Żartem mówiąc – wiadomo już czemu mamy skłonności do zdenerwowania. Skoro wszystkie komórki w mózgu są nerwowe? Z medycznego (a może informatycznego)  punktu widzenia nerw wzrokowy stanowi niedościgniony wzór dla układów magistrali danych. Przyjrzyjmy się dziś budowie i fizjologii układu nerwowego człowieka.

Jak mózg działa wobec ilości informacji?

Do naszego mózgu niezliczonymi kanałami stałem napływa informację. Nerw słuchowy składa się z 30000 włókien nerwowych, nerw wzrokowy z jeszcze większej liczbie bo aż z 900 tysięcy. Przez to ilość informacji wychodzących tylko z aparatu słuchowego równa się 10000 bitów na sekundę natomiast dane dochodzące narządu wzroku osiągają 1 000 000 bitów (około 1 Mb, wiadomo że mega oznacza dziesiątą potęgę  a nie milion, jest to ponad milion bo 1024 razy 1024 ).

Mózg ludzki musi się w takim nawale informacji doskonale orientować, wybrać najważniejsze z nich i odróżnić od drugorzędnych lub zupełnie zbędnych. Jest to konieczne, ponieważ nasz mózg potrafi przyswoić jedynie 50 bitów informacji na sekundę.  Używając dalej medyczno-informatycznej analogii, można zapytać: ile czujników jest podłączonych do tego centralnego ośrodka obliczeniowego.

Szósty zmysł?

Wiemy o sześciu podstawowych typach czujników, zwanych zmysłami: wzroku, słuchu, równowagi, smaku, węchu i czucia skórnego. Pozostałych receptorów nie sposób zliczyć, gdyż na samej skórze już znajduje się ich cała masa. Jedna reagują na lekkie dotknięcie inne na najsilniejsze bodźce, jedne na ciepło – drugie na zimno. Ile zaś receptorów posiadają narządy wewnętrzne człowieka jedno określają jakość pokarmu, i na poziom ciśnienia krwi, a jeszcze inna ilość rozpuszczonego we krwi dwutlenku węgla.

W dziale fizjologia pisaliśmy też już o sercu i jego fizjologii

Używając mikroskopu elektronowego naukowcy badający fizjologię dokonali wielu zadziwiających odkryć. Przykładowo okazało się że większość żyjących na ziemi zwierząt posiada komórki czuciowe ogromnie do siebie podobne w budowie. Każda z tych komórek jest zawsze zaopatrzona w ruchomy włosek czuciowy lub wici. Przez środek włosko czuciowego przychodzą dwa centralne fibryle oporowe, otoczone pierścieniem złożonym z 9 par ruchomych i byli. Czułość tych sensorów lub anten jest nieprawdopodobna.

Jeden foton wzbudza ten system czyli wzrok!

Wystarczy energia jednego fotonu, czyli najmniejszej porcji światła, aby komórka wzrokowa uległa pobudzeniu. Antena komórki węchowej reaguje na jedną cząsteczkę pachnącej substancji. Komórka słuchowa ulega pobudzeniu, gdy drgania błony bębenkowej osiągają amplitudę niewyobrażalnie małego ułamka. Jest to 10 miejsc po przecinku w stosunku do milimetra. Amplitudę pobudzenia błony bębenkowej można porównać do średnicy najdrobniejszego z atomów czyli atomu wodoru. Zadziwiające, cud natury.

Który ze zmysłów jest najważniejszy? Bez którego można by się obyć? Trudno wyobrazić sobie egzystencja bez wzroku lub słuchu, natomiast narząd równowagi jest również bardzo ważnym układem analizy. Występuje niemal u wszystkich zwierząt wielokomórkowych.

Jak powstawały oczy z mózgu

Gdy mówimy o narządzie wzroku, to historia oczu kręgowców zaczęła się o zdolności widzenia przez sam mózg. U lancetnika wzdłuż całego pnia nerwowego rozrzucone są komórki światłoczułe, a ponieważ ciało jego jest przezroczysta, może doskonale odróżniać miejsca oświetlone od ciemnych. Prawdopodobnie – przodkowie kręgowców byli podobni do lancetnika i także patrzyli mózgiem, jednak gdy ciało ich przestało być przezroczyste, pączki światłoczułych komórek nerwowych bo się oddzielić się od mózgu i wyjść na zewnątrz ciała. 

Fizjologia na stronie Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu

Od tej pory w ten właśnie sposób zachowują się oczy wszystkich zwierząt kręgowych: w określonym stadium rozwoju zarodka dwa kawałeczki mózgu oddzielają się od pozostałej części i stopniowo przekształcają się w oczy.

Na temat budowy narządu wzroku u człowieka można pisać dużo – i napisano całe tomy. W następnej części skoncentrujemy się właśnie na tych zagadnieniach.