next up previous contents
Next: Silmä, verkkokalvo ja näköreseptorit Up: Fototransduktiotutkimus Previous: Fototransduktiotutkimus

Näköaisti

Selkärankaisen näköaisti on varsin kiehtova järjestelmä. Näköaistin käsittelemä informaatio on äärimmäisen monimutkaista ja informaation käsittely ja tulkitseminen on erittäin haastava ongelma. Biologisen näköjärjestelmän osana toimivat hermosolut ovat järjestyneet pääpiirteissään hierarkiseksi järjestelmäksi. Informaation käsittelyä tapahtuu hierarkian kaikilla tasoilla ja tiedon käsittely tapahtuu erittäin suuressa määrin rinnakkaisesti. Järjestelmä ei kuitenkaan ole tiukan hierarkinen vaan hermoverkossa on runsaasti takaisinkytkentöjä ja poikittaisyhteyksiä. Kuvassa 2.1 on esitetty kaaviomaisesti ihmisen silmästä näköaivokuorelle johtavat hermoradat. Verkkokalvolta lähtevät hermoradat muodostavat näköhermon. Nenänpuoleiset hermoradat risteävät näköhermonristissä ja ohimonpuoleiset hermoradat kulkevat suoraan talamuksessa sijaitsevaan ulompaan polvitumakkeeseen. Ulommasta polvitumakkeesta johtaa hermoratoja näköaivokuorelle. Näin näkökentän vasen puoli kuvautuu aivojen oikeaan puoliskoon ja oikea vasempaan. Vaikka hyvin suuri osa visuaalisen informaation prosessoinnista tapahtuu näköaivokuorella, informaatio jalostuu jo verkkokalvon tasolla.

Biologisen näön tutkimus koskettaa varsin monia tieteen aloja. Näköaistin osana toimivien aistin- ja hermosolujen tutkimus on kiinteä osa yleistä hermofysiologiaa ja aivotutkimusta. Signaalinkäsittely, hahmontunnistus ja keinotekoisten neuroverkkojen kehitys ja tutkimus ovat myös varsin läheisessä suhteessa näkötutkimukseen, hermofysiologiaan ja aivotutkimukseen. Näiden eri tieteenalojen suhde on kaksisuuntainen: näköjärjestelmän informaation käsittelyä voidaan käyttää mallina näköä matkivien keinotekoisten järjestelmien kehityksessä ja toisaalta biologista näköä voidaan pyrkiä ymmärtämään keinotekoisten järjestelmien avulla.

Fototransduktiotutkimusta voidaan pitää eräänlaisena näkötutkimuksen eturintamana. Näköreseptoreiden toiminnan tunteminen on välttämätöntä koko näköjärjestelmän ymmärtämiseksi, koska näköreseptorit ovat signaalin lähde korkeamman tason hermosoluille. Tämä ei ole kuitenkaan ainoa fototransduktiotutkimuksen anti. Monet näköreseptoreiden säätömekanismit löytyvät myös muista hermosoluista, esimerkiksi aivokuoren neuroneista. Koska näköreseptorit ovat valoherkkiä, niiden tutkimuksessa voidaan suhteellisen helposti käyttää stimuluksena solujen luonnollista ärsykettä. Näin päästään tutkimaan yleisiä hermosolujen toimintamekanismeja solun toimiessa samalla periaatteella kuin se toimii luonnollisessa ympäristössään.


  
Kuva 2.1: Näköinformaatiota välittävät hermoradat silmästä näköaivokuorelle.
Näköaistin hermoradat


next up previous contents
Next: Silmä, verkkokalvo ja näköreseptorit Up: Fototransduktiotutkimus Previous: Fototransduktiotutkimus
Antti Miettinen
9/3/1997

Valid HTML 3.2!