视觉的生理与神经基础分析

人类的视觉系统由光学生理结构和神经系统构成。视觉的光学系统是由眼球壁、眼球内容物（水晶体、房水和玻璃体），外层为巩膜和角膜，中层为虹膜、瞳孔、睫状肌，内层为视网膜（包括感光细胞、锥体、棒体、双极节细胞、中央窝等）构成；视觉神经系统是由视网膜的感光细胞开始，感光细胞将视觉刺激初步转化为神经电冲动（光线→角膜→瞳孔→水晶体→视网膜→节细胞→双极细胞→感光细胞→产生光化学反应→神经电冲动→双极细胞→节细胞→视神经纤维→视觉中枢→产生各种视觉现象→下行传导→作出反馈调节和相应的反应）。在眼球的内侧视网膜上有大量的视锥细胞（cones）、视杆细胞（rods）、双极细胞（bipolar cell）和神经节细胞（ganglion）。网膜是眼球的光敏感层，最外层是视锥细胞和视杆细胞，内层是双极细胞和其他细胞，底层是神经节细胞。视杆细胞的主要功能是在夜间和昏暗环境下起作用；视锥细胞是在中等和强的照明条件下起作用，负责对物体的细节和颜色知觉。视觉刺激在视网膜经过这些细胞的神经生物化学反应，将视觉刺激信息转化为神经电脉冲，视觉刺激的神经电信号经过上行神经传纤维，传递到视觉中枢神经系统—枕叶视觉初级皮层区。视觉信息经过丘脑外侧膝状体→初级视皮层（V1）→二级视皮层（V2）→分析运动（V3，V5）和分析颜色（V4）和形状（V3、V4）的区域（图5-1），对视觉刺激的身份特征识别、运动、形状和颜色等知觉特征进行加工。之后进入颞叶通路高级视觉皮层区和顶通路进行视觉刺激的身份和空间位置加工。

图5-1　视觉信息加工(www.xing528.com)