對腦唱歌的神經元:《眼見為憑》選摘(2)

2021-06-02 04:50
如果要了解視網膜對於視覺的影響,該是來看看其中神經元的分布方式了。(PublicDomainPictures@pixabay)
如果要了解視網膜對於視覺的影響,該是來看看其中神經元的分布方式了。(PublicDomainPictures@pixabay)

你從研究特殊的現象得到普遍的知識。

──史蒂芬.庫夫勒(StephenKuffler)

中央與周邊視覺

如果要了解視網膜對於視覺的影響,該是來看看其中神經元的分布方式了。視網膜並不只是一排感光細胞而已,其中有五種主要的神經元,每種都有不同的功能。其中第一種是桿細胞(rod)和椎細胞(cone)這兩種感光細胞(它們負責視覺處理中「早期」的步驟)。

《眼見為憑》內文附圖-P.37(時報出版)
視網膜並不只是一排感光細胞而已,其中有五種主要的神經元,每種都有不同的功能。(時報出版)

這些神經元負責偵測光(桿細胞偵測星光和月光,錐細胞偵測日出之後的光),是視網膜中主要的感光細胞。桿細胞和錐細胞經由突觸把訊息傳遞出去,接受訊息的神經元是雙極細胞(bipolar cell),這種位於中間地區的細胞和其他的視網膜神經元不同,有明顯的雙極,一端負責接收訊息,另一端負責傳出訊息。接收的訊息來自於桿細胞和錐細胞,然後傳給視網膜節細胞,後者長長的軸突聚集在一起,形成了視神經。視網膜節細胞(它們負責視覺處理中「晚期」的步驟)傳給腦部的訊息,腦便以這些訊息建立出視覺世界。

另外兩種視網膜神經元在視網膜中也負擔了很多功能,之後會再提到。不過我們現在集中討論是網膜中最重要的感光細胞、雙極細胞和節細胞,以及這些細胞在視網膜中的分布方式,好讓我們了解視覺可以有多銳利。

要看到一百六十七公尺外的硬幣,當然需要用到視覺中最為銳利的部分,這位於視野的中央,稱為中央窩(fovea)。大部分人知道周邊視覺比不上中央視覺,但是很少有人知道那差異有多麼巨大。一般人銳利的中央視覺區域只是一個角度張開為五度的圓圈,相當於手伸直距離時看到的半個手掌寬。從中央視覺區的周邊視覺區,敏銳程度急遽降低。事實上,伸直手距離的手掌如果往旁邊移開三十到六十公分,就無法看清楚檢驗人員到底伸出了多少根手指。【譯注:這個時候不用自己的手指,是因為自己一定知道伸出了多少根手指。】眼科醫生使用了一個粗糙簡約的詞來說明這個範圍中的視覺:他們說病人有「算手指的敏銳度」(finger-counting acuity),在視覺糟糕排行榜中,次一級的是「只能看到手在動」。只具備了「算手指的敏銳度」視力的人,在美國大部分的州裡是法律上定義的「盲人」。換句話說,我們的中央視覺很敏銳,在之外的區域很糟糕。

奇怪的是我們幾乎不知道自己的周邊視覺有那麼糟。不過我們在掃視視覺區時,會感覺到看到的物體比預期的更為清晰。這可能是因為我們對於視野中那個物體具備了視覺記憶,因為之前曾在中央視覺中看到。

但是周邊視覺絕對不是一無是處,至少有兩種不同的功用。首先,我們對於周邊視覺區域中的改變非常敏感,其中如果有東西突然出現、閃出或移動,會馬上吸引注意力,然後中央視覺就會朝那個方向移動過去。 (相關報導: 不能出國那就上太空吧!維珍銀河載人試飛成功,2022年可能啟動商業化行程 更多文章

周邊視覺的另一個功用是導航。我們在移動的時候,周遭物體的粗略影像會在周邊視覺中掠過。雖然我們無法看到這些物體的細節,但是能夠知道那些是什麼:走道、沙發、冰箱、另一個人的身體。這可以讓我們避開障礙物,以直線前進。不幸罹患黃斑退化症(macular degeneration)的人可以讓我們清楚知道這種功能的重要性(美國白人如果活到八十歲,有百分之十五會罹患這種疾病)。病人的中央窩部位(銳利視覺的區域)中有些神經元退化了,中央視覺貧弱或是闕如,但是周邊視覺依然完善。他們生活中和視覺相關的行動會非常不便,無法看書、辨認臉孔或是看電視,但是在客廳能夠走動自如,事實上他們能夠在城市的街道上走動,只不過會更為小心翼翼。由於中央視覺障礙,他們在法律上是盲人,但是旁人一開始不會認為他們有視覺障礙。

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