abstract
| - [[Файл:Spektri otveta kolbotshek.jpg|thumb|250px|Рис.3,Нормализованные спектры цветов ответа колбочками - трёхкопонентной системы. Это спектры чувствительности S-(М. + L) типов колбочек к определённым длинам волн спектра, данным в нанометрах]]Оптические изображения, создающиеся глазами животных, состоят из элементов, характеристики которых обусловлены различиями светимости и уровней отражения предметных точек объектов окружающей среды и свойствами самой зрительной системы. Схема (см. рис. 1в), относящаяся к сетчатке глаза у всех позвоночных животных создает представление этих изображений, производимыми фоторецепторами сигналы, пропорциональные контрасту светимости в каждой точке оптического изображения и определенном как различие между светимостью в той точке и средней светимости в области вокруг неё, приведенного к средней светимости. Это по сути форма сжатия сигнала, известного как оппонентная обработка сигнала, что достигнуто через окружающую центр систему менее ярких, других сигналов, относящихся к сетчатке глаза ячеек нервного узла — экстерорецепторов (рис. 1в). Эффективность данного явления обеспечена тем, что вычитание окруженного сигнала от сигнала центра минимизирует сигнал светимости, позволяя тем самым использовать диапазон яркости нейрона, чтобы представить местные изменения в светимости предметной точки на фокальной поверхности сетчатки. Большинство дневных позвоночных животных воспринимают видимую часть электромагнитного спектра в диапазоне длин волн между ~400 и ~650 нанометров. Естественные объекты этот диапазон длин волн не отражают их в равной пропорции, и таким образом свет в различных пунктах поперек изображения может измениться по спектральному составу так же как и интенсивность (не равномерно). Откуда, спектральное содержание естественных изображений является богатым источником информации о естественной окружающей среды обитания. Спектр чисто земных изображений может быть в виде двух основных компонентов:
* Один компонент — представляет цветной контраст между короткими и средними длинами длин волн спектра;
* Второй компонент — цветной контраст между средними и длинными частями длины волны спектра. Для примата, чтобы извлечь и использовать эту информацию, требуется:
* 1) Должна быть соответственно выбрана видимая часть соответствующей области длины волны;
* 2) Морфология (схема) сетчатки глаза должна, приспосбливаться, воспринять спектральную информацию и быть эффективно трансдукцированной и переданой в мозг. Животные, приматы, визуальные системы которых отвечают этим требованиям, наделены тем, что обычно называется как цветное зрение. Большинство млекопитающих имеет два пигмента колбочки. Один пигмент максимально чувствительный к коротковолновым длинам волн видимого (синего) спектра и второй — максимально чувствительный к длинам волн в пределах середины (зеленого/желтого) спектра. Первый пигмент вообще упоминается как пигмент колбочки S , второй — как пигмент колбочки М (см. рис.3). Пигменты очевидно изменялись и отклонялись от общего наследственного пигмента ~500 миллионов лет назад. Пиковая чувствительность этих пигментов отличается ~100 нитрометрами, но из-за ограниченной степени видимого спектра, эти два пункта выборки существовали, чтобы извлечь спектральную информацию из истинных естественных изображений. Находящаяся в сетчатке глаза животных схема испоьзования этих сигналов от двух типов колбочек, чтобы создать противника, сигнализирует пропорциональный спектральному контрасту по S-M или синей-желтой оси в дополнение к сигналу, пропорциональному контрасту (яркости) светимости в изображении. Таким образом оптический нерв большинства млекопитающих включает цветной информационный канал в дополнение к каналу светимости. Исключения здесь, в «двахроматик» (dichromacy) редки. Много морских млекопитающих и несколько ночных грызунов, плотоядные животные, и приматы во вторую очередь потеряли пигмент колбочки S и стали «однохроматик» (monochromats) ,. Много дневных приматов, с другой стороны, приобрели третий пигмент колбочки, пигмент колбочки L, который является максимально чувствительным к более длинным видимым (красным) длинам волны. Кроме того, относящаяся к сетчатке глаза схема в этих приматах, создает L-M (красно-зеленый) информационный канал в их оптических нервах в дополнение к синему-желтому S-M в dichromats; S-(М. + L) в trichromats] и каналах светимости, найденных в других млекопитающих. thumb|100px|left|Майкл Х.Роу, Нейробиология Приведенный обзор профессора, доктора философии, Университета Калифорнии, Прибрежной полосы Нейробиология Майкла Х. Роу, выдвинет на первый план недавнее продвижение понимания трех аспектов видения цвета trichromatic в приматах (2002г):
* 1) поведенческое значение trichromacy,
* 2) развитие и генетика фотопигментов,
* 3) относящиеся к сетчатке глаза кругообороты, которые создают красно-зеленые и синие-желтые цветные каналы в зрительном нерве. В последние годы в развтии и подтверждении на практике этих аспектовна, на базе гистологического исследования (например, см. Цветное зрение у птиц), на основании проведенной флюоресцентной микроскопии колбочек сетчатки, получены уникальные данные исследований 2006—2009 г.г.,. На основании них доказано, что восприятие света и цвета основано на работе фоторецепторов сетчатки, состоящей из мозаики блоков («ячеек») с разным количеством колбочек, которые воспринимают основные монохроматические лучи спектра света предметной точки индивидуально в зависимости от наличия у них разновидностей оптического пигмента и соответствено мозаики сетчатки (блоков разновидностей RGB). Например, у птиц мозаика сетчатки состоит из блоков, содержащих систему колбочек «четырехроматик» (четыре колбочки), у человека —«трихроматик» (три колбочки). (см. рис.3а,6). Т.е. в каждом блоке мозаики сетчатки могут содержаться по три, четыре, пять и т.д. колбочек, воспринимающих специализировано лучи на базе RGB.
|