Back To Top

Categorie

De complexiteit van het menselijk oog – van blinde vlek en macula tot scherpgesteld en perifeer zicht

Hoe onze hersenen verbijsterende ontwerpfouten van het menselijk oog compenseren.

De afgelopen 500 miljoen jaar evolueerde een eenvoudige lichtgevoelige plek tot een ongelooflijke verscheidenheid aan ogen. Dit is een belangrijke evolutionaire stap gebleken, omdat ziende wezens duidelijke voordelen genieten ten opzichte van blinde wezens. Onderzoekers blijven verdeeld over de vraag of deze verscheidenheid voortkomt uit één enkel proto-oog of dat het oog zich onafhankelijk op meerdere momenten geëvolueerd heeft. De behoeften van verschillende organismen hebben tot verschillende soorten ogen geleid. Van platte ogen, diep gelegen ogen, camera obscura-ogen en samengestelde of complexe ogen, tot de lensdragende ogen zoals bij gewervelde dieren, waaronder de mens. Dit laatste type oog geldt als één van de meest geavanceerde zichtorganen tot nu toe voortgebracht door evolutie. De ontwikkeling van het lensdragende oog maakte waarneming van de omgeving mogelijk, wat tegelijkertijd zowel helder als scherp was. Maar zelfs het menselijk oog heeft zijn evolutionaire zwakke punten ...

In de complexe wereld van het menselijk gezichtsvermogen spelen onze hersenen een belangrijke rol bij het samenwerken van onze ogen. Onopgemerkt en met ogenschijnlijk minimale inspanning compenseren ze de zwakheden van onze ogen. Dat is een voorbeeld van teamwork op z'n best!

Toen het lensdragende oog van gewervelde dieren evolueerde - en dus dat van ons menselijk oog - gebeurde er iets vreemds. Bijvoorbeeld inktvissen beschikken over zeer geavanceerde, bolvormige lensdragende ogen. Die ontstonden door invaginatie van de buitenste huid. Daarentegen werd het menselijk oog - schijnbaar willekeurig - heel anders gevormd als een uitgroeisel als de hersenen. In eerste instantie kan dit een klein verschil lijken en zelfs voordelen bieden, omdat dit het even grote oog in staat stelt méér lichtgevoelige cellen te bevatten. Maar vreemd genoeg zijn onze lichtgevoelige cellen omgekeerd op het netvlies geplaatst en wijzen terug richting ons lichaam, terwijl onze zenuwcellen richting lichtbron wijzen. Dit betekent in feite dat we beschikken over een 'geïnverteerd oog' wat van onze hersenen vereist om dingen in het juiste perspectief te plaatsen. Het betekent ook dat mensen en alle gewervelde dieren een zogenaamde blinde vlek hebben.

De blinde vlek

De blinde vlek, ofwel scotoom, is de plaats in de ogen waar onze oogzenuw door het netvlies richting dehersenen passeert. De pijplijn van zenuwcellen die de oogzenuw vormt, produceert een soort 'gat' in het netvlies - een deel van het zichtveld wat niet waargenomen wordt door het ontbreken van lichtdetecterende fotoreceptorcellen. Dit schijnbaar slechte ontwerp van het netvlies, wat zorgt voor de blinde vlek in ons zichtveld, wordt door deskundigen het geïnverteerde oog genoemd. De blinde vlek ligt op ca. 15 graden aan de nasale zijde van de fovea. Gezonde mensen merken dit gebrek aan visuele informatie over het algemeen niet, omdat onze hersenen de blinde vlek interpoleren op basis van omliggende details, informatie uit het andere oog en de berekening van de verschillende beelden die resulteren uit de oogbewegingen.

De blinde vlek werd in 1660 voor het eerst gedocumenteerd door Edme Mariotte, een Franse natuurkundige.

1. Blinde vlek                            2. Macula
3. Oogzenuw                            4. Bindvlies
5. Hoornvlies                            6. Oogkamer
7. Pupil                                    8. Iris
9. Lens                                    10. Ciliaire spier
11. Glasvocht                           12. Oogwit
13. Vaatvlies                            14. Netvlies

 

Aantonen van de blinde vlek

Het is mogelijk de hersenen voor de gek te houden en de blinde vlek 'zichtbaar' te maken.

Dit gaat zo:
Sluit uw linkeroog en stel uw rechteroog scherp op de stip aan de linkerkant. Zorg voor een afstand tussen uw oog en het scherm die gelijk is aan ongeveer tweemaal de afstand tussen de stip en het middelpunt van het raster op het scherm. Beweeg nu uw hoofd langzaam naar achter, weg van het scherm. Op een gegeven moment zult u merken dat het ontbrekende middelpunt van het rooster 'ingevuld' is. Dit is de blinde vlek: het punt waarop de ontbrekende visuele informatie door de hersenen wordt verstrekt .

De beste vriend van de blinde vlek: de macula

Naast een blinde vlek bevat ieder menselijk oog tevens een gebied op het netvlies wat hoogwaardig scherpgesteld zicht biedt, de zogenaamde macula of macula lutea. Het middelpunt van de macula bevat de hoogste concentratie kegeltjes, één van de twee soorten fotoreceptorcellen in het oog. Dit kleine middelpunt - de fovea centralis - ligt in het midden van de macula en is verantwoordelijk voor scherp, centraal zicht.

In het donker zijn alle katten grijs

Dieren die 's nachts goed zicht nodig hebben, beschikken algemeen gezien over grote ogen - denk aan uilen, exotische dieren zoals spookdiertjes, en zelfs katten. In feite hebben ook katten een speciaal netvlies met een reflecterende laag, waardoor méér licht het netvlies kan bereiken. De ogen van nachtelijke jagers zijn anders gebouwd dan het menselijk oog. Vergeleken met mensen, die overdag actief zijn, hebben nachtdieren veel meer staafjes (verantwoordelijk voor het waarnemen van helderheid) dan kegeltjes (verantwoordelijk voor het waarnemen van kleuren).

Deze kegeltjes spelen dan ook een belangrijke rol in onze kleurwaarneming. We hebben drie soorten kegeltjes met een maximale gevoeligheid voor rood, blauw of groen licht die overeenkomen met de specifieke golflengten van daglicht. 's Nachts verliezen we het licht binnen de golflengten van deze drie kleuren. Als gevolg daarvan hebben we geen toegang meer tot de kleurinformatie, zodat alleen onze staafjes actief zijn – en dat is waarom alles er grijs uitziet.

Waarom we feitelijk nooit naar dingen staren

Er kan gesteld worden dat ieder schepsel het oog heeft wat het verdient. Voor dieren die het volgende gerecht op het menu van een roofdier kunnen zijn is uitstekend all-round zicht erg belangrijk. Daarom hebben hazen, reeën en andere mogelijke prooidieren de ogen aan de zijkant van hun hoofd. Dat maakt het echter moeilijker voor hen om diepte en afstand te beoordelen.

Dankzij onze naar voren gerichte ogen kunnen mensen diepte en afstand zeer goed beoordelen, maar we hebben geen zichtveld van 360 graden - waarschijnlijk omdat we dat niet meer nodig hebben.

Wist u dat we, strikt genomen, eigenlijk niet staren naar een object wanneer we ons erop focussen? De lichtgevoelige cellen op ons netvlies reageren alleen op veranderingen qua licht. Wanneer we dus echt naar iets zouden staren, dan zou het onbeweeglijke beeld vervagen. Maar zoals altijd heeft de natuur een oplossing: onze ogen maken zonder dat we het zelf in de gaten hebben voortdurend kleine, willekeurige bewegingen om zo het object in het vizier te houden en tegelijkertijd de dingen om ons heen waar te nemen. Dus zelfs wanneer we op één punt gefixeerd zijn maken onze ogen constant korte en snelle bewegingen, die ook wel saccades genoemd worden.

Scherpgesteld zicht versus perifeer zicht

Perifeer zicht is het deel van ons zicht wat buiten onze centrale, scherpgestelde blik ligt. Het doel van perifeer zicht is om ons een eerste indruk of context te geven voordat we ergens op scherpstellen. Het werkt dus heel anders dan ons scherpgestelde zicht. Perifeer zicht omvat ruim 90% van ons zichtveld, hoewel het slechts toegang heeft tot ca. 50% van de lichtgevoelige cellen. In principe betekent dit dat het vermogen om fijne details te kunnen onderscheiden achterwege gelaten wordt in ons perifeer zicht door de veel lagere helderheid van het gezichtsvermogen, ofwel resolutie. Ons perifere zicht is echter veel beter in het waarnemen van beweging, omdat we mogelijke risico's nog steeds snel moeten kunnen identificeren.

Perifeer zicht en brillenglazen

Iedereen weet het: wanneer we dingen wazig gaan zien is het tijd voor een bril om de tekortkomingen qua zicht te corrigeren. Maar de echte kunst van het produceren van brillenglazen is om een brillenglasontwerp te creëren wat niet alleen ons scherp centraal zicht herstelt, maar ons ook comfortabel en ontspannen perifeer zicht biedt. Daarom vereisen de berekeningen die uitgevoerd worden bij de vervaardiging van brillenglazen zo veel wiskundige expertise en optische kennis. Het doel is dat het perifere zichtveld van brildragers tijdens het dragen van een bril niet afwijkt van hun perifere zicht met ongecorrigeerde ogen. Dat is vooral een uitdaging als het gaat om het produceren van multifocale brillenglazen of sportbrillen met wrap-around glazen.

Wist u dat het niet ons centrale, scherpgestelde zicht is wat bepaalt hoe lang het duurt voordat wij aan multifocale brillenglazen gewend zijn in de gebieden voor veraf, het leesgedeelte en het overgangsgebied, maar de veranderingen qua perifeer zicht? Deze veranderingen kunnen een verstorend effect hebben, wat in het begin oncomfortabel kan zijn. Maar er is geen reden tot bezorgdheid - onze hersenen passen zich aan deze veranderingen ook snel aan. We wennen al snel aan deze nieuwe manier van zien en beschouwen de periferie uiteindelijk als volkomen 'normaal'. Onthoud echter twee belangrijke dingen:

  1. Vraag uw opticien deskundig advies om na te gaan welke multifocale brillenglazen het meest geschikt voor u zijn. 
  2. Draag uw nieuwe multifocale brillenglazen vanaf het begin vrijwel onafgebroken – vooral op momenten waarop u veel beweegt. Dit helpt uw hersenen om veel sneller te wennen aan dit nieuwe, verbeterde zicht.

Gerelateerde Artikelen

Kan de verkeerde bril of slecht licht uw ogen beschadigen?
Hoe werkt kleurenzicht?
Carl Zeiss, Ernst Abbe en Otto Schott – A Winning Team
Brillen voor veraf en leesbrillen
Zicht inzichtelijk gemaakt: ZEISS gaat op zoek naar de fundamentele processen van het gezichtsvermogen
 

Deze website maakt gebruik van cookies. Cookies zijn kleine tekstbestanden die door websites op uw computer opgeslagen worden. Cookies worden veelvuldig gebruikt en helpen webpagina's met een geoptimaliseerde weergave en het verbeteren daarvan. Door gebruik te maken van onze webpagina's gaat u daarmee akkoord. meer

OK