hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
JPEG تقسيم الصورة إلى قطع 8x8 بكسل
يتم تقسم الصورة إلى قطع متكونة من 8x8 بكسل لتكون أسهل معالجة في الخطوة الموالية. (ما يحدث مع صور غير قابلة للقسمة على 8 معرف في المعيار الخاص بجايبغ)
JPEG تحويل جيب التمام
يتم تحويل كل من المصفوفات 8x8 عن طريق تحويل جيب التمام ونتحصل بذلك على مصفوفا تحتوي على التردد المكاني
JPEG استعيان التردد المثالي
في هذه الخطوة يمكن أن نفقد بعض البتات أو المعلومات من الصورة. حيث يتم استعيان الترددات Frequency Samplingالبطيئة بطريقة جيدة(بطريقة تسمح برؤية الفوارق الصغيرة بين ترددين مختلفين) في حين يتم استعيان
الترددات السريعة بطريقة سيئة (أي أنه مثلا تردد 50 بكسل في وحدة طول و 60 بكسل في وحدة طول كلها تمثل ب 50 بكسل في وحدة طول أي لا يمكن التفريق بينهما. مع الإشارة إلى أنه يجب فهم كلمة بكسل في وحدة طول على أنها تردد مكاني حيث لا يمكن إتخاذ الهرتز كوحدة هنا لأن التردد ليس زمني). والسبب في عمل هذا هو أن العين البشرية لا يمكنها التمييز بين الترددات المكانية السريعة فإن تأملت في خط طوله سنتمتر مثلا يتكون من 100 بكسل فإنك لن تلحظ فرقا بالنسبة لخط فيه 1000بكسل
JPEG مسح الصورة
يتم بعد ذلك مسح الصورة بطريقة تجعل البيانات في شكل شعاع بدلا من مصفوفة ويتم المسح كما هو مبين في الصورة.
JPEG تشفير بطريقة RLC
يتم في هذه الخطوة تشفير الشعاع الذي تحصلنا عليه أعلاه (و هو في العادة يحتوي الكثير من الأصفار) بطريقة RLC وهي اختصار ل Run Length Coding. حيث أنه إذا كان لدينا الشعاع التالي:

12 0 0 0 36

فإنها تكتب:


و يعني الرقم الأول أنه يجب أن نتخطى 3 بتات (أي لا يتم حفظها) وأن الرقم القادم يكون -12
JPEG تشفير بطريقة VLC
VLC اختصار ل Variable Length Coding أو ما يعرف بتشفير هوفمان Huffman-Coding. حيث يتم حفظ كل عدد يظهر بالشعاع بطريقة أمثل من ناحية حجم البيانات. حيث أن الأرقام التي تظهر بكثرة في الشعاع يتم تشفيرها بعدد صغير من البتات مثلا إذا كان الرقم 2 يظهر بكثرة في الشعاع فإنه يرمز له ب 0 عوض التشفير الثنائي العادي الذي يحتاج إلى بتان لحفض الرقم 2 لأنه يحفظها 10. أما الأرقام التي تظهر بقلة فإنه يتم تشفيرها بعدد كبير من البتات. يتم التشفير بطريقة حيث أنه لا يمكن أن يتشابه رقمان في بدايتهما يعني أنه لو كان أول بت تحصل عليه من الشعاع هو 0 فلا داعي لانتظار ما سيأتي بعده من بتات لمعرفة معنى هذا البت ويمكن القول مباشرة أن 0 هي التشفير المقابل لرقم 5 مثلا.
و تمثل الخطوتان الأخيرتان ما يعرف ب تشفير إنتروبي وهي طريقة تشفير لا تضيع معها معلومات.
شبكية
شبكية العين (باللاتينية: retina) وهي الطبقة الأعمق والأكثر حساسية للضوء من أنسجة عين معظم الفقاريات وبعض الرخويات. تخلق بصريات العين صورة مركزة ثنائية الأبعاد للعالم المرئي على شبكية العين، والتي تترجم تلك الصورة إلى نبضات عصبية كهربائية للدماغ لإنشاء الإدراك البصري. تؤدي شبكية العين وظيفة مماثلة لوظيفة مستشعر الصورة أو الفيلم في الكاميرا.
تتكون شبكية العين العصبية من عدة طبقات من الخلايا العصبية المترابطة بواسطة المشابك وتدعمها طبقة خارجية من الخلايا الظهارية المصطبغة. الخلايا الأولية المستشعرة للضوء في شبكية العين هي الخلايا المستقبلة للضوء، وهي من نوعين: العصي والمخاريط. تعمل القضبان بشكل أساسي في الضوء الخافت وتوفر رؤية بالأبيض والأسود. تعمل المخاريط في ظروف مضاءة جيدًا وهي مسؤولة عن إدراك اللون، فضلاً عن الرؤية عالية الحدة المستخدمة في مهام مثل القراءة. النوع الثالث من الخلايا المستشعرة للضوء، الخلية العقدية الحساسة للضوء، مهم لإحاطة إيقاعات الساعة البيولوجية والاستجابات الانعكاسية مثل منعكس الحدقة.
شبكية
يبدأ الضوء الذي يصيب شبكية العين في سلسلة من الأحداث الكيميائية والكهربائية التي تؤدي في النهاية إلى إرسال نبضات عصبية يتم إرسالها إلى مراكز بصرية مختلفة في الدماغ عبر ألياف العصب البصري. تخضع الإشارات العصبية من العصي والمخاريط للمعالجة بواسطة عصبونات أخرى، والتي يتخذ ناتجها شكل جهود العمل في الخلايا العقدية الشبكية التي تشكل محاورها العصب البصري. يمكن إرجاع العديد من السمات الهامة للإدراك البصري إلى تشفير الشبكية ومعالجة الضوء.
في التطور الجنيني للفقاريات، تنشأ شبكية العين والعصب البصري كنموات للدماغ النامي، وتحديداً الدماغ البيني الجنيني؛ وبالتالي، تعتبر شبكية العين جزءًا من الجهاز العصبي المركزي (CNS) وهي في الواقع أنسجة دماغية. إنه الجزء الوحيد من الجهاز العصبي المركزي الذي يمكن تخيله بطريقة غير جراحية.
شبكية أصل التسمية
يرجع أصل التسمية العربية بحسب حنين بن إسحق إلى شبهها بشبكة الصياد بحسب وصفه في كتابه «المسائل في العين» وكتابه «المقالات العشر».
شبكية بناء
تنقلب الشبكية الفقارية بمعنى أن خلايا استشعار الضوء موجودة في الجزء الخلفي من الشبكية، لذلك يجب أن يمر الضوء عبر طبقات من الخلايا العصبية والشعيرات الدموية قبل أن يصل إلى العصي والمخاريط. تقع الخلايا العقدية، التي تشكل محاورها العصبية العصب البصري، في مقدمة الشبكية. لذلك يجب أن يعبر العصب البصري عبر شبكية العين في طريقه إلى الدماغ. في هذه المنطقة لا توجد مستقبلات ضوئية، مما يؤدي إلى ظهور النقطة العمياء. في المقابل، في شبكية رأسيات الأرجل، تكون المستقبلات الضوئية في المقدمة، مع معالجة الخلايا العصبية والشعيرات الدموية خلفها. وبسبب هذا، فإن رأسيات الأرجل ليس لديها بقعة عمياء.
شبكية بناء
على الرغم من أن الأنسجة العصبية العلوية شفافة جزئيًا، وقد ثبت أن الخلايا الدبقية المصاحبة لها تعمل كقنوات ألياف بصرية لنقل الفوتونات مباشرة إلى المستقبلات الضوئية، يحدث تشتت الضوء. تحتوي بعض الفقاريات، بما في ذلك البشر، على منطقة في شبكية العين المركزية تتكيف مع الرؤية الشديدة. هذه المنطقة، التي تسمى النقرة المركزية، لا تحتوي على الأوعية الدموية (لا تحتوي على أوعية دموية)، وتحتوي على الحد الأدنى من الأنسجة العصبية أمام المستقبلات الضوئية، مما يقلل من تشتت الضوء.
شبكية بناء
تمتلك رأسيات الأرجل شبكية غير مقلوبة يمكن مقارنتها في حل القوة لعيون العديد من الفقاريات. لا تحتوي عيون الحبار على نظير للظهارة الصباغية للشبكية الفقارية (ظهارة الشبكية الصبغية). على الرغم من أن مستقبلاتها الضوئية تحتوي على بروتين، ريتينوكروم، يعيد تدوير شبكية العين ويكرر إحدى وظائف الفقاريات ظهارة الشبكية الصبغية، يمكن للمرء أن يجادل بأن مستقبلات رأسيات الأرجل الضوئية لا يتم الحفاظ عليها كما هو الحال في الفقاريات، ونتيجة لذلك، فإن العمر المفيد للمستقبلات الضوئية في اللافقاريات أقصر بكثير من الفقاريات. نادرا ما يحدث استبدال عيون الساق (بعض الكركند) أو الشبكية (بعض العناكب، مثل دينوبيس).
شبكية بناء
لا تنشأ شبكية رأسيات الأرجل نتيجة نمو الدماغ، كما يفعل الفقاريات. يمكن القول أن هذا الاختلاف يظهر أن عيون الفقاريات ورأسي الأرجل ليست متجانسة ولكنها تطورت بشكل منفصل. من منظور تطوري، يمكن أن تنشأ بنية أكثر تعقيدًا مثل شبكية العين المقلوبة عمومًا كنتيجة لعمليتين مختلفتين: (أ) حل وسط مفيد بين القيود الوظيفية المتنافسة، أو (ب) كأثر تاريخي غير قابل للتكيف لـ المسار المعقد لتطور الأعضاء وتحولهم. الرؤية هي تكيف مهم في الفقاريات العليا.
وجهة نظر ثالثة لعين الفقاريات «المقلوبة» هي أنها تجمع بين فائدتين: الحفاظ على المستقبلات الضوئية المذكورة أعلاه، وتقليل شدة الضوء اللازمة لتجنب تعمية المستقبلات الضوئية، والتي تستند إلى العيون الحساسة للغاية لأسلاف أسماك الهاg الحديثة (سمكة تعيش في مياه عميقة ومظلمة).
شبكية بناء
الشبكية ‏ هي الطبقة الداخلية للعين، وتتصف بكونها رقيقة لا يتعدى سمكها سمك ورقة كتاب وتحتوي على عشرة طبقات مكونة من الخلايا العصبية والألياف العصبية وخلايا مستقبلة للضوئية ونسيج داعم. تعمل الشبكية على تحويل الأشعة الضوئية إلى نبضات عصبية يتم نقلها عبر العصب البصري إلى مراكز الدماغ العليا ويتم ذلك في المستقبلات الضوئية.
المستقبلات الضوئية نوعان: خلية عصوية (أو نبوتية) تساعد على الرؤية الليلية ولا تميز الألوان؛ والنوع الآخر خلايا مخروطية حساسة أيضا للضوء ولكن تميز الألوان. ذلك النوعان من الخلايا يغطي الطبقة الرقيقة الداخلية للعين المسماة شبكية، فيكون في استطاعتها تكوين صورة.
شبكية بناء
الخلايا العصوية (النبوتية) حساسة للضوء ذي الشدة البسيطة (الرؤية الليلية) ولا تميز الألوان؛ بينما الخلايا المخروطية تستجيب للضوء ذي الشدة العالية (الرؤية النهارية) وتميز الألوان. توجد في كلا نوعي الخلايا بروتينات معينة تسمى أوبسينات متنوعة، وتلك الأبسونات هي الحساسة للضوء. رؤية الألوان تحدث اعتمادا على التكامل الوظيفي للخلايا المخروطية، وما بها من أنواع مختلفة من الأبسونات - فمنها ما يستجيب للون الأحمر ومنها ما يستجيب للون الأزرق ومنها نوع يستجيب للون الأزرق - هذا خلال رؤية النهار.
شبكية بناء
الرؤية تحت ظروف الإضاءة القوية تسمى (Photopic Vision )، فرؤية العين في ظروف الإضاءة الجيدة (مستوى الإنارة من 10 إلى 108 شمعة / متر مربع). في البشر والعديد من الحيوانات الأخرى، يتم السماح فيها للرؤية الضوئية بإدراك الألوان بطريقة ممتازة، بوساطة الخلايا المخروطية، وتزداد حدة البصر والدقة الزمنية بشكل ملحوظ مقارنة بالرؤية في الضوء الخافت ليلاً. أما والرؤية تحت ظروف الإضاءة الخافتة تسمى ( scotopic vision)، أي رؤية الظلام أو الرؤية الليلية، يأتي المصطلح من كلمة "skotos" اليونانية، والتي تعني «الظلام»، و "-opia"، وتعني «حالة البصر». كما أنه في العين البشرية، الخلايا المخروطية لا تعمل في الضوء المرئي المنخفض. فالعين تعمل باستخدام الخلايا النبوتية (العصوية) بفاعلية عالية تحت ظروف الرؤية في الظلام، بينما تعمل باستخدام الخلايا المخروطية بفاعلية عالية تحت ظروف الرؤية في الضوء أو رؤية النهار.
تحتوي شبكية الفقاريات على عشر طبقات متميزة. من الأقرب إلى الأبعد عن الجسم الزجاجي:
شبكية بناء
طبقة الضفيرة الخارجية - نتوءات من قضبان وأقماع تنتهي في كروي قضيب وعنق مخروطي، على التوالي. هذه تجعل التشابكات العصبية مع تشعبات الخلايا ثنائية القطب والخلايا الأفقية. في المنطقة البقعية، يُعرف هذا باسم الطبقة الليفية لهينلي.
ظهارة الشبكية الصبغية - طبقة واحدة من الخلايا الظهارية المكعبة (مع سحب غير مبين في الرسم التخطيطي). هذه الطبقة هي الأقرب إلى المشيمية، وتوفر التغذية والوظائف الداعمة للشبكية العصبية، ويمنع صبغة الميلانين السوداء في طبقة الصبغ انعكاس الضوء في جميع أنحاء كرة مقلة العين؛ هذا مهم للغاية لرؤية واضحة.
يمكن تجميع هذه الطبقات في 4 مراحل معالجة رئيسية: استقبال ضوئي؛ انتقال إلى الخلايا ثنائية القطب. الانتقال إلى الخلايا العقدية، والتي تحتوي أيضًا على مستقبلات ضوئية، الخلايا العقدية الحساسة للضوء؛ والانتقال على طول العصب البصري. في كل مرحلة من مراحل التشابك توجد أيضًا تربط الخلايا الأفقية والأماكرين بشكل جانبي.
شبكية بناء
العصب البصري هو الجهاز المركزي للعديد من محاور الخلايا العقدية التي تتصل بشكل أساسي بالجسم الركبي الجانبي، وهي محطة ترحيل بصرية في الدماغ البيني (الجزء الخلفي من الدماغ الأمامي). كما أنها تتجه إلى الأكيمة العلوية والنواة فوق التصالبية ونواة السبيل البصري. يمر عبر الطبقات الأخرى، مكونًا القرص البصري في الرئيسيات.
تم العثور على هياكل إضافية، غير مرتبطة مباشرة بالرؤية، كنمو شبكية العين في بعض مجموعات الفقاريات. في الطيور، البكتين عبارة عن بنية وعائية ذات شكل معقد تنطلق من شبكية العين إلى الخلط الزجاجي؛ يزود العين بالأكسجين والمواد المغذية، وقد يساعد أيضًا في الرؤية. الزواحف لها هيكل مماثل، ولكن أبسط بكثير.
شبكية بناء
في البشر البالغين، تكون الشبكية بأكملها حوالي 72% من الكرة حوالي 22 قطر مم. تحتوي شبكية العين بأكملها على حوالي 7 ملايين مخروط و 75 إلى 150 مليون قضيب. يقع القرص البصري، وهو جزء من شبكية العين يُطلق عليه أحيانًا «البقعة العمياء» لأنه يفتقر إلى المستقبلات الضوئية، في الحليمة البصرية، حيث تغادر ألياف العصب البصري العين. تظهر كمنطقة بيضاوية بيضاء من 3 مم². الزمانية (في اتجاه الصدغين) لهذا القرص هي البقعة، التي يوجد في مركزها النقرة، وهي حفرة مسؤولة عن رؤيتنا المركزية الحادة ولكنها في الواقع أقل حساسية للضوء بسبب افتقارها للقضبان. تمتلك الرئيسيات البشرية وغير البشرية نقرة واحدة، على عكس أنواع معينة من الطيور، مثل الصقور، الذين هم من بيفوفيت، والكلاب والقطط، الذين ليس لديهم نقرة ولكن لديهم فرقة مركزية تعرف باسم الخط البصري.  حول النقرة تمتد الشبكية المركزية لحوالي 6 مم ثم الشبكية الطرفية. يتم تحديد الحافة الأبعد لشبكية العين بواسطة حاشية مشرشرة. المسافة من واحدة إلى أخرى (أو البقعة)، المنطقة الأكثر حساسية على طول خط الزوال الأفقي حوالي 32 مم.
شبكية بناء
في القسم، شبكية العين لا تزيد عن 0.5 سمك مم. يحتوي على ثلاث طبقات من الخلايا العصبية واثنان من نقاط الاشتباك العصبي، بما في ذلك المشبك الشريطي الفريد. يحمل العصب البصري محاور الخلايا العقدية إلى الدماغ والأوعية الدموية التي تغذي شبكية العين. تقع الخلايا العقدية في أعمق مكان في العين بينما تقع الخلايا المستقبلة للضوء خلفها. بسبب هذا الترتيب غير البديهي، يجب أن يمر الضوء أولاً عبر الخلايا العقدية وحولها ومن خلال سمك الشبكية (بما في ذلك الأوعية الشعرية غير الظاهرة) قبل الوصول إلى العصي والمخاريط. يمتص الضوء بواسطة ظهارة الشبكية الصباغية أو المشيمية (وكلاهما معتم).
يمكن اعتبار خلايا الدم البيضاء في الشعيرات الدموية أمام المستقبلات الضوئية كنقاط صغيرة متحركة لامعة عند النظر إلى الضوء الأزرق. يُعرف هذا بظاهرة المجال الأزرق الحسية (أو ظاهرة شيرر).
شبكية بناء
بين طبقة الخلايا العقدية والقضبان والمخاريط توجد طبقتان من الخلايا العصبية حيث يتم إجراء اتصالات متشابكة. الطبقات العصبية هي طبقة الضفيرة الخارجية وطبقة الضفيرة الداخلية. في الطبقة الخارجية للخلايا العصبية، تتصل العصي والمخاريط بالخلايا ثنائية القطب التي تعمل عموديًا، وتتصل الخلايا الأفقية ذات الاتجاه الأفقي بالخلايا العقدية.
شبكية بناء
تحتوي شبكية العين المركزية في الغالب على مخاريط، بينما تحتوي شبكية العين المحيطية في الغالب على قضبان. في المجموع، هناك حوالي سبعة ملايين مخروط ومائة مليون قضيب. في وسط البقعة توجد الحفرة النقرة حيث تكون المخاريط ضيقة وطويلة، ومرتبة في فسيفساء سداسية، وهي الأكثر كثافة، على عكس المخاريط الأكثر بدانة الموجودة في محيط شبكية العين. في حفرة النقرة يتم إزاحة طبقات الشبكية الأخرى، قبل أن تتراكم على طول منحدر النقرة حتى يتم الوصول إلى حافة النقرة، أو بارافوفيا، وهو الجزء الأكثر سمكًا في شبكية العين. البقعة لديها تصبغ أصفر، من أصباغ الفرز، وتعرف باسم البقعة الصفراء. المنطقة المحيطة مباشرة بالنقرة تحتوي على أعلى كثافة للقضبان المتقاربة على خلايا ثنائية القطب. نظرًا لأن مخاريطها لديها تقارب أقل بكثير للإشارات، فإن النقرة تسمح بالرؤية الأكثر حدة التي يمكن للعين تحقيقها.
شبكية بناء
على الرغم من أن العصي والمخاريط عبارة عن فسيفساء من نوع ما، إلا أن الانتقال من المستقبلات إلى ثنائية الأضلاع إلى الخلايا العقدية ليس مباشرًا. نظرًا لوجود حوالي 150 مليون مستقبل ومليون فقط من ألياف العصب البصري، يجب أن يكون هناك تقارب وبالتالي خلط الإشارات. علاوة على ذلك، يمكن للعمل الأفقي للخلايا الأفقية والأماكرين أن يسمح لمنطقة من الشبكية بالتحكم في منطقة أخرى (على سبيل المثال، منبه يمنع الآخر). هذا التثبيط هو المفتاح لتقليل مجموع الرسائل المرسلة إلى المناطق العليا من الدماغ. في بعض الفقاريات السفلية (مثل الحمام)، هناك تحكم «بالطرد المركزي» للرسائل - أي، يمكن لطبقة واحدة أن تتحكم في طبقة أخرى، أو يمكن لمناطق أعلى من الدماغ أن تقود الخلايا العصبية الشبكية، لكن هذا لا يحدث في الرئيسيات.
باستخدام التصوير المقطعي البصري (OCT)، هناك 18 طبقة يمكن تحديدها في شبكية العين. الطبقات والارتباط التشريحي هي كما يلي:
من الأعمق إلى الأبعد، الطبقات التي يمكن التعرف عليها بواسطة OCT هي كما يلي:
شبكية وظيفة
تترجم شبكية العين الصورة البصرية إلى نبضات عصبية تبدأ بالإثارة المنقوشة للأصباغ الحساسة للألوان لقضبانها ومخاريطها، وهي الخلايا المستقبلة للضوء في شبكية العين. تتم معالجة الإثارة بواسطة النظام العصبي وأجزاء مختلفة من الدماغ تعمل بالتوازي لتشكيل تمثيل للبيئة الخارجية في الدماغ.
تستجيب المخاريط للضوء الساطع وتتوسط رؤية ألوان عالية الدقة أثناء إضاءة ضوء النهار (تسمى أيضًا الرؤية الضوئية). تكون استجابات القضيب مشبعة بمستويات ضوء النهار ولا تساهم في رؤية النمط. ومع ذلك، تستجيب القضبان للضوء الخافت وتتوسط رؤية منخفضة الدقة أحادية اللون تحت مستويات إضاءة منخفضة جدًا (تسمى الرؤية العكسية) تقع الإضاءة في معظم أماكن المكتب بين هذين المستويين وتسمى الرؤية المتوسطة. في مستويات الإضاءة المتوسطة، تساهم كل من العصي والمخاريط بنشاط في معلومات الأنماط. ما هي المساهمة التي تقدمها معلومات القضيب لنمط الرؤية في ظل هذه الظروف غير واضحة.
شبكية وظيفة
تسمى استجابة المخاريط للأطوال الموجية المختلفة للضوء بحساسيتها الطيفية. في الرؤية البشرية العادية، تنقسم الحساسية الطيفية للمخروط إلى ثلاثة أنواع فرعية، غالبًا ما تسمى الأزرق والأخضر والأحمر، ولكنها تُعرف بدقة أكبر باسم الأنواع الفرعية المخروطية الحساسة لطول الموجة القصيرة والمتوسطة والطويلة. يتسبب نقص واحد أو أكثر من الأنواع الفرعية المخروطية في إصابة الأفراد بنقص في رؤية الألوان أو أنواع مختلفة من عمى الألوان. هؤلاء الأفراد ليسوا أعمى عن الأشياء ذات لون معين، لكنهم غير قادرين على التمييز بين الألوان التي يمكن تمييزها من قبل الأشخاص ذوي الرؤية الطبيعية. يمتلك البشر هذه الرؤية ثلاثية الألوان، في حين أن معظم الثدييات الأخرى تفتقر إلى المخاريط ذات الصبغة الحساسة باللون الأحمر، وبالتالي يكون لديها رؤية ثنائية اللون أضعف. ومع ذلك، فإن بعض الحيوانات لديها أربعة أنواع فرعية طيفية، على سبيل المثال يضيف التراوت مجموعة فرعية فوق بنفسجية إلى أنواع فرعية قصيرة ومتوسطة وطويلة تشبه البشر. بعض الأسماك حساسة لاستقطاب الضوء أيضًا.
شبكية وظيفة
في المستقبلات الضوئية، يؤدي التعرض للضوء إلى زيادة استقطاب الغشاء في سلسلة من التحولات المتدرجة. يحتوي جزء الخلية الخارجية على صبغ ضوئي. داخل الخلية، تحافظ المستويات الطبيعية من أحادي الفوسفات الدوري (cGMP) على قناة Na مفتوحة، وبالتالي في حالة الراحة تكون الخلية منزوعة الاستقطاب. يتسبب الفوتون في جعل ارتباط الشبكية ببروتين المستقبل متشابهًا إلى عبر شبكية العين. يؤدي هذا إلى تنشيط المستقبل لبروتينات جي المتعددة. يؤدي هذا بدوره إلى قيام الوحدة الفرعية Ga للبروتين بتنشيط فوسفوديستيراز (PDE6)، مما يؤدي إلى تدهور أحادي الفوسفات الدوري، مما يؤدي إلى إغلاق القنوات الأيونية ذات النوكليوتيدات الحلقية Na + (CNGs). وهكذا تكون الخلية مفرطة الاستقطاب. يتم تقليل كمية الناقل العصبي المنبعثة في الضوء الساطع وتزداد مع انخفاض مستويات الضوء. يتم تبييض الصبغة الضوئية الفعلية بعيدًا في الضوء الساطع ويتم استبدالها فقط كعملية كيميائية، لذلك في الانتقال من الضوء الساطع إلى الظلام، يمكن أن تستغرق العين ما يصل إلى ثلاثين دقيقة للوصول إلى الحساسية الكاملة.
شبكية وظيفة
عندما وبالتالي ولع ضوء، وفوتوسبور يرسل ردا متناسبا للمشبك العصبي إلى خلايا ثنائية القطب والذي بدوره إشارة إلى خلايا الشبكية العقدة. يتم أيضًا ربط المستقبلات الضوئية بخلايا أفقية وخلايا أماكرين، والتي تعدل الإشارة المشبكية قبل أن تصل إلى الخلايا العقدية، حيث تختلط الإشارات العصبية وتندمج. من بين الخلايا العصبية في شبكية العين، فقط الخلايا العقدية الشبكية وعدد قليل من خلايا أماكرين تخلق إمكانات فعلية.
شبكية وظيفة
يوجد في الخلايا العقدية الشبكية نوعان من الاستجابة، اعتمادًا على المجال الاستقبالي للخلية. تشتمل الحقول المستقبلة لخلايا العقدة الشبكية على منطقة مركزية دائرية تقريبًا، حيث يكون للضوء تأثير واحد على إطلاق الخلية، ومحيط حلقي، حيث يكون للضوء تأثير معاكس. في خلايا ON، تؤدي الزيادة في شدة الضوء في وسط المجال الاستقبالي إلى زيادة معدل إطلاق النار. في خلايا OFF، فإنه يجعله ينخفض. في النموذج الخطي، يتم وصف ملف تعريف الاستجابة هذا جيدًا من خلال اختلاف في غاوسيون وهو الأساس لخوارزميات الكشف عن الحافة. بالإضافة إلى هذا الاختلاف البسيط، يتم تمييز الخلايا العقدية أيضًا عن طريق الحساسية اللونية ونوع التجميع المكاني. تسمى الخلايا التي تظهر التجميع المكاني الخطي بالخلايا X (وتسمى أيضًا الخلايا العقدية)، وتلك التي تظهر تجميعًا غير خطي هي خلايا Y (تسمى أيضًا الخلايا العقدية الشبكية الكبيرة أو M أو المظلة)، على الرغم من المراسلات بين الخلايا X و Y (في شبكية القط) وخلايا P و M (في شبكية العين الرئيسية) ليست بسيطة كما كانت تبدو في السابق.
شبكية وظيفة
في نقل الإشارات البصرية إلى الدماغ، المسار البصري، تنقسم الشبكية عموديًا إلى قسمين، نصف صدغي (أقرب إلى الصدغ) ونصف أنفي (أقرب إلى الأنف). تعبر المحاور من النصف الأنفي الدماغ عند التصالب البصري للانضمام إلى محاور من النصف الصدغي للعين الأخرى قبل أن تمر إلى الجسم الركبي الجانبي.
على الرغم من وجود أكثر من 130 مليون مستقبل شبكي، لا يوجد سوى ما يقرب من 1.2 مليون ليف (محاور) في العصب البصري. لذلك، يتم إجراء قدر كبير من المعالجة المسبقة داخل شبكية العين. تنتج النقرة المعلومات الأكثر دقة. على الرغم من احتلال حوالي 0.01% من المجال البصري (أقل من 2 درجة من الزاوية البصرية)، فإن حوالي 10% من المحاور في العصب البصري مخصصة للنقرة. تم تحديد حد دقة النقرة بحوالي 10000 نقطة. تقدر سعة المعلومات بـ 500000 بت في الثانية (لمزيد من المعلومات حول البتات، راجع نظرية المعلومات) بدون لون أو حوالي 600000 بت في الثانية بما في ذلك اللون.
شبكية وظيفة
عندما ترسل شبكية العين نبضات عصبية تمثل صورة للدماغ، فإنها تقوم بترميز (ضغط) تلك النبضات مكانيًا لتناسب القدرة المحدودة للعصب البصري. يعد الضغط ضروريًا نظرًا لوجود خلايا مستقبلة للضوء أكثر بمئة مرة من الخلايا العقدية. يتم ذلك من خلال «علاقة الديكور»، والتي يتم تنفيذها بواسطة «الهياكل المركزية - المحيطية»، والتي يتم تنفيذها بواسطة الخلايا ثنائية القطب والخلايا العقدية.
هناك نوعان من الهياكل المركزية - المحيطية في شبكية العين - في المركز وخارج المركز. في المراكز لها مركز مرجح إيجابياً ومحيط مرجح سلبيًا. خارج المراكز عكس ذلك تمامًا. يُعرف الترجيح الإيجابي بشكل أكثر شيوعًا باسم الترجيح المثير، والوزن السلبي مثبط.
شبكية وظيفة
هذه البنى المركزية المحيطة ليست ظاهرة ماديًا، بمعنى أنه لا يمكن للمرء رؤيتها عن طريق تلطيخ عينات من الأنسجة وفحص تشريح الشبكية. تعتبر الهياكل المركزية - المحيطية منطقية (أي مجردة رياضياً) بمعنى أنها تعتمد على قوة الاتصال بين الخلايا ثنائية القطب والخلايا العقدية. يُعتقد أن قوة الاتصال بين الخلايا ناتجة عن عدد وأنواع القنوات الأيونية المضمنة في المشابك بين الخلايا ثنائية القطب والخلايا العقدية.
الهياكل المركزية - المحيطية مكافئة رياضيًا لخوارزميات اكتشاف الحواف التي يستخدمها مبرمجو الكمبيوتر لاستخراج أو تحسين الحواف في صورة فوتوغرافية رقمية. وبالتالي، تقوم شبكية العين بإجراء عمليات على النبضات التي تمثل الصورة لتحسين حواف الكائنات داخل مجالها البصري. على سبيل المثال، في صورة كلب وقطة وسيارة، فإن حواف هذه الكائنات هي التي تحتوي على معظم المعلومات. من أجل وظائف أعلى في الدماغ (أو في جهاز كمبيوتر لهذا الأمر) لاستخراج وتصنيف أشياء مثل الكلب والقط، فإن شبكية العين هي الخطوة الأولى لفصل الأشياء المختلفة داخل المشهد.
شبكية وظيفة
على سبيل المثال، المصفوفة التالية في قلب خوارزمية الكمبيوتر التي تنفذ اكتشاف الحواف. هذه المصفوفة هي الكمبيوتر المكافئ لبنية المركز المحيطي. في هذا المثال، سيتم توصيل كل مربع (عنصر) داخل هذه المصفوفة بمستقبل ضوئي واحد. المستقبل الضوئي في المركز هو المستقبل الحالي الذي تتم معالجته. يُضرب المستقبِل الضوئي المركزي في عامل الوزن +1. المستقبلات الضوئية المحيطة هي «أقرب الجيران» إلى المركز ويتم ضربها في القيمة −1/8. يتم حساب مجموع هذه العناصر التسعة أخيرًا. يتكرر هذا الجمع لكل مستقبل ضوئي في الصورة عن طريق الانتقال من اليسار إلى نهاية الصف ثم إلى السطر التالي.
المجموع الكلي لهذه المصفوفة هو صفر، إذا كانت جميع المدخلات من المستقبلات الضوئية التسعة من نفس القيمة. تشير النتيجة الصفرية إلى أن الصورة كانت موحدة (غير متغيرة) داخل هذا التصحيح الصغير. تعني المبالغ السلبية أو الإيجابية أن الصورة كانت متغيرة (متغيرة) داخل هذه الرقعة الصغيرة المكونة من تسعة مستقبلات ضوئية.
المصفوفة أعلاه ليست سوى تقريب لما يحدث بالفعل داخل شبكية العين. الاختلافات هي:
تعمل الخلايا العصبية على قطارات سبايك تتحرك أسفل محاور الخلايا العصبية. تعمل أجهزة الكمبيوتر على رقم فاصلة عائمة واحد وهو ثابت بشكل أساسي من كل بكسل إدخال. (بكسل الكمبيوتر هو في الأساس مكافئ لمستقبلات ضوئية بيولوجية.)
فيما يلي مثال لإدخال صورة وكيف سيعدلها اكتشاف الحافة.
بمجرد أن يتم تشفير الصورة مكانيًا بواسطة الهياكل المركزية المحيطة، يتم إرسال الإشارة على طول العصب البصري (عبر محاور الخلايا العقدية) عبر التصالب البصري إلى LGN (النواة الركبية الجانبية). الوظيفة الدقيقة لـ LGN غير معروفة في هذا الوقت. ثم يتم إرسال خرج LGN إلى الجزء الخلفي من الدماغ. على وجه التحديد، «يشع» خرج LGN إلى القشرة البصرية الأولية V1.
تدفق إشارة مبسط: مستقبلات ضوئية ← ثنائي القطب ← عقدة ← شياسم ← LGN ← قشرة V1
شبكية الأهمية السريرية
هناك العديد من الأمراض أو الاضطرابات الموروثة والمكتسبة التي قد تؤثر على شبكية العين. بعضها يشمل:
في انفصال الشبكية، تنفصل الشبكية عن مؤخرة مقلة العين. إن الوخز بالوخز هو طريقة علاج قديمة. يستخدم مصطلح انفصال الشبكية لوصف انفصال الشبكية الحسية العصبية عن الظهارة الصبغية للشبكية. هناك العديد من طرق العلاج الحديثة لإصلاح انفصال الشبكية: تثبيت الشبكية الهوائي، مشبك الصلبة، العلاج بالتبريد، التخثير الضوئي بالليزر واستئصال الزجاجية.
انفصال الشبكية. تنفصل الشبكية العصبية أحيانًا عن الظهارة الصباغية. في بعض الحالات، يكون سبب هذا الانفصال هو إصابة مقلة العين التي تسمح للسائل أو الدم بالتجمع بين الشبكية العصبية والظهارة الصباغية. يحدث الانفصال أحيانًا بسبب تقلص الألياف الكولاجينية الدقيقة في الخلط الزجاجي، والتي تسحب مناطق الشبكية نحو الجزء الداخلي من الكرة الأرضية.
شبكية الأهمية السريرية
العمى الليلي : يحدث العمى الليلي لأي شخص يعاني من نقص حاد في فيتامين أ. والسبب في ذلك هو أنه بدون فيتامين أ، فإن كميات الشبكية والرودوبسين التي يمكن تكوينها تكون منخفضة بشدة. تسمى هذه الحالة بالعمى الليلي لأن كمية الضوء المتوفرة في الليل قليلة جدًا للسماح بالرؤية الكافية للأشخاص الذين يعانون من نقص فيتامين أ.
يتوفر عدد من الأدوات المختلفة لتشخيص الأمراض والاضطرابات التي تصيب الشبكية. تنظير العين والتصوير الفوتوغرافي قاع وقد استخدمت لفترة طويلة لفحص شبكية العين. في الآونة الأخيرة، تم استخدام البصريات التكيفية لتصوير قضبان ومخاريط فردية في شبكية العين البشرية الحية، وقد صممت شركة مقرها في اسكتلندا تقنية تسمح للأطباء بمراقبة الشبكية الكاملة دون أي إزعاج للمرضى.
شبكية الأهمية السريرية
في مخطط كهربية تستخدم ل غير جراحية قياس النشاط الكهربائي للشبكية العين، والذي يتأثر بعض الأمراض. تقنية جديدة نسبيًا، أصبحت متاحة الآن على نطاق واسع، هي التصوير المقطعي البصري (OCT). تسمح هذه التقنية غير الغازية للشخص بالحصول على تصوير مقطعي ثلاثي الأبعاد أو عالي الدقة للتركيبات الدقيقة لشبكية العين، بجودة نسيجية. تحليل الأوعية الدموية في شبكية العين هو طريقة غير جراحية لفحص الشرايين والأوردة الصغيرة في شبكية العين مما يسمح باستخلاص استنتاجات حول مورفولوجيا ووظيفة الأوعية الصغيرة في أماكن أخرى من جسم الإنسان. لقد تم تأسيسه كمتنبئ لأمراض القلب والأوعية الدموية ويبدو أنه يمتلك، وفقًا لدراسة نُشرت في عام 2019، إمكانات في الكشف المبكر عن مرض الزهايمر.
يعتمد العلاج على طبيعة المرض أو الاضطراب.