Световые лучи, прежде чем попасть на сетчатку, проходят через несколько преломляющих поверхностей: переднюю и заднюю поверхности роговицы, хрусталик и стекловидное тело.
Ясное, четкое видение разноудаленных предметов обеспечивается, благодаря изменению кривизны хрусталика, а значит и его оптической силы, с помощью сокращения или расслабления особой цилиарной (кольцевой или ресничной) мышцы, находящейся вокруг хрусталика. Эта мышца и меняет выпуклость самого хрусталика. Описанный схематично процесс называется аккомодацией.
Определенное состояние аккомодации всегда стремится вызвать и определенную степень сведения зрительных осей (конвергенции) при рассматривании близких предметов и определенную степень разведения зрительных осей (дивергенции) при рассматривании удаленных предметов. При этом и тот, и другой процесс происходит одновременно двумя глазами.
Кроме того, важная роль движений глаз для зрения определяется также тем, что для непрерывного получения мозгом зрительной информации необходимо движение изображения на сетчатке. Зрительное ощущение при неподвижных глазах и объектах исчезает через 1 – 2с. Если на глаз поставить присоску с крохотным источником света, то человек видит его только к момент включения или выключения, так как этот раздражитель движется вместе с глазом и, следовательно, неподвижен по отношению к сетчатке. Чтобы преодолеть такое приспособление (адаптацию) к неподвижному изображению, глаз при рассматривании любого предмета производит не ощущаемые человеком непрерывные и непроизвольные микро движения (сканирующий аппарат) трех видов. Тремор – мелкие, но очень частые быстрые колебания (дрожание) глазного яблока вокруг точки фиксации, сопровождают дрейф. Дрейф – медленное, плавное соскальзывание взора на десятые доли градуса (дрейфуют – медленно смещаются с точки фиксации взора), участвует в процессе удержания изображения в оптимальной зоне сетчатки, препятствует исчезновению восприятия объекта (направление дрейфа случайно) и саккады – микросаккады – быстрые перемещения взгляда в пределах одного градуса, восстанавливают заданное направление взора. Продолжительность каждого скачка равна сотым долям секунды. Чем сложнее рассматриваемый объект, тем сложнее траектория движения глаз. Они как бы «прослеживают» контуры изображения (Рис. 5), задерживаясь на наиболее информативных его участках (например, в лице это – глаза). Микросаккады, возникающие с определенным интервалом до нескольких секунд, как и дрейф, препятствуют развитию локальной адаптации, приводящей к возникновению «пустого поля». Вследствие каждого скачка изображение на сетчатке смещается с одних фоторецепторов на другие, вновь передовая информацию в зрительный (оптический) нерв.
Рис. 5. Микросаккады – движения глаз при осматривании объекта.
Частота вибрации нормального глаза в среднем –70 раз в секунду. Установлено, что глаза Лорда Макаули (Macaulay) перемещались с частотой 10000 раз секунду, что позволяло ему читать, корректировать и запоминать до 500 слов в секунду. Это значит, что, перелистывая страницы, он успевал с той же скоростью прочитать в них каждое слово. Эти феноменальные результаты достигаются через такое развитие зрения, которое позволяет глазам перемещаться без каких-либо препятствий с максимально возможной скоростью.
Кроме непроизвольных движений, существуют движения, связанные с процессом наведения взора на объект, настройки глаза «на фокус».
Из макродвижений, связанных с изменением местоположения глаз в орбите – это макросаккады – отражают обычно произвольные быстрые и точные смешения взора с одной точки на другую (амплитуда его не превышает 20 угловых градусов) и прослеживающие движения глаз – плавные движения глаз при отслеживании перемещающегося объекта в поле зрения так называемый «перевод взгляда». Амплитуда прослеживающих движений ограничивается пределами моторного поля глаза (около 60 угловых градусов по горизонтали и около 40 угловых градусов по вертикали). В основном, прослеживающие движение глаз носят непроизвольный характер, начинаются через 0,02с после начала движения объекта и продолжаются в течение 0,03 – 0,1 сек. после его остановки, так называемое «Время инерции зрения». На этом свойстве зрения основано кино и телевидение: человек не видит промежутков между отдельными кадрами (24 кадра за одну секунду в кино), так как зрительное ощущение от одного кадра еще длится до появления следующего. Это и обеспечивает иллюзию непрерывности изображения и его движения.
Опираясь на вышесказанное можно сделать вывод: физическая разносторонняя тренировка для поддержания тонуса мышечных волокон, чередующаяся с фазами отдыха и расслабления, глазам также крайне необходима, как и всему организму. Разработанная специализированная система психофизических упражнений, выполняемых на данном курсе, учитывает особенности развития, строения и работы органов зрения, а ее применение благоприятно влияет на укрепление здоровья глаз и сохранение их качественных характеристик.
1.4 «Зрачок – эмоциональный радар» мозга
Наряду с аккомодацией, конвергенцией и дивергенцией существует еще одна важная реакция глаза на условия наблюдения – так называемый зрачковый рефлекс: изменение диаметра зрачка благодаря сокращению или расслаблению мышц радужки.
Зрачки – это отверстия, которые пропускают в глаза свет, рефлекторно сужаясь и расширяясь по мере того, как увеличивается, или уменьшается количество падающего на них света. При ярком свете они могут сузиться до крошечных черных точек, в кромешной темноте они могут расшириться – размер зрачка может изменяться от 1,5мм до 7,5 мм. При освещении одного глаза зрачок другого тоже суживается; подобная реакция называется содружественной
Изменения в размере зрачка вызывают также и другие факторы. При сосредоточении на близких объектах, зрачки становятся меньше, поскольку линзы настраиваются на более короткое фокусное расстояние. Боль, громкий шум и некоторые наркотические препараты, попавшие в кровеносную систему или закапанные непосредственно в глаза, также заставляют зрачки расширяться или сужаться. Повреждение головного мозга, можно опознать благодаря различию в размерах двух зрачков человека; точное значение этой разницы может помочь опытному врачу найти поврежденный участок мозга.
Но большинство изменений размера зрачков происходит благодаря интеллектуальным процессам, мыслям и эмоциям.
Сжатие и расширение зрачка управляется вегетативной нервной системой, то есть когда человек переживает эмоцию типа испуга, реакция зрачка родственна другим непроизвольным реакциям в пределах организма: ускоренное сердцебиение, более высокое кровяное давление, учащенное дыхание, увеличенное потоотделение.
Физиологи сделали точную запись ответов зрачка на тонкие эмоции и типы умственной деятельности, показывая испытуемому визуальные стимулы (слайды с изображением предметов, мест и т.п.) в специальной комнате, оборудованной камерой, которая может снимать на пленку глаз по мере того, как изображение попадает в поле зрения испытуемого. Запись в оптической комнате наиболее надежный метод, потому что он гарантирует, что количество света, попадающее в глаза, постоянно; экспериментаторы могут быть уверены, что размер зрачка изменяется только благодаря эмоциональному воздействию рассматриваемого изображения.
Зрачки расширяются, когда человек переживает или видит что-то интересное, приятное, привлекательное или возбуждающее, и они сужаются при восприятии чего-то неприятного, непривлекательного или отталкивающего. Эти реакции являются особо ценными в психологическом отношении, поскольку это базовые, врожденные рефлексы, возникающие даже тогда, когда человек о них не подозревает. Хотя сам человек может сфальсифицировать некоторые типы взгляда, но реакции зрачков полностью находятся за пределами его контроля, и поэтому зрачки являются удивительно точными показателями состояний человека.