che producono la visione. La sostanza che interviene nel ciclo della rodopsina è una forma modificata della vitamina A la cui carenza nell'alimentazione impedisce ai bastoncelli di formare una quantità sufficiente di rodopsina, producendo la cosiddetta cecità notturna.

3. IL COLORE. - Viene modificato soltanto dai coni, alcuni dei quali sono sensibili al rosso, altri al verde, altri al giallo, altri al blu. Ciascun tipo di coni possiede una distinta sensibilità perché viene attivato da luce di una determina lunghezza d'onda. qualsiasi colore colpisca la retina risulta composto da quantità diverse di questi colori primari. Qui occorre distinguere la mescolanza delle luci, che è additiva, dalla mescolanza dei pigmenti, che è sottrattiva. La luce è la sorgente di tutti i colori e i pigmenti sono semplicemente i riflettori o assorbitori dei colori che acquistano la loro colorazione assorbendo o sottraendo alcune parti dello spettro e riflettendo le rimanenti. Per quanto concerne gli attributi del colore (tonalità, chiarezza, saturazione), le teorie sulla visione del colore (tricromatica e quadricromatica), i disturbi della visione del colore nonché i significati emotivi e simbolici del colore,

4. LA PROFONDITÀ E LA DISTANZA. - Il mondo reale, come il mondo percepito, ha tre dimensioni:altezza, ampiezza e profondità. La retina dispone invece di due sole dimensioni, per cui sorge il problema di come sia possibile codificare la distanza relativa degli oggetti dall'osservatore. Oltre agli indizi contenuti nelle rappresentazioni bidimensionali, come ad esempio la prospettiva, o il fatto che sulla retina gli oggetti più lontani provocano immagini più piccole di quelle che provocherebbero a una distanza più ravvicinata, il cervello utilizza la convergenza degli occhi che si verifica man mano che l'oggetto si avvicina, e la disparità retinica per cui ogni occhio riceve un'immagine leggermente diversa dell'oggetto osservato se questo è vicino, mentre se è lontano la disparità risulta molto minore. Combinando insieme le informazioni provenienti dalla convergenza e dalla disparità retinica, il sistema visivo stabilisce che, se l'indizio costituito dalla convergenza indica che l'oggetto è lontano, lievi disparità riducono la distanza indicata dalla convergenza, ottenendo così una corretta misura della distanza e della profondità.

5. IL MOVIMENTO.  A occhio fermo, l'immagine di un oggetto in movimento attraversa i campi recettivi di molte cellule cerebrali. Il movimento può quindi essere codificato tramite il passaggio dell'eccitazione da una cellula all'altra, o anche da alcune cellule corticali che si attivano solo quando un oggetto attraversa in una direzione particolare il suo campo recettivo. La registrazione del movimento è tuttavia più complicata, poiché le immagini attraversano la retina anche quando muoviamo l'occhio e, ciononostante, il movimento dell'occhio non fa si che il mondo sembri muoversi davanti all'osservatore. La ragione sembra risiedere nel fatto che gli impulsi nervosi, passando dal cervello ai muscoli oculari, agiscono anche sul sistema di percezione del movimento, cosicché, se all'occhio viene ordinato di muoversi, lo stesso ordine controbilancia l'effetto delle immagini che attraversano i campi recettivi. Attraverso le registrazioni elettrooculografiche sono stati individuati cinque tipi di movimenti oculari:

          

 

a)movimenti saccadici: servono a portare le fovee su un oggetto di 

              interesse come quando si legge o si esamina qualcosa;

           

b)movimenti lenti di inseguimento: servono a mantenere le fovee sull'oggetto 

              fissato che può essere fermo o in movimento.Si coordinano con i movimenti 

              della testa e determinano gli spostamenti dello sguardo;

           

c)nistagmo optocinetico: serie alternata di movimenti lenti di inseguimento e 

             di movimenti saccadici molto più veloci, come quando si fissa un punto del 

             paesaggio fino a che non esce dal campo visivo, dopodiché subentra una 

             saccade che riporta la fissazione su un altro punto, e così via;

          

d)riflessi vestibolo-oculari: permettono di stabilizzare la posizione degli 

             occhi indipendentemente da quella della testa;

          

e)movimenti di vergenza: si verificano fissando un oggetto che si avvicina

            (convergenza) o che si allontana (divergenza). Insieme alla disparità retinica, 

            la vergenza è un elemento per valutare la distanza.

 

   BACK