Zien

Wat is “zien”?

Zien is het waarnemen van beelden. Dit kan duiden op het direct waarnemen van beelden uit de fysieke werkelijkheid met het gezichtsvermogen, maar ook op het indirect waarnemen van mentale beelden: denken of dromen. Het woord zien is afkomstig van het proto-Indo-Europees Chi. In het Latijn is daar scientia van afgeleid terwijl van het proto-Indo-Europees Ved (weten) het Latijnse woord voor zien komt: videre (en video). 80% van alle indrukken van buitenaf komen binnen via de ogen.

Zien kan alleen door het waarnemen van licht. Zelfs in het donker is er licht. Dit licht wordt namelijk omgezet in prikkels. Maar wat is licht? Licht is elektromagnetische straling in het frequentiebereik dat waarneembaar is met het menselijk oog, inclusief infrarood en ultraviolet licht.  Bij licht spreekt men meestal over de golflengte in vacuüm en lucht die bij een frequentie hoort, omdat in de meeste toepassingen met de golflengte gewerkt wordt. De golflengte is, anders dan de frequentie, afhankelijk van de stof waar de straling doorloopt. Het zichtbare spectrum strekt zich uit over golflengten van ongeveer 380 nm (nanometer) (violet) tot 780 nm (rood) in vacuüm en lucht. In vacuüm plant licht zich, zoals alle elektromagnetische straling, voort met de lichtsnelheid.

De drie variabelen die licht beschrijven, zijn de lichtsterkte (ofwel amplitude), de kleur (ofwel frequentie of golflengte) en de polarisatie, ofwel de trillingsrichting, die altijd loodrecht op de voortplantingsrichting staat.

Met zien kan het aan de ene kant gaan om het ordenen van de visuele prikkels (Stimuli) om deze vervolgens te interpreteren en er een betekenis aan toe te kennen. Alles wat je van kinds af aan gezien hebt, wordt opgeslagen. Zodra de prikkels hier aanleiding toegeven, worden deze prikkels gekoppeld, met die beelden. Dit is gericht op herkenning en bepaling van onderlinge verhoudingen in tijd en plaats. Dit is een actief proces en wordt aangevuld met voorstelling uit het geheugen, waardoor het geheel opnieuw wordt opgebouwd (gereconstrueerd). Daarbij kan zien ook verwijzen naar het bewust zijn van de voorwerpen en gebeurtenissen uit de buitenwereld met een bepaalde (emotioneel) belevingscomponent.

Iedere plek in het gezichtsveld heeft een eigen, vaste plaats in het ziencentrum, in de hersenen. Men heeft dit kunnen testen bij mensen waarvan de ogen niet meer functioneren, maar de oogzenuwbaan en het ziencentrum wel. Wanneer bij zo’n patiënt in het achterhoofd het ziencentrum op een bepaalde plek met een zwak elektrisch stroompje werd gestimuleerd, dan zagen zij aan de tegenovergestelde kant in het gezichtsveld op een vaste plaats een lichtflits. Dit experiment werd in het buitenland uitgevoerd op een aantal vrijwilligers. Het doel was om na te gaan of op deze manier een mogelijkheid tot zien gevonden kon worden. Zover is het echter nog lang niet.

In principe kunnen wij met één oog de wereld om ons heen waarnemen. Onze hersenen geven meestal door ervaring de juiste interpretatie voor afstanden (diepte). Voor een echte dieptewaarneming zijn echter twee ogen onontbeerlijk. De meeste mensen zien met twee ogen, waardoor zij in staat zijn tegelijkertijd twee iets verschoven beelden waar te nemen. Door deze zogenaamde parallax kunnen we de afstand tot datgene wat wij zien inschatten: hoe verder iets van ons af staat, des te dichter bij elkaar zal het beeld daarvan op het netvlies van beide ogen worden geprojecteerd. Dit vermogen speelt voornamelijk een rol bij het zien van diepte op korte afstanden. Het is voor mensen die een oog hebben verloren daarom moeilijk om op korte afstand diepte te schatten. Door het bewegen van het hoofd kan een indruk worden gekregen.

Via de pupil komen de beelden van buitenaf omgekeerd op het netvlies terecht. 80% van al het licht (dus prikkels) die via de ogen binnenkomen gaan via de pijnappelklier en de hypothalamus naar andere delen in het lichaam, niet alleen naar de hersenen. van alle prikkels die elk oog ontvangt, vallen op de staafjes en kegeltjes van het netvlies (retina). Deze zenuwcellen kan men beschouwen als het eerste station van het zenuwstelsel voor het verwerken van de visuele prikkels. Wat er zich vervolgens in het oog afspeelt kunt u lezen op pagina “menselijk oog”.

Via het oog komen de vezels van de oogzenuw aan in de buitensten knievormige kern. Deze hersenkern is een onderdeel van de thalamus, die behalve voor de reukbaan, voor alle aanvoerende zintuigelijke banen het laatste schakelstation vormt, met voor elk afzonderlijke kernen, vóór het bereiken van de cotex cerebri. Dat het reukorgaan rechtsrechts is gekoppeld is een gegeven uit de evolutie, als “waarschuwingsignaal”. De visuele prikkels worden voortgeleid door een uitwaaiering van vezels, de gezichtsstraling (radiatio optica) van de gezichtsbaan in de occipitale kwab in een spoorgroeve. Dit is het eerste station van de cortex cerebri en wordt daarom ook de primaire gezichtsschors (cortex visualis primarius) genoemd.

Deze aaneenschakeling van schakelstations of neuronen wordt de primaire visuele route genoemd. Binnen deze route lopen twee evenwijdige aanvoerende banen: de magnocellulaire en parvocellulaire baan. Het onderscheid ontstaat al in het netvlies bij het type ganglioncel wat meer bij de het ene of juist de  andere baan hoort. De magnobaan bestaat uit Y-ganglioncellen met een groot cellichaam die gevoelig zijn voor contouren en snelle bewegingen. De parvobaan bestaat uit X-cellen met een klein cellichaam die gevoelig zijn voor details en kleur. De magno- en parvobanen lopen elk naar verschillende lagen in het corpus geniculatum laterale van de thalamus. Er bestaat ook nog een tweede aanvoerende route van het oog naar de cortex cerebri, die loopt van het netvlies via de colliculi superiores, het pulvinar van de thalamus naar de pariëtale kwab. Deze route is vooral belangrijk voor de ruimtelijke oriëntatie en de aansturing van oogbewegingen.

Bij de verwerking van visuele “electrische” prikkels in de hersenen wordt een onderscheid gemaakt tussen vroege waarneming, die gericht is op analyse van elementaire kenmerken, zoals kleur, vorm, locatie, beweging  en late waarneming die betrekking heeft op volledige voorwerpen zoals een huis, een bal of een tafel. Vroege waarneming geschiedt snel en grotendeels onbewust. Men spreekt hier ook wel van preattentieve of ‘bottom up’-processen. Daarentegen vindt late (of hogere) waarneming meer bewust plaats. Deze vorm van waarneming is meer ‘top-down’, dat wil zeggen: wordt gestuurd door processen als aandacht en geheugen.

Het richten van onze aandacht op een bepaald voorwerp in onze omgeving kan de waarneming hiervan aanscherpen. Aandacht helpt ons ook bij het visueel zoeken naar voorwerpen in de omgeving. Dit is relatief makkelijk als we ons op een eenvoudig fysisch kenmerk kunnen richten zoals zoeken naar iemand met een rode trui in een menigte mensen. Het wordt lastiger als we op meerdere kenmerken tegelijk moeten letten, zoals zoeken naar een man met een rode trui.

Kijken is een bewuste en aandachtige vorm van direct zien. Dat wil zeggen dat de kijker weet wat hij ziet. Hij kan wat hij ziet zowel objectief als subjectief benoemen. Het gezegde: “Kijk, als je tekent zie je meer” geeft in dit verband duidelijk het verschil aan tussen ‘kijken’ en ‘zien’. Ook onbewust direct zien is mogelijk. Dit treedt bijvoorbeeld op als een geoefend autorijder na een tijdje plotseling bemerkt dat hij onbewust een stuk is opgeschoten, zonder dat hij zich bewust was van de door hem waargenomen beelden van de afgelegde weg.

Het geheugen stuurt de waarneming, waardoor bekende voorwerpen in het gezichtsveld eerder worden herkend of opgespoord dan onbekende voorwerpen. Waarneming en herkenning zijn dus nauw met elkaar verbonden. Dit wordt ook wel eens omschreven als een proces van interpreteren of ‘toetsen van hypothesen’: Bij het kijken naar een complexe figuur zal het brein het geheugen afzoeken of geen aanvullende informatie kan worden gevonden die overeenstemt met het waargenomen figuur. Bij het waarnemen van een gezicht worden via oogbewegingen saillante punten zoals ogen en mond het meest intensief afgetast. Wij herkennen visuele objecten zoals een vork of een poes ondanks allerlei variaties in vorm. Een vork wordt als vork herkend ook al zien we alleen de tanden. Een poes wordt als poes herkend ondanks allerlei variatie in houding. Visuele waarneming dus geen passief kopiëren van de buitenwereld maar eerder een creatief ordenend proces. Dit kan worden aangetoond aan de hand van verschijnselen als vormconstantie, grootteconstantie, de gestaltewetten, ambigue figuren en optische illusies. Het verschijnsel multistabiliteit illustreert hoe het brein op en neer kan springen tussen twee interpetaties van dezelfde figuur.

Een mooi voorbeeld van bovenstaande is een mooi verhaal over indianen die altijd in de bossen hadden gewoond en voor het eerst aan zee waren In de verte zagen hun ogen wel iets liggen op zee, maar ze konden niet zien wat het was. De hersenen herkenden het beeld niet. Pas na een aantal dagen konden ze zien dat het een schip was.

Hoeveel kleuren kunnen wij als mens waarnemen met onze ogen? De beste manier om na te gaan is door twee kleuren naast elkaar te leggen en te vragen of ze gelijk zijn of dat ze verschillen. Uit onderzoek blijkt dat we dan onder ideale omstandigheden ongeveer 1 miljoen kleuren kunnen waarnemen. De stappen tussen en binnen de kleuren verschillen nogal. Bij de kleur rood zijn grotere stappen nodig dan bij geel om onderscheid te maken tussen de kleuren. De stappen die ons oog kan maken zijn in de meeste gevallen kleiner dan de stappen die een computer of grafische kaart ze op dit moment kan berekenen. Ons oog wint het dus nog!

Lang werd aangenomen dat het menselijk oog niet in staat was om infrarood licht te zien. Maar onder bepaalde omstandigheden is ons netvlies toch in staat om infrarood licht te detecteren. Normaal gesproken absorbeert het netvlies een foton (lichtdeeltje), waarbij de samenstelling van fotopigmenten in het netvlies verandert en het proces waarbij licht wordt omgezet in zicht begint. Wanneer er zichtbaar licht op ons netvlies valt, absorbeert elk fotopigment één foton. Maar door heel veel fotonen in een korte laserpuls te stoppen, kan het zijn dat één fotopigment twee fotonen tegelijkertijd absorbeert en de gecombineerde energie van die twee fotonen is genoeg om het pigment te activeren en het oog iets te laten zien dat normaal gesproken onzichtbaar is, infrarood.

Kleuren zien heeft eigenlijk niet veel te maken met de waarneming van licht. Licht is niets meer dan een deel van het electromagnetische spectrum dat ligt tussen 380 en 740 nanometer. Een nanometer is een miljoenste van een millimeter. Het waarnemen van kleuren berust eigenlijk op het vermogen van onze ogen om licht in verschillende golflengtes waar te nemen en ook om die golflengtes te filteren. Dat filteren gebeurt door lichtgevoelige pigmenten in onze ogen. Zij splitsen het licht uit in rood, groen en blauw. Maar voor het zien van kleur heb je niet perse licht nodig. Je kunt ook kleuren waarnemen door ze je met de ogen dicht voor te stellen. Er komt dan geen licht binnen. Veel mensen kunnen door op hun ogen te drukken ook ‘kleuren’ waarnemen. Los van het feit, als je van geboorte af blind bent, is het voorstellen van kleuren onmogelijk.

Stoornissen in de visuele waarneming zijn deels terug te voeren naar defecten van oog en oogzenuw en deels naar defecten van de primaire gezichtsschors. Het laatste noemt men ook wel hemianopsie. Soms kunnen patiënten met beschadiging in de primaire gezichtsschors toch voorwerpen e.d. identificeren zonder dat er sprake is van bewuste waarneming. Dit heet blindzien. Problemen met het herkennen van gezichten (prosopagnosie) is een voorbeeld van een stoornis in de hogere waarneming waarbij gebieden in de rechter temporale kwab zijn betrokken.

Als je slecht ziet bewegen je ogen te weinig. Ogen houden van beweging, zodra ze stil staan ontstaat er vermoeidheid en spanning in de ogen. Dit gebeurt al bij stilstand van meer dan 1 seconde. Ogen krijgen veel prikkels te verwerken, waardoor ze vermoeid kunnen raken. Maar we zetten ze ook teveel stil. Zo zitten vele mensen dagenlang achter de computer. Terwijl ogen graag ver weg en dan weer dichtbij kijken, bewegen ogen achter de computer nog maar nauwelijks. Ook bij televisiekijken bewegen de ogen weinig. De neiging om dan te gaan staren is extra groot.

Of je nou ziet of niet kan zien, er is ook een term “blindzien”. Dit is een stoornis van beschadigde primaire visuele schors waarbij men zich niet bewust is van een object dat in het gezichtsveld wordt aangeboden, maar wel in staat is dit object op onbewust niveau te identificeren. Men is als het ware: ‘ziendeblind’. Het beschadigde stukje in het gezichtsveld wordt een scotoom genoemd.

Alles over ogen

error: Content is protected !!