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黃斑部是如何作用?

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眼睛視覺的演化就如同我們看到商店銷售型態的改變一樣,40年前雜貨店林立,銷售品項雜亂無章混在一起。20年後演變成便利商店,吃的穿的整整齊齊、分門別類。最後進步到現今的百貨公司,分層分樓,有制度有規模,琳瑯滿目井然有序。






視覺的演化也是一樣,一開始就只有粗略的原形構造,就稱「眼睛」,後來眼睛進化成只由視網膜才專司視力,最後視網膜的視力功能也進一步分化出負責中心視力的黃斑部,及周邊背景視力的一般視網膜。黃斑部代表動物視力能力最高階成熟的進化,而此同時腦部也配合將視覺專業分工由枕部視覺中樞來負責。黃斑部的直徑只比瞳孔稍大,面積只有視網膜的5%,腦部視覺中樞卻使用50%腦細胞來分析黃斑部所傳輸的目標訊息,進而構成影像。事實上也唯有人類才具有這種由黃斑部及腦部視覺中樞統合,構成最精密的所謂「視覺腦」。






黃斑部的演化






黃斑部是視覺大腦的最前端,當我們說「眼睛看到目標」,正確來講是大腦視覺中樞,透過黃斑部看到目標。大腦整體感覺的形成約7-8成是先靠視覺,再與其他感覺產生統合,形成我們對週邊環境的認知概念。為了滿足大腦能「看到想看的目標」要求,黃斑部的一切運作必須產生百分百精準到位的影像,黃斑部如何才能辦到呢?






我們知道人體任何「功」的完成,都是由神經來指揮肌肉才能做到。舉凡走路、打球、心跳、血管擴張及腸胃蠕動等任何生理活動皆是如此。肌肉是人體「出賣勞力」的組織,它的指揮官便是神經。眼睛受託大腦「看目標」的功,它的完成同樣也靠神經及肌肉,黃斑部是神經組織,它負責指揮眼睛的肌肉,分成眼外肌及眼內肌。






眼外肌經由神經的控制將雙眼內聚,以便雙眼對到同一目標物;眼內肌就是指虹膜與睫狀肌,虹膜構成瞳孔,瞳孔可調整大小,經由對焦深度及針孔作用,使黃斑部影像清晰,另外也可調節進入光線的強弱,保護黃斑部;睫狀肌收縮時,會造成水晶體脹大,使得進入瞳孔的光線往前聚焦,調整影像由黃斑部後回到黃斑部上。






當大腦傳令給黃斑部時,黃斑部能立即迅速抓住目標,而且能固定持久鎖定目標。這是因為黃斑部靠著與周邊視網膜的協同作用,而有所謂固視及追蹤目標的能力。固視是指眼睛固定看一個目標的能力,而追蹤功能是目標物移動時仍能精準的再次鎖定目標的能力。






事實上固視的功能,正是我們從小到大寫字與閱讀的基本要件。當我們閱讀時,黃斑部會幫我們鎖定文字,不因身體的擺動或書本的移動,而始終能追逐到連貫的文字,讓我們能一字一字、一行一行的執行大腦看書的命令,這種能力看似理所當然,有的人在車上看書會頭暈,就是因為車況顛簸,黃斑部固視不易,擾亂了正常大腦視覺影像形成的緣故。






但是若目標物位置移動改變,黃斑部要如何快速精準的又抓住目標呢?這就必須靠周邊視網膜提供目標移動的相對訊息才得以達成。舉例而言,蒼蠅在眼前飛,周邊視網膜負責偵測蒼蠅的動向,提供給黃斑部,黃斑部馬上雷達鎖定。若蒼蠅追丟了,周邊視網膜會再次提供蒼蠅相對位置的背景訊息,以供大腦指揮黃斑部能再次正確追逐目標,並進行鎖定。






最高階的視覺作用-立體感






3D立體感是指微細的深度感,它有別於單眼視力,是最高階的視覺品質。眼前的目標閉一隻眼也可以看到,為什麼需要雙眼?雙眼同時看最大的目的是就是會構成立體感。基本上要有3D的視覺感官,仍要有「絕佳的單眼中心視力」當基礎,為了應付這個基本前提,人類的眼睛演化出高度進化的眼底組織,能進行精密的雙眼統合,這便是「黃斑部」。也就是說,當我們直視目標物時,由於雙眼視角的微細差異,造成雙眼黃斑部接收影像訊息有些微不同,這些進入腦部的不同角度影像,最後經由腦部的視覺融像,統合建構成「3D立體影像」。






單眼黃斑部主控中心視力,但雙眼黃斑部同時看一個目標,就會構成立體感。不是每種動物視覺上都有立體感,動物也是經由演化才慢慢具備3D的視覺。人類就算雙眼同時對焦,眼前的影像也只有中心約50°會有3D立體感,正常人雙眼外側視野是僅有視覺而沒有立體感的。人類3D立體感是所知生物最高階的視覺品質。






事實上,性別不同,3D視覺敏感度也有不同,演化上男性生來要狩獵,搏鬥時要專注眼前影像,立體感較佳;而女性為保護幼小,須偵測四周危險,視野較廣且敏銳,但中心3D敏感度卻較差。立體感差,則穿針線、繫鞋帶都不容易;開車子距離判斷困難,容易造成危險;打球或運動時,球距判斷困難,不會贏也容易受傷,所以可知這種微細的感覺對我們日常生活非常重要。



本文作者:新竹國泰綜合醫院眼科主任 陳瑩山
最後編修時間: 2019-05-08 17:11:46.0

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