感觉系统/视觉系统/旧/感官器官组成
我们人类是视觉生物，因此我们的眼睛非常复杂，包含许多组成部分。本章试图描述这些组成部分，从而提供一些关于人类视觉属性和功能的见解。
光线通过眼睛前部的黑色孔或瞳孔进入眼睛结构。黑色外观是由于光线被眼睛内部的组织完全吸收。只有通过这个瞳孔光线才能进入眼睛，这意味着进入的光量实际上由瞳孔的大小决定。围绕瞳孔的色素环形肌充当眼睛的光圈。虹膜中色素的含量决定了人类眼睛的不同颜色。
除了这层色素外，虹膜还有两层睫状肌。一层是称为瞳孔括约肌的环形肌，它收缩使瞳孔变小。另一层是称为瞳孔开大肌的平滑肌，它收缩使瞳孔扩张。这些肌肉的组合可以根据人的需求或状况，扩张/收缩瞳孔。睫状肌受睫状小带控制，睫状小带也是纤维，它改变晶状体的形状并将其固定在适当位置。
晶状体位于瞳孔后方。它的形状和特性揭示了与相机镜头类似的目的，但它们的功能略有不同。睫状小带的拉力调节晶状体的形状，从而改变焦距。晶状体与角膜一起可以改变焦点，这使得它成为一个非常重要的结构，但眼睛总光学力的三分之一仅来自晶状体本身。它也是眼睛的主要过滤器。晶状体纤维构成了晶状体的大部分材料，它们是细长而薄的细胞，没有大部分的细胞机制，以促进透明度。与称为晶状体的可溶性蛋白质一起，它们增加了晶状体的折射率。纤维还在晶状体本身的结构和形状中发挥作用。
角膜负责眼睛总光学力的剩余 2/3，覆盖虹膜、瞳孔和晶状体。它聚焦通过虹膜的光线，然后光线再通过晶状体。角膜厚度仅为 0.5 毫米，由 5 层组成
- 上皮：一层上皮组织覆盖角膜表面。
- 鲍曼膜：一层由强胶原纤维组成的厚保护层，保持角膜的整体形状。
- 基质：一层由平行胶原纤维组成。这层构成了角膜厚度的 90%。
- Descemet 膜和内皮：是两层调整到眼球前房，前房充满了由睫状体产生的房水。这种液体滋润晶状体，清洁它并保持眼球的压力。位于角膜和虹膜之间的腔室包含一个小梁网，通过小梁网，液体通过舒勒氏管从后房排出。
角膜表面位于两个保护膜下，称为巩膜和 Tenon 包膜。这两层保护层完全包裹眼球。巩膜由胶原蛋白和弹性纤维构成，保护眼睛免受外部损伤，这层也形成了眼睛的白眼球。它被神经和血管穿透，最大的孔留给视神经。此外，它被结膜覆盖，结膜是眼球表面的一种透明粘膜。这种膜也衬在眼睑内。它起润滑剂的作用，并与泪腺一起产生泪液，润滑和保护眼睛。剩下的保护层，即眼睑，也有助于将这种润滑剂散布开来。
眼球由复杂的眼外肌结构控制，眼外肌包括四条直肌 - 下直肌、内直肌、外直肌和上直肌，以及两条斜肌 - 下斜肌和上斜肌。这些肌肉的位置如下所示，以及它们的功能。
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1 = Zinn 环 - 肌肉附着点 |
如您所见，眼外肌 (2,3,4,5,6,8) 附着在眼球的巩膜上，起源于 Zinn 环，Zinn 环是围绕视神经的纤维腱。滑车系统通过滑车作为滑轮，上斜肌作为绳索而形成，这对于以正确的方式改变肌肉力量是必需的。剩余的眼外肌具有直接通往眼睛的路径，因此不会形成这些滑车系统。使用这些眼外肌，眼睛可以向上、向下、向左、向右旋转，并且可以将这些运动组合起来实现其他运动。
其他运动对于我们能够看到也非常重要。辐辏运动使双眼视觉功能正常。称为扫视的无意识快速运动对于人们保持物体聚焦至关重要。扫视是眼睛扫描视野时执行的一种抖动运动，目的是稍微改变注视点。当您用眼睛跟随移动的物体时，您的眼睛会执行称为平滑追踪的运动。称为眼球震颤的额外非自愿运动是由来自前庭系统的信号引起的，它们共同构成了前庭眼反射。
脑干控制眼睛的所有运动，不同的区域负责不同的运动。
- 脑桥：快速水平运动，例如扫视或眼球震颤
- 中脑：垂直和旋转运动
- 小脑：微调
- Edinger-Westphal 核：辐辏运动
在进行转导之前，传入的电磁波会穿过角膜、晶状体和黄斑。这些结构也充当过滤器，以减少不需要的电磁波，从而保护眼睛免受有害辐射。这些元素中的每一个的过滤响应可以在“角膜、晶状体和色素上皮对光线的过滤”图中看到。如您所见，角膜会衰减较低波长，而几乎不影响较高波长。晶状体阻挡了大约 25% 的低于 400 纳米的电磁波，以及超过 50% 的低于 430 纳米的电磁波。最后，色素上皮是光感受器之前的最后一个过滤阶段，它会影响大约 30% 的 430 纳米到 500 纳米之间的电磁波。
眼睛的一部分，标志着非光敏感区域到光敏感区域的过渡，称为锯齿缘。光敏感区域称为视网膜，它是眼球后部的感官结构。视网膜由多层组成，下面介绍了数百万个称为杆状细胞和锥状细胞的光感受器，它们捕获光线并将光线转换为电脉冲。这些脉冲的传递是由神经节细胞神经开始的，并通过视神经传导，视神经是信息离开眼睛的唯一途径。
右侧显示了视网膜结构的概念图。我们可以看到，主要有五种类型的细胞
- 感光细胞
- 水平细胞
- 双极细胞
- 无长突细胞
- 神经节细胞
感光细胞可以进一步细分为两种主要类型，称为视杆细胞和视锥细胞。在大多数视网膜区域，视锥细胞的数量远少于视杆细胞，但在黄斑，尤其是在其称为中央凹的中心部分，视锥细胞的聚集非常多。在这个中心区域，每个感光锥细胞都连接到一个神经节细胞。此外，该区域的视锥细胞比平均视锥细胞尺寸略小，这意味着每个区域有更多的视锥细胞。由于这种比例和高密度的视锥细胞，这是我们拥有最高视力的区域。
人类视锥细胞有三种类型，每种视锥细胞对特定波长范围的光有反应，因为三种类型的色素被称为视蛋白。每种色素对红光、蓝光或绿光敏感，所以我们有蓝色、绿色和红色视锥细胞，也称为 S-、M-和 L-视锥细胞，因为它们分别对短波、中波和长波敏感。它由称为视蛋白的蛋白质和称为视黄醛的结合色基团组成。视锥细胞的主要构建模块是突触末端、内节和外节、内部核和线粒体。
三种类型视锥细胞的光谱敏感性
- 1. S-视锥细胞吸收短波光，即蓝紫光。S-视锥细胞的最大吸收波长为 420 纳米。
- 2. M-视锥细胞吸收蓝绿色到黄光。在这种情况下，最大吸收波长为 535 纳米。
- 3. L-视锥细胞吸收黄色到红色光。最大吸收波长为 565 纳米。
内节包含细胞器和细胞核以及细胞器。色素位于外节，附着在膜上，作为跨膜蛋白，位于细胞膜的内陷中，形成膜盘，在显示视杆细胞和视锥细胞基本结构的图中清晰可见。这些盘状结构最大限度地提高了细胞的接收面积。许多脊椎动物的视锥感光细胞含有称为油滴的球形细胞器，被认为构成眼内滤光器，可以提高对比度，减少眩光并减少由线粒体尺寸梯度从周围到中心引起的色差。
视杆细胞的结构类似于视锥细胞，但它们含有视紫红质色素，这使它们能够检测低强度光，并且它们的灵敏度是视锥细胞的 100 倍。视紫红质是人类视杆细胞中唯一发现的色素，它位于色素上皮的外侧，与视锥细胞类似，通过使用圆盘结构最大限度地提高了吸收面积。与视锥细胞类似，细胞的突触末端将它与双极细胞连接起来，内节和外节通过纤毛连接。
视紫红质色素吸收 400-600 纳米之间的光，在 500 纳米左右达到最大吸收。此波长对应于蓝绿色光，这意味着在夜间，蓝色比红色更强烈。
波长在 400-700 纳米范围之外的 EM 波既不能被视杆细胞也不能被视锥细胞检测到，最终意味着它们对人类不可见。
水平细胞位于视网膜的内核层。水平细胞有两种类型，两种类型都对光产生超极化，即它们变得更加负。A 型由称为 HII-H2 的亚型组成，它主要与 S-视锥细胞相互作用。B 型细胞具有称为 HI-H1 的亚型，它具有树突树和轴突。前者主要与 M- 和 L-视锥细胞接触，后者与视杆细胞接触。与视锥细胞的接触主要是通过抑制性突触进行的，而细胞本身通过间隙连接连接到一个网络中。
双极细胞在外部丛状层和胞体，即它们的细胞体，位于内部核层中扩展单个树突。树突专门与视锥细胞和视杆细胞互连，我们区分出一个视杆双极细胞和九到十个视锥双极细胞。这些细胞使用轴突在内部丛状层中分支到无长突细胞或神经节细胞。视杆双极细胞连接到三联突触或 18-70 个视杆细胞。它们的轴突在内部丛状层突触末端周围扩展，这些突触末端包含带状突触，并与二联突触中的两个细胞过程接触。它们通过 AII 无长突细胞链接连接到神经节细胞。
无长突细胞可以在视网膜的内部核层和神经节细胞层中找到。偶尔它们在内部丛状层中被发现，在那里它们充当信号调节器。根据它们的大小，它们被归类为窄场、小场、中场或宽场。但是，存在许多分类导致超过 40 种不同的无长突细胞类型。
神经节细胞是将视觉信号从视网膜传递到大脑的最终传递者。视网膜中最常见的神经节细胞是矮胖神经节细胞和伞状神经节细胞。信号在经过所有视网膜层后，传递给这些细胞，这些细胞是视网膜处理链的最后阶段。所有信息在这里收集并转发到视网膜神经纤维和视神经。神经节细胞轴突融合形成视神经的地方称为视盘。该神经主要由视网膜神经节细胞轴突和孔细胞构成。大多数轴突将数据传输到外侧膝状核，它是神经大部分的终止连接，并将信息转发到视觉皮层。一些神经节细胞也对光有反应，但由于这种反应比视杆细胞和视锥细胞的反应慢，因此据信它与感知环境光水平和调整生物钟有关。