Os sistemas visuais são considerados o sentido das distâncias per excellence, sensível às ondas de radiação eletromagnéticas que chegam à superfície do planeta com pouca interferência da atmosfera e hidrosfera.A radiação destas ondas, conhecidas como luz, têm inúmeras propriedades que lhe confere a característica de um excelente transmissor de informação à grandes distâncias. As ondas de luz viajam grandes distancias no ar com pouca atenuação (absorção). Viaja em linha reta no ar homogêneo ou na água limpa. Luz de diferentes ondas são absorvidas, transmitidas e refletidas de modos diferentes, de tal modo, que a distribuição espectral (comprimento de onda) da luz refletida a partir de um objeto é alterada. Estas propriedades da luz dão idéia da estrutura e da textura de um objeto. Um outro atributo significante da luz é sua velocidade de transmissão e ação do sistema neuromuscular dos Vertebrata.
O campo receptor do olho dos vertebrados está arranjado em uma bainha semi-esférica, a retina. Cada ponto na retina corresponde à conexões nervosas específica e um eixo visual diferente no espaço. Deste modo, um Vertebrata pode determinar onde um objeto se encontra em pelo menos duas dimensões do espaço e se está parado ou em movimento. Por causa das interações neurais, os olhos dos Vertebrata também podem captar prontamente início e termino de estímulos visuais (entradas, saídas e contornos) com grande precisão.
O olho dos Vertebrata (Figura 3-20) consiste de um receptáculo envolto por uma bainha que ampara a luz, as capas esclerótica e coróide. Elas previnem a estimulação do olho pela luz vinda de múltiplas direções. O olho tem uma abertura, a pupila, que controla quantidade de luz vinda que entra. Um sistema de foco, a córnea, as lentes e o corpo ciliar convergem os raios de luz para as celular fotosensíveis da retina.
A retina se origina de uma evaginação do diencéfalo. A natureza excepcional do olho como uma extensão do encéfalo não é tão apreciada de modo geral como deveria se. Por exemplo. Os Amphibia processam os estímulos de distâncias em um estrutura neural elaborada da retina. O nervo óptico envia sinais para o encéfalo com distinções já codificadas entre predador, presa e objetos imóveis no ambiente. A estrutura do nervo óptico dos Mammalia indica que ocorre um processamento considerável na retina. Existem aproximadamente 100 milhões de células fotoreceptoras na retina, mas apenas um milhão de axônio no nervo óptico. Deste modo, cada axônio integra informações de muitas células fotoreceptoras.
Os lagartos e aves têm acuidade visual muito melhor que a maioria dos peixes e mamíferos. Em parte, esta habilidade para distinguir dois pontos próximos no espaço é dada pela retina composta quase exclusivamente de cones (o que pode parecer os vertebrados com acuidade menor como um único ponto é reconhecido como dois pelos lagartos e Aves). Este tipo de acuidade só ocorre nos Mammalia em apenas uma região da retina formada por cones, a fóvea. Os cones são um dos tipos de células fotosensíveis na retina dos Vertebrada e distinguem-se do outro tipo, os bastonetes, pela morfologia, fotoquímica e conexões neurais. Em adição à alta acuidade visual os cones são a base para a visão das cores. Os cones têm relativamente baixa fotosensibilidade, entretanto; são pelo menos duas ordens de grandeza menos sensíveis que os bastonetes, deste modo sua função fica prejudicada a noite e em outras condições de baixa luminosidade.
Os bastonetes distinguem-se morfologicamente dos cones e diferem fisiologicamente deles- são excepcionalmente sensíveis à baixa luminosidade. Muitas sinapses dos bastonetes são feitas com um único elemento neural, aumentando as chances da baixa luminosidade estimular o neurônio, mas eles conseguem este aumento de sensibilidade pagando com a perda de acuidade visual. Uma analogia pode ser feita com os filmes fotográficos: O aumento da sensibilidade à luz é acompanhado de um aumento na granulação da imagem.
A perda da acuidade de um olho à noite é considerável. Enquanto, um pombo pode distinguir em sua retina dois pontos distantes entre si mesmo de 1 micrômetro durante o dia, um rato só reconhece dois pontos separados entre si mais de 20 micrômetros à noite. Tentar concentrar-se na forma ou detalhes dos objetos observados na margem do campo visual de cada olho – áreas periféricas ricas em bastonetes da retina humana – evidenciará a pouca acuidade da visão pelos bastonetes.
O olho e retina produzem uma representação bi ou tridimensional do mundo ( Figura 3-22). Cada cone ou grupo adjacente muito próximo de bastonetes na retina correspondem de modo preciso à um ponto ou conjunto de pontos adjacentes no espaço. Os músculos que controlam a orientação do olho e a acomodação das lentes fornecem informações suficientes para uma reconstrução neural muito acurada do mundo percebido visualmente.
Fonte: POUGH, F. Harvey; HEISER, John B.; MCFARLAND, William N. et al. A vida dos vertebrados. 2.ed. São Paulo: Atheneu, 1999. ISBN 85-7454-003-X
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