視覺器官
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視覺器官(visual organ)是人和動物利用光的作用感知外界事物的感受器官。光作用于視覺器官，使其感受細胞興奮，其信息經視覺神經系統加工后便產生視覺。通過視覺，人和動物感知外界物體的大小、明暗、顏色、動靜，獲得對機體生存具有重要意義的各種信息，至少有80％以上的外界信息經視覺獲得，視覺是人和動物最重要的感覺。脊椎動物的視覺系統通常包括視網膜，相關的神經通路和神經中樞，以及為實現其功能所必需的各種附屬系統。這些附屬系統主要包括：眼外肌，可使眼球在各方向上運動；眼的屈光系統（角膜、晶體等），保證外界物體在視網膜上形成清晰的圖像。
眼和視網膜 眼呈球形，由鞏膜所包圍。鞏膜在前方與透明的角膜相接。角膜之后為晶體，相當于照相機的鏡頭，是眼睛的主要屈光系統。在晶體和角膜間的前房和后房包含房水，在晶體后的整個眼球充滿膠狀的玻璃體，可向眼的各種組織提供營養，也有助于保持眼球的形狀。在眼球的內面緊貼著一層厚度僅0.3毫米的視網膜，這是視覺神經系統的周邊部分。在視網膜與鞏膜之間是布滿血管的脈絡膜，對視網膜起營養作用。
角膜和晶體組成眼的屈光系統，使外界物體在視網膜上形成倒像。角膜的曲率是固定的，但晶體的曲率可經懸韌帶由睫狀肌加以調節。當觀察距離變化時，通過晶體曲率的變化，使整個屈光系統的焦距改變，從而保證外界物體在視網膜上成像清晰。這種功能叫做視覺調節。視覺調節失常時物體即不能在視網膜上清晰成像，可以發生近視或遠視，此時需用合適透鏡來矯正。
在角膜與晶體之間，有虹膜形成的瞳孔起著光闌的作用。瞳孔在光照時縮小，在暗處擴大來調節著進入眼的光量，也有助于提高屈光系統的成像質量，瞳孔及視覺調節均受自主神經系統控制。
眼球的運動由六塊眼外肌來實現，這些肌肉的協調動作，保證了眼球在各個方向上隨意運動，使視線按需要改變。兩眼的眼外肌的活動必須協調，否則會造成視網膜雙像（復視）或斜視。
視網膜是一層包含上億個神經細胞的神經組織，按這些細胞的形態、位置的特征可分成六類，即光感受器、水平細胞、雙極細胞、無長突細胞、神經節細胞，以及近年新發現的網間細胞。其中只有光感受器才是對光敏感的，光所觸發的初始生物物理化學過程即發生在光感受器中。
光感受器 光感受器按其形狀可分為兩大類，即視桿細胞和視錐細胞。夜間活動的動物（如鼠）視網膜的光感受器以視桿細胞為主，而晝間活動的動物（如雞、松鼠等）則以視錐細胞為主。但大多數脊椎動物（包括人）則兩者兼而有之。在人的視網膜中，視錐細胞約有600～800萬個，視桿細胞總數達1億以上。它們似以鑲嵌的形式分布在視網膜中；其分布是不均勻的，在視網膜黃斑部位的中央凹區，幾乎只有視錐細胞。這一區域有很高的空間分辨能力（視銳度，也叫視力）。它還有良好的色覺，對于視覺最為重要。中央凹以外區域，兩種細胞兼有，離中央凹越遠視桿細胞越多，視錐細胞則越少。在視神經離開視網膜的部位（乳頭），由于沒有任何光感受器，便形成盲點。
視網膜的神經網絡及其信息處理 視網膜上億的神經細胞排列成3層，通過突觸組成一個處理信息的復雜網絡，即光感受器與雙極細胞、水平細胞間突觸組成的外網狀層，以及雙極細胞、無長突細胞和神經節細胞間突觸組成的內網狀層。光感受器興奮后，其信號主要經過雙極細胞傳至神經節細胞，然后，經后者的軸突（視神經纖維）傳至神經中樞。但在外網狀層和內網狀層信號又由水平細胞和無長突細胞進行調制。這種信號的傳遞主要是經由化學性突觸實現的，但在光感受器之間和水平細胞之間還存在電突觸（縫隙連接），聯系彼此間的相互作用。
視桿細胞的信號和視錐細胞的信號，在視網膜中的傳遞通路是相對獨立的，直到神經節細胞才匯合起來。在外網狀層，水平細胞在廣闊的范圍內從光感受器接收信號，并在突觸處與雙極細胞發生相互作用。此外，水平細胞還以向光感受器反饋的形式調制信號。在內網狀層雙極細胞的信號傳向神經節細胞，而無長突細胞則把鄰近的雙極細胞聯系起來。視桿和視錐細胞信號的匯合也可能發生在無長突細胞。光感受器的信號主要通過改變化學性突觸釋放的遞質的量，向中間神經細胞傳遞。
視覺中樞的信息處理 經過視網膜神經網絡處理的信息，由神經節細胞的軸突——視神經纖維向中樞傳遞。
由于視神經的交叉，左側的外側膝狀體和皮層與兩個左半側的視網膜相連，因此與視野的右半有關；右側的外側膝狀體和右側皮層的情況恰相反。一側的外側膝狀體和皮層都接受來自雙眼的信息輸入，每側均與視覺世界的對側一半有關。在視通路不同部位發生損傷時，就會出現相應的視野缺損，這在臨床診斷中具有重要意義。
視覺信息在視覺中樞通路的各水平上經受進一步的處理。外側膝狀體只是視覺信息傳遞的中繼站。
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