تحميل ترجمات فيديو Vision: شرح التشريح وعلم وظائف الأعضاء

انظروا بإمعان إلى هذه الصورة، فسوف نعبث بأدمغتكم. هذه هي المرحلة الأولى من خداع بصري. تستخدم العديد من الخدع البصرية أنماطًا من الضوء أو زوايا منظورية لتستغل التعارض الكائن بين الإحساس والإدراك، أي بين ما تراه أعينكم وما تفهمه أدمغتكم. لكن لا تعمل كلّ الخدع بهذه الطريقة. فبعضها يُنتِج تأثيرًا طيفيًا أو صورًا تُطبع في الذاكرة تستغل ثغرات في فسيولوجية البصر البشري، مثل هذا العَلَم. ليست لدي أجندة سياسية هنا ولن أطلب منكم... أن تقسموا الولاء لجمهوريتي. فلو كنت أريد تأسيس دولتي الخاصة، لكان علمي أروع بكثير. ولا أعني أنني فكرت في الأمر كثيرًا. والآن انظروا إلى هذه الشاشة البيضاء. إن نظرتم إلى العلم لـ30 ثانية على الأقل من دون أن تحركوا أعينكم، فسترون شيئًا بالرغم من أن الشاشة فارغة، وهي صورة تلويّة للعلم. ولكن بدلًا من أن تكون باللون الفيروزي والأسود والأصفر، فهي حمراء وبيضاء وزرقاء. هذا مذهل، ولكنني لست هنا لأسليكم فحسب. فهذا النوع من الخدع يساعد في شرح آلية عمل حاسة البصر بالغة التعقيد. وأعني معقدة بالفعل، فحوالي 70 بالمئة من جميع المستقبلات الحسية في كامل الجسم موجودة في العينين! بل الأكثر من ذلك أنكم حتى تروا وتدركوا وتُميزوا شيئًا، سواءً أكان عَلَمًا أم شابًا وسيمًا يرتدي نظارة ومعطفًا ويجلس خلف مكتب، يجب أن تعمل نصف قشرة المخ تقريبًا لتحقيق ذلك. يعتبر البصر الحاسة المهيمنة لدى البشر، وبالرغم من أننا نستطيع العيش بدونها وأنه يمكن خداعها، لكن ما ستتعلمونه الآن ليس وهمًا. حين تحدثنا عن حاسة السمع، بدأنا بشرح ميكانيكا الصوت. لذلك قبل أن نبدأ بالحديث عن كيفية عمل العينين من المنطق التحدث عما تريانه فعليًا، ألا وهو الضوء المرتد عن الأجسام. الضوء عبارة عن إشعاعات كهرومغناطيسية تنتقل على شكل موجات. هل تذكرون كيف يحدد تردد الموجة وسعتها طبقة الصوت وارتفاعه؟ الأمر مشابه فيما يخصّ الضوء، إلا أن تردد الموجة الضوئية تُحدد درجة لونه بينما تُحدد السعة مدى سطوعه. نرى الموجات القصيرة عالية التردد كألوان مائلة للزرقة، بينما الموجات الطويلة منخفضة التردد تبدو لنا مائلة للأحمر. وفي الوقت ذاته قد يبدو ذلك اللون الأحمر باهتًا وخافتًا إن كانت الموجة تتحرك بسعة منخفضة ولكنه يبدو ساطعًا جدًا إن كانت الموجة ذات سعة أكبر وبالتالي أشد. لكن الضوء المرئي الذي نستطيع رؤيته ما هو إلا جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يتراوح ما بين أشعة غاما والأشعة السينية القصيرة إلى موجات الراديو الطويلة. تمامًا كما تقوم المستقبلات الميكانيكية للأذن أو المستقبلات الكيميائية للسان بتحويل الأصوات والمواد الكيميائية إلى جهود فعل، فأيضًا مُستقبلات العينين الضوئية تقوم بتحويل الطاقة الضوئية إلى نبضات عصبية يستطيع الدماغ فهمها. لتعرفوا كيف يعمل هذا كله، لنبدأ بفهم تشريح العين. من أولى الأشياء التي ستلاحظونها تحيط بالعين هي الملحقات الخارجية، مثل الحواجب التي تحمي العين من العرق إن نسيتم عصبة الرأس حين تلعبون كرة المضرب، والرموش بالغة الحساسية التي تُسبب الرَمْش اللاإرادي، كما يحدث عندما تكونون على شاطئ رملي ضربته عاصفة. هذه المعالم، بالإضافة إلى الجفنين والجهاز الدمعي، تُسهم في حماية مقلتيّ العينين الهشتين. شكل مقلة العين كروي غير منتظم ويصل قطرها عند الشخص الراشد إلى حوالي 2،5 سم. إنها جوفاء بشكل عام، ومليئة بالسوائل التي تحافظ على شكلها، ولا يمكن رؤية إلا سدس الجزء الأمامي للمقلة، أما الباقي فمخفي داخل جيب من الدهون الواقية ومثبت بست عضلات عين خارجية تشبه الأحزمة ومغروس في محجر الجمجمة العظمي. ومع أن هذه العدة فعالة جدًا إجمالًا في الحفاظ على مقلتيّ العينين داخل الرأس، وهو أمر جيد. إلا أنه في حالات نادرة، كالإصابة بصدمة بالرأس مثلًا، أو حتى عند العطس بقوة كبيرة، يمكن للمقلتين أن تخرجا من مكانهما وهي حالة تدعى بانخلاع المقلة. صدقوني، لن يسركم البحث عنها عبر غوغل. سأجلس هنا بينما تبحثون عنها. لا داعي لفقء مقلتيّ العينين حتى تفهموا تركيبتيهما البنيوية. سأوفر عليكم العناء وأخبركم بأن جدار العين مؤلف من 3 طبقات مختلفة: الطبقات الليفية والوعائية والداخلية. تتكون الطبقة الليفية الخارجية من نسيج ضام معظمه مكون من مادة بيضاء تُدعى الصلبة، بينما الجزء الأمامي هو القرنية الشفافة. والقرنية هي كالنافذة التي تسمح للضوء بالدخول إلى العين، وإن سبق وعانيتم من الألم الشديد الناتج عن خدش القرنية، فستعلمون مدى فظاعة... إلحاق ضرر بعضو مليء بمستقبلات الألم كهذا. وبالتعمق أكثر، نرى أن جدار الطبقة الوعائية الوسطى يحتوي على المشيمية الخلفية، وهي غشاء يزوّد جميع الطبقات بالدمّ. ويوجد في الجزء الأمامي الجسم الهدبي، وهو حلقة من الأنسجة العضلية تحيط بالعدستين: إلا أن الجزء الأشهر من الطبقة الوسطى هو القزحية. القزحية هي الجزء الملوّن المميز من العين الذي ينفرد به كل منا عن غيره، وتتألف من أنسجة عضلية ملساء شكلها مثل كعكة دونات مسطحة وتقع بين القرنية والعدسة. هذه العضلات المَصرّة المستديرة... هذا صحيح، العضلات المَصرّة موجودة في جميع أنحاء الجسم. تنقبض وتنبسط هذه العضلات لتغير حجم نقطة بؤبؤ العين السوداء. والبؤبؤ نفسه ما هو إلا فتحة في القزحية تتيح للضوء العبور إلى داخل العين. يمكنكم أن تروا كيف تحمي القزحية العين من دخول كمية كبيرة من الضوء، فإن سلطتم مصباحًا إلى عين صديق في غرفة مظلمة، سينتقل بؤبؤاه من حالة التوسع إلى نقطتين صغيرتين في غضون ثوانٍ. يدخل الضوء عبر القرنية والبؤبؤ ويصيب العدسة، وهي القرص المحدب الشفاف الذي يركز ذلك الضوء ويُسقطه على الشبكية، والتي تشكل الطبقة الداخلية لخلفية مقلة العين. تضمّ الشبكية ملايين المستقبلات الضوئية المسؤولة عن تحويل الطاقة الضوئية إلى إشارات كهربائية يستقبلها الدماغ. يوجد نوعان من خلايا الاستقبال: المخروطية والعصوية. وسأعود إليهما بعد قليل. لكن للشبكية نفسها طبقتين: الطبقة المصطبغة الخارجية، والتي تساعد في امتصاص الضوء لمنع تشتته حول مقلة العين، والطبقة العصبية الداخلية. كما يشير اسمها، تحتوي هذه الطبقة على عصبونات، وليس مستقبلات ضوئية فحسب، بل عصبونات ثنائية القطب وعصبونات عقدية أيضًا. يجتمع هذان النوعان من الخلايا العصبية لإنتاج ممر للضوء، أو لبيانات عن الضوء على الأقل. تمتلك العصبونات ثنائية القطب تشابكات عصبية على طرفيها، وتشكل ما يشبه الجسر. عند أحد طرفيه، تتشابك مع مستقبل ضوئي، وعند الطرف الآخر، تتشابك مع عصبون عقدي يمتد ليشكل العصب البصري. لنفترض أن مصباحًا ساطعًا أضيء في وجهك. سيصيب الضوء الشبكية الخلفية وينتشر من المستقبلات الضوئية إلى الخلايا ثنائية القطب الموجودة تحتها، إلى الخلايا العقدية الأعمق حيث تُولد جهود الفعل آنذاك. تتشابك محاور الخلايا العقدية فيما يشبه النسيج لصنع العصب البصري السميك الشبيه بالحبل، وهو العصب القحفي الثاني، والذي يغادر مؤخرة مقلة العين وينقل تلك النبضات إلى المهاد، ثم إلى القشرة البصرية للدماغ. إذن، هذا هو التشريح الأساسي وتسلسل الأحداث للبصر عند البشر. لكن ما أريد التحدث عنه حقًا هو نوعي المستقبلات الضوئية: الخلايا المخروطية والعصوية. تقع المخاريط قرب مركز الشبكية وترصد التفاصيل الدقيقة واللون. يمكن تقسيمها إلى أنواع حساسة للأحمر والأخضر والأزرق حسب استجابتها لأنواع مختلفة من الضوء. ولكنها ليست عالية حساسة ولا تبلغ عتبة تفعيلها إلا عند توفر إضاءة ساطعة. أمّا الخلايا العصوية فهي أكثر عددًا وأكثر حساسية للضوء، ولكن لا يمكنها أن تميز بين الألوان، بل تُسجل تدرجات الرمادي من الأسود إلى الأبيض. وهو موجودة عند أطراف الشبكية وتتحكم بالرؤية المحيطية. وبما أن هذه المستقبلات تعمل بطريقة مختلفة، فليس من المفاجئ أن تكون الخلايا المخروطية والعصوية متصلة بالشبكية بطرق مختلفة أيضًا. يمكن لحوالي 100 خلية عصوية أن تتصل بخلية عقدية واحدة، لكن لأنها ترسل المعلومات للعقدة دفعة واحدة، لا يمكن للدماغ معرفة أي منها تم تفعيله. ولهذا هي لا تقدم صورًا مفصّلة. كل ما بإمكانها فعله هو تقديم معلومات عن الشكل العام للجسم وما إن كان مضيئًا أو مظلمًا. وبالمقابل، تحظى كلّ خلية مخروطية بخلية عقدية خاصة بها لتتصل بها، ما يتيح رؤية الألوان بالتفصيل، إن كان الضوء ساطعًا كفاية على الأقل. وهذا يعيدنا إلى ذلك العَلَم الغريب. لماذا يجعلنا التحديق بهذا العلم ثمّ النظر إلى صورة بيضاء نرى طيف عَلَم بألوان مختلفة؟ يبدأ الأمر بحقيقة أن مستقبلاتنا الضوئية تجعلنا نرى صورًا تلويّة. بعض المنبهات مثل الألوان الزاهية والأضواء الساطعة قوية جدًا درجة تستمر المستقبلات الضوئية في إطلاق جهود فعل حتى بعد إغماضنا أعيننا أو إشاحة نظرنا. ويرتبط الجزء الثاني من الخدعة البصرية بمشكلة أخرى في برمجتنا البصرية، وهي أن خلايانا المخروطية يمكن أن يصيبها الإرهاق. إن حدقتم لفترة كافية في صورة زاهية الألوان، ستستقبل الخلايا المخروطية المنبهات نفسها لوقت أطول من اللازم وتتوقف عن الاستجابة. وفي حالة العَلَم، نظرتم إلى صورة تحتوي خطوطًا فيروزية زاهية اللون. ولأن الشبكية تضمّ خلايا مخروطية حساسة للأحمر والأخضر والأزرق، تتعب الخلايا المخروطية الزرقاء والخضراء بعد فترة، ما يترك الحمراء لتطلق جهود فعل وحدها. ثمّ نظرتم إلى شاشة بيضاء. ويحتوي الضوء الأبيض على كلّ ألوان وأطوال موجات الضوء المرئي، لذا استمرت أعينكم في تلقي الضوء الأحمر والأخضر والأزرق ولكن المخاريط الحمراء وحدها كانت قادرة على الاستجابة، فحين بدأت الصورة التلويّة بالظهور بدت الخطوط حمراء. حدث الأمر نفسه للخلايا العصوية، لكن بما أنها لا تستشعر إلا الأسود والأبيض، بدت الصورة التلويّة وكأنها صورة سلبية، حيث يحل الضوء مكان الظلمة. وهكذا تحولت النجوم والخطوط السوداء تلك إلى بيضاء. لذا، أجل، البصر البشري عرضة للخطأ. لكن هذه الأخطاء تساعدنا على فهم ذلك النظام المعقد إلى حد الجمال. الأرجح أن ذلك النظام المعقد إلى حد الجمال ساعدكم اليوم على تعلم تركيب ووظائف البصر بدءًا ببنية العين وطبقاتها الثلاث: الطبقات الليفية والوعائية والداخلية. قضينا معظم الوقت في استكشاف الطبقة الداخلية، التي تتكون من الشبكية وأنواع عصبوناتها الثلاثة: مستقبلات ضوئية وخلايا ثنائية القطب وعصبونات عقدية. وبعد أن تعلمنا التمييز بين الخلايا المخروطية والعصوية، فسرنا كيف تعمل خدعة العَلَم البصرية الغريبة. شكر خاص لمسؤول شؤون التعليم توماس فرانك لدعمه محتوى Crash Course والتعليم المجاني وشكرًا لكلّ رعاتنا على Patreon الذين يجعلون Crash Course ممكنًا عبر مساهماتهم الشهرية. إن كنتم تحبون Crash Course وأردتم مساعدتنا على مواصلة صنع فيديوهات رائعة يمكنكم زيارة patreon.com/crashcourse لرؤية كل مقاطع الفيديو الرائعة التي أعددناها لكم. تم تصوير الحلقة في استوديو د. شيريل سي كيني التابع لـ Crash Course كتبت هذه الحلقة كاثلين ييل وحررها بلايك دي باستينو ومستشارنا هو الدكتور براندون جاكسون. مخرجنا هو نيكولا جينكينز ومشرفة النصّ والمحررة هي نيكول سويني ومصمم الصوت هو مايكل أراندا، والرسومات من إعداد فريق Thought Café.