Göz Nedir? Nasıl Çalışır? Ne İşe Yarar?

İnsan gözünün yapısı o kadar karmaşıktır ki bu yapının herhangi bir akıllı tasarım olmadan var olmasına inanamayabiliriz. Ancak, bilim insanları diğer hayvanların gözlerinden yola çıkarak, bu yapıların 100 milyon yıllık gibi uzunca bir süre içinde ışığı algılayan basit bir sensörden evrildiğini ortaya koydu. Gözlerimiz, ışığın girebileceği bir boşluk, odaklanmayı sağlayan bir lens ve gözün arka tarafında bulunan ışığa duyarlı bir zar ile kameralara çok benzer bir şekilde çalışır.

Gözlerimizden giren ışık miktarı iristeki dairesel ve radyal kaslar tarafından kontrol edilmektedir. Bu kaslar kasılıp gevşeyerek gözbebeğinin boyutunu değiştirir. Işık ilk olarak kornea denilen sağlam, koruyucu bir tabakadan geçer, ardından lense ulaşır. Lens kendi kendini ayarlayabilen bir yapıya sahiptir ve kendisine ulaşan ışığı kırarak gözümüzün arkasındaki retinaya yollar.

Retina çubuk ve koni olarak da bilinen ışığa duyarlı milyonlarca reseptörden oluşur. Her bir reseptör pigment molekülü içerir. Bunlar herhangi bir ışıkla karşılaştığında şekil değiştirerek optik nöronlar (göz sinirleri) vasıtası ile beyne iletilecek olan elektriksel mesajları yaratır.

 

Nasıl görürüz?

Görme Şematik Gösterimi

Cisim

Nesnelere çarpan ışık, cisim yüzeyinden bütün doğrultularda yansıtılır

Lens

Lensden geçen ışık lens aracılığıyla dalgaları retinaya doğru odaklar

Odaklama

Lens şeklini cisimle arasında olan mesafeye göre değiştirerek ışığı retinaya odaklar

Göz Siniri

Göz siniri gözden gelen sinyalleri beyne doğru taşır

Görme Yolları

Göz sinirleri talamusun bir bölgesi olan LGN boyunca uzanır

Optik Kiazma

Her gözdeki sinirler beyine girerken kiazma üzerinden geçerler.
Her gözün solundan gelen sinyaller beynin soluna ve sağından gelenler ise beynin sağına iletilir.

Talamus

Ara beynin orta bölümü olan talamus görme, duyma ve dokunma gibi duyusal bilgileri iletir.

Lateral Genikulat Nükleus (LGN)

Sağda ve solda LGN’ler vardır. Bunların görevleri bilgiyi görme korteksine (görme merkezi) aktarır

Birincil Görme Korteksi

Retinanın bir haritası gibi dizilmiştir, detaylı renk görmeden sorumlu olan fovea (göz çukuru) için ayrılmış geniş bir alana sahiptir.

Görme Korteksi

Görme merkezi beynin arka sağ tarafında bulunan 6 ayrı parçadan oluşur.

 

Gözün arka kısmı, sadece milimetrik kalınlığa sahip olan, ışığa karşı duyarlı bir tabaka ile kaplanmıştır. Işık fotonları hücrelerin içindeki pigmentler ile karşılaştıklarında bir dizi sinyal oluşturur. Bu sinyaller çeşitli bağlantılar ile beyne ulaşırlar.

Sinyaller ilk olarak internöronların içinden geçer. Daha sonra ganglion hücreleri olarak da bilinen nöronlara aktarılırlar. Ganglion hücreleri birbirlerine çapraz şekilde bağlıdır ve bitişik sinyalleri karşılaştırabilirler. Bu sayede sinyaller beyne ulaşmadan önce bazı bilgiler filtrelenmiş olur bu da beynimize kontrast ve keskinlik konularında yardım eder. Sinyaller nöronlar aracılığı ile yollarına devam ederler ve sonunda optik nöronlara ulaşırlar. Optik nöronlar sahip oldukları bilgiyi beyne aktarırlar.

Bir çift optik nöron beyne girdiğinde yollarına çapraz bir şekilde devam ederler ve optik kiyazma denilen bölgede üst üste gelirler. İşte burada iki gözün de sol tarafından gelen bilgiler beynin sol tarafına, sağ tarafından gelen bilgiler ise sağ tarafına yollanır. Bu sayede gözlerden gelen görüntüler karşılaştırılır ve birleştirilir.

Beyne giren sinyaller talamus adı verilen bir kapıdan geçmek zorundadır. Sinyaller ile taşınan bilgiler bu kapıda iki parçaya ayrıştırılır. Bir parça renkleri ve detayları içerirken diğer parça hareket ve kontrastı içerir. Ayrıştırılan bilgiler tekrar beyne gönderilir ve görsel kortekse ulaşır. Bu korteks retinanın arka bölgesinin yansıtılmasını yapar ve detaylı bir görüntü oluşturulmasına izin verir.

Renklerin görülmesi

Gözlerinizi açtığınızda bir dizi farklı renk ile karşılaşırsınız ancak ilginç bir şekilde insan gözü ışığın sadece üç farklı dalga boyunu ayırt edebilir. Bunlar yeşil, mavi ve kırmızıdır. Bu üç sinyalin beyinde birleştirilmesi ile milyonlar ile ifade edilen farklı tonlar oluşur.

Her bir göz 6 ila 7 milyon arasında koni hücresine sahiptir ve her bir hücre opsin adı verilen, bahsettiğimiz üç renkten birine karşı duyarlı olan bir protein içerir. Fotonlar opsinlere çarptığında opsinler şekil değiştirir ve elektrik sinyallerinin üretilmesini sağlayan bir dizi olayı tetiklerler. Bu sinyaller beyinde yorumlanır. Koni hücrelerinin yarısından fazlası kırmızı ışığa karşı, üçte bir kadarı yeşil ışığa karşı ve yaklaşık sadece yüzde ikisi mavi ışığa karşı duyarlıdır. Bu durum spektrumdaki sarı-yeşil bölgeye daha çok odaklanmamıza neden olur.

İnsan gözündeki koni hücrelerinin büyük bir çoğunluğu retinanın içinde bulunmaktadır. Bu hücrelerin bulunduğu alana fovea denir ve sadece milimetreler ile ölçülür. Işık da tam bu alana odaklandırılmaktadır. Bu sayede detayları kaçırmadan canlı ve renkli bir görüntü elde ederiz. Retinanın kalan kısmı çubuk hücreleriyle kaplıdır. Bu hücreler ışığı algılayabilir ancak renkleri algılayamazlar.

Dünya’yı kırmızı, yeşil ve mavi renkte görmeye o kadar alışmışızdır ki bazı hayvanların bunu yapamadığını düşünmek bile bizlere garip gelir. Gerçek şu ki, bizdeki gibi üç renkli görüş canlılar aleminde oldukça nadir görülür. Bazı balık, sürüngen ve kuş türleri ise dört renkli görüşe sahiptir. Bunlar kırmızı, yeşil, mavi ve morötesi ışınlardır. Memelilerin evrim tarihine baktığımızda dört koni hücre tipinden ikisini kaybettiklerini görürüz, bu da modern tarihteki birçok memelinin iki renkli görüşü kullandığı anlamına gelir. Bu iki renk sarı ve mavidir.

Bu durum erken dönem memelileri için pek fazla sıkıntı oluşturmuyordu çünkü o memelilerin çoğu gündüzleri uyuyor ve geceleri faaliyete geçiyordu. Ayrıca yerin altında yaşamalarından mütevellit çok çeşitli bir renk görme kapasitesine ihtiyaç duymuyorlardı. Daha sonra ise primatlar ağaçlara geçmeye başladılar ve bir gen gelişerek bazı türlere kırmızı rengi görme imkanı sağladı. Kırmızı rengi görmek evrimsel açıdan bu canlılara çok büyük bir avantaj kazandırmıştır zira artık bu canlılar yeşil ve ham meyveler yerine kırmızı ve olgun meyveleri seçebiliyordu.

Bugün bile primatların hepsi üç rengi de görebiliyor değil, bazıları hala iki renkli görüşe sahipler; gece yaşayan maymun türleri hala siyah beyaz bir şekilde görebiliyor. Aslında bunların hepsi enerji tasarrufu ile ilgilidir. Yaşayabilmek için tüm renkleri görebilmeye ihtiyacını yoksa neden pigmentleri üretmek için enerji harcayasınız ki?

 

Üç boyutlu görüş

3 Boyutlu Görüntü Oluşumu

3 Boyutlu Görüntü Oluşumu

Gözlerimiz sadece iki boyutlu görüntüler üretme kapasitesine sahiptir ancak birkaç akıllıca işlem ile beynimiz bu iki boyutlu görüntüleri üç boyutlu görüntülere çevirebilmektedir. Gözlerimiz birbirinden yaklaşık 5 santimetre uzaklıktadır yani her biri dünyayı küçük derecede farklı açılardan görür. Beynimiz farklı açılardan gelen bu iki görüntüyü derinlik algısı oluşturmak için kullanır.

 

Kaynakça: http://www.howitworksdaily.com/science-of-vision-how-do-our-eyes-enable-us-to-see/

Bu yazıyı beğendin mi?
  • Fascinated
  • Happy
  • Sad
  • Angry
  • Bored
  • Afraid
Ziyaettin Gürel
Hayat, bisiklete binmek gibidir. Dengede kalmak için hareket etmek zorundasınız.
Yazı oluşturuldu 64

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Benzer yazılar

Aramak istediğinizi üstte yazmaya başlayın ve aramak için enter tuşuna basın. İptal için ESC tuşuna basın.

Üste dön