Беседы о Третьем Элементе - Яков Романович Равиц
В сетчатке имеется около миллиона ганглиарных клеток, каждая из которых выпускает один аксон, соответственно, зрительный нерв содержит около миллиона проводков. Получается, миллион пикселей или мегапиксель — это среднее разрешение матрицы нашей сетчатки, но на деле острота зрения гораздо выше, потому что расположен этот мегапиксель очень неоднородно.
В области центральной ямки (желтого пятна) количество рецепторов на несколько порядков выше, чем на периферии, упакованы они крайне плотно и буквально жмутся друг к дружке. Эти нейроны отличаются малыми размерами и называются карликовыми, они не умеют ни видеть в темноте, ни реагировать на движение, но зато различают цвет и мельчайшие детали. Ганглиарные нейроны, отвечающие за сумеречное (палочковое) зрение и за ощущение движения, сдвинуты к периферии. Они больше по размерам, имеют более широкие рецептивные поля и расположены не плотно, их называют магноцеллюлярами.
В месте выхода зрительного нерва из сетчатки рецепторов нет, и там находится так называемое слепое пятно. Его мы не различаем и если какой-нибудь предмет окажется в его поле, он станет невидим.
Перед входом в первые центральные мозговые структуры зрительные пути проходят стадию перекреста, называемую хиазмой. В ней два зрительных нерва, от правого и левого глаза, перекрещиваются, так что дальше часть нервных волокон от правого глаза идут по левой стороне, а от левого — по правой. Перекрещивание нервных путей — это древнее таинственное заклятие хордовых, которое перешло и на нас, позвоночных. Никто не знает, почему и при каких обстоятельствах оно наложено, и, возможно, не узнает никогда. Как только наши вторичноротые предки, обладатели первого трубчатого мозга, дошли до стадии развития, на которой между чувствительным и двигательным нейронами появился третий, вставочный, тот при первой же возможности начал перекидывать все сигналы на противоположную сторону тела.
Перекрест хиазмы практически полный у тех животных, у которых глаза расположены по бокам головы. Но у обладающих бинокулярным зрением, то есть тех, у кого глаза сдвинуты вперед, так что поля зрения обоих частично или полностью перекрываются, логика перекреста изменена.
Очень удобно обозревать окрестность, когда глаза находятся по бокам от головы, — видно все, что делается спереди, сбоку и сзади. Можно спокойно греться на солнышке и чистить перья. А если какой-нибудь умник попробует незаметно подкрасться сзади, следует нагло зыркнуть черным глазом, злобно каркнуть, показать язык и улететь.
Но если ты прыгаешь с ветки на ветку, ситуация в корне меняется. Главной проблемой становится уже не обзор окрестностей, а то, что, если не допрыгнешь до следующей ветки на несколько сантиметров, упадешь с дерева и переломаешь себе все кости. В такой ситуации гораздо важнее уметь точно определять расстояние, и тут становится крайне выгодно иметь бинокулярное зрение.
Глаза сдвигаются на переднюю часть головы, и область обзора перекрывается так, что каждый глаз видит предмет под немного другим углом. Это позволяет сравнивать картинки. Для этого в хиазме половина нервных волокон уже не перекрещиваются, а остаются на своей стороне, причем волокна от одинаковой стороны обоих глаз оказываются в одном пучке, вместе. Сравнивая ту же самую картинку, пришедшую под разными углами зрения, мозг находит расстояния до объектов, достраивая воображаемый треугольник.
Мы уже не прыгаем по веткам, как наши предки, но и у нас есть действия, требующие точного понимания расстояния до объектов. К примеру, когда мы наливаем жидкость в стакан, мы должны точно знать, что горлышко бутылки и стакан находятся на одинаковом расстоянии от глаза, иначе жидкость прольется мимо. Чтобы этого не произошло, мы сравниваем расстояние до горлышка бутылки и до стакана против бесконечно удаленной точки и по теореме Пифагора находим расстояние до обоих объектов. Если оно одинаковое, то можно наливать. Если же вы попробуете произвести упомянутое действие с бутылкой и стаканом под углом в 900 к сцене, пользуясь только одним глазом, боюсь, вас ждут неприятности.
Я уже упоминал, что мы — вторичноротые животные из типа хордовых и подтипа позвоночных. Основным признаком хордовых является нервная система, построенная в виде трубки, хорды, внутри которой есть канал для спиномозговой жидкости. Первые хордовые возникли очень-очень давно, более 600 миллионов лет назад, в Кембрии, когда эволюция перебирала всевозможные виды симметрии живых существ и испытывала их на живучесть. У хордовых, доживших до наших дней, ланцетников и оболочников (на стадии личинки), развитие нервной системы закончилось спинным мозгом без выраженного головного отдела, но функционально передняя часть спинного мозга все же отличается от задней.
В принципе хордовые оказались довольно удачной конструкцией в плане формы тела и скорости передвижения, но властелинами морей они стали только после того, как получили позвоночник, скелет, челюсти, глаза, боковую линию, слух и превратились в рыб.
У рыб процесс усложнения нервной системы зашел намного дальше. Передняя часть спинного мозга увеличилась в размерах, образовала связи с имевшимися и новыми органами чувств и превратилась в то, что мы называем головным мозгом. А именно: продолговатый мозг, средний мозг, мозжечок, промежуточный мозг (Таламус и Гипоталамус), и на самом конце появились обонятельные луковицы и рядом с ними — малюсенький анализатор обоняния (конечный мозг).
Задняя часть этой трубки осталась в виде спинного мозга, защищенного позвонками. Должен сказать по секрету, что мы произошли не от самых умных рыб, а, скорее, от тех, у кого скелет был покрепче, что позволило им вылезти на сушу. К примеру, у акул и скатов конечный и промежуточный мозг развиты намного лучше, чем у костистых и кистеперых рыб. Но — родителей не выбирают.
Когда я говорил о рыбах, я уже упомянул о тектуме, то есть крыше среднего мозга. У рыб он является основным поведенческим мозгом, в котором формируются синтезированные образы и принимаются осознанные и неосознанные решения. Это реально сложное многослойное нейронное образование, в котором сходятся каналы данных от почти всех органов чувств: боли, тактильных ощущений, положения мышц в пространстве, равновесия, боковой линии, электрических датчиков, зрительной, слуховой, химической и вкусовой сенсорных систем. Кроме того, в тектуме находятся основные ядра двигательной активности, в которых принимаются решения по мышечной моторике, направленной на выполнение стоящих перед организмом задач. Движение осуществляется через передачу команд спинному мозгу, мозжечку или мышцам, подчиненным непосредственно среднему мозгу.
