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第二章 文獻探討

2.2 眼動行為

2.2.1 眼睛的構造

我們的靈魂之窗―眼睛,體積小但構造精巧且機能獨特。只要張開眼睛,便不斷地 收集及處理周遭的訊息。眼球的正常運動,是所有眼肌協同作用的結果。人類的雙眼就 像照相機一樣,將見到的事物一一「拍攝」下來,再以傳遞電子訊號的方式,把圖像送 到大腦辨識。眼球構造與照相機相對部位做比照如表 7 所示。

表 7 眼球構造與照相機相對部位做比照

眼球的構造 照相機相對部位

眼角膜 第一組透鏡

鞏膜 外殼

虹膜 快門

瞳孔 光圈

水晶體 透鏡

視網膜 底片

眼球壁的構造。眼球壁有三層膜,外層的纖維膜包括鞏膜、角膜。中層的血管膜包 括虹膜、脈絡膜、睫狀體。內層為視網膜包括桿狀細胞、錐狀細胞。

視網膜上有兩個視覺接受器依其外型命名錐狀細胞(cones)及桿狀細胞(rods),只有 在視網膜的一小部分(中央小窩),可以意識到細部和色彩其他只維持眼動但沒有顏色及 細部(Kandel et al., 2000),在視網膜上,不含任何視覺接受器的位置,稱為盲點(blind spot) 亦即視神經盤(optic disc),此為視神經的輸出處,參考圖 7 說明盲點。

圖 7 盲點位置說明 轉自 Sensation and Perception. E.Bruce Goldstein 8th edition

盲點

雖然盲點存在我們的視野中,但是我們並未察覺它的存在,可能的原因為:(1)由於 盲點位於視野的外緣,該處的視覺解析度不佳,使我們不易偵測到盲點的發生。(2)我們 用雙眼來接受外界刺激,因此來自左眼的訊息,可以用來彌補右眼盲點所產生的視覺消 失。(3)最重要的原因是,大腦對盲點進行「填補」(Filling in)的機制,使我們在知覺上 並不因為盲點而感覺到黑色的空洞。

我們人類的眼睛是成圓球體,約 2.5 公分長。眼睛的構造分為眼球外部構造及細部 構造說明。

2.2.1.1 眼球外部構造

眼球外部構造包括眼外肌、眼瞼、眉毛、結膜、淚腺、睫毛。眼外肌在眼球後方共 六條,是骨骼肌的一種。能使眼球作上、下、左、右轉動。控制眼球外肌肉收縮和放鬆 活動的神經,包括:第三對腦神經(動眼神經)、第四對腦神經(滑車神經)及第六對 腦神經(外展神經),由上述腦神經支配每個運動神經元的軸突所支配的眼外肌肌纖維 數目很少,故可進行精細的調整。控制眼球運動的肌肉有 : 內在肌肉及外在肌肉。內在 肌肉包括括約肌和睫狀肌。括約肌用來調節瞳孔的大小。睫狀肌能改變水晶體的形狀,

調節水晶體的焦距。看近時,睫狀肌收縮使水晶體懸韌帶鬆弛,水晶體表面凸起,屈光 能力增加,使眼前目標成像在視網膜上,獲得清楚的視力以便看近。反之,眺望遠方時,

進入眼睛的平行光線正好成像在視網膜上,睫狀肌放鬆使水晶體懸韌帶保持一定張力,

不需再收縮,水晶體較扁平,以便看遠。外在肌肉有提上瞼肌及眼球運動肌六條。提上 瞼肌能提上眼瞼。眼球運動肌六條包括上直肌(superior rectus)使眼球上轉。下直肌 (inferior rectus)使眼球下轉。外直肌(lateral rectus):使眼球外轉。內直肌(medial rectus)使 眼球內轉。上斜肌(superior oblique)使眼球在它的軸上旋轉,角膜向下外側方做斜向運動。

下斜肌(inferior oblique)使眼球在它的軸上旋轉,角膜向上外側方做斜向運動。說明如圖 8。

眼瞼在眼球上方。可阻擋強光或外界刺激對眼球的傷害。由眨眼,可以使淚液分佈 均勻、滋潤眼球表面,保持角膜之光澤。眉毛在眼睛上方,能保護眼球。睫毛位在上下 眼瞼,能保護眼球。淚腺在眼球外上側,能分泌眼淚滋潤眼球和殺菌的功能。當人哭泣 時,副交感神經傳到淚腺的衝動增強,使淚腺分泌增加,經由眼瞼內角的淚點到鼻淚管 而流入鼻腔,所以嚎啕大哭時通常都會涕泗縱橫。結膜眼瞼內側與眼白的鞏膜外,具有 分泌黏液和淚液作用,可以幫助滑潤以保護眼球。覆蓋在眼白處的結膜較薄且透明無色,

只有在結膜發炎時血管才會明顯可見,而覆蓋在眼瞼處的結膜較厚且呈紅色。角膜外沒有 結膜覆蓋。

圖 8 眼球外部肌肉說明 轉自 http://yixue.qeqeqe.com/2013/201301/366376.shtml

2.2.1.2 眼球細部構造

光線是視覺刺激的來源。人眼可見的光線( visible light )波長為 400 至 700 nm,僅 佔廣大電磁波範圍的一小部份。眼睛為視覺訊息處理的第一站。光穿過眼睛表面角膜、

瞳孔、水晶體、聚焦於視網膜上的感光細胞,由視網膜節細胞的軸突在視神經盤處會聚,

產生一個上下顛倒的影像,再穿過鞏膜而構成視神經,視神經是傳導視覺衝動的。網膜 上有兩種視覺接受器:錐狀細胞(cones)及桿狀細胞(rods)視網膜所得到的視覺信息,經 由視神經傳達到大腦。眼球構造如圖 9。

以下依光線進入眼球路徑介紹眼球構造。

1. 角膜(cornea):眼球最表面的透明組織,是光線進入眼球之起點,在此產生折射現象。

角膜是負責屈光功能的最主要構造。但細部的調節則依賴水晶體。

2. 鞏膜(sclera): 「眼白」的部份。不透明,質地堅韌,能保護眼球,維持眼球的形狀。

3. 前房(anterior chamber): 內含清澈透明的水狀液(aqueous humor)流動不止。具循環代 謝及散熱功能。

4. 瞳孔(pupil): 虹膜中央的開口,角膜後面的中央圓洞。由虹膜的擴張肌及括約肌負 責控制調節進入眼內的光線大小。

5. 虹膜(iris): 為環狀有色膜,位於水晶體與角膜間,中央為瞳孔。虹膜色彩取決於黑 色素的濃度及位置,基因遺傳也會影響。根據光量的高低控制瞳孔的收縮與放大。

有遮光效果。

6. 水晶體(lens): 水晶體是一種黏稠而透明的蛋白質類纖維之強力彈性囊構成(隨年齡 增長透明度會降低)。由環狀的水晶體韌帶( zonules)固定,水晶體將光線折射使其 聚集在眼球後方的視網膜上,具有調整屈光能力變焦的功能。眼睛利用水晶體形狀 的改變,準確而又迅速自動調節焦距,使呈現在眼前的遠山近水,都能在視網膜上,

1 上直肌 3 外直肌 1 上直肌

視神經 2 下直肌

提上瞼肌 5 上斜肌

4 內直肌 提上瞼肌

形成清晰的影像。

7. 後房玻璃體(vitreous humor): 內充滿透明凝膠狀的玻璃液(vitreous humor),主要成分 為水。有屈光作用及用來支撐眼球壁、維持眼球形狀。

視覺接受器錐狀細胞與桿狀細胞比較如下:

1. 分佈

錐狀細胞主要集中於中央小窩(fovea),只有少量在中央小窩以外的邊緣區域。

桿狀細胞分佈在中央小窩以外的邊緣區域(peripheral)。

2. 影像解析度

錐狀細胞對於影像解析度非常敏銳。

桿狀細胞影像解析度比較低,無法分辨顏色。

3. 負責視覺的時段

錐狀細胞負責白天的視覺,只能在適當光線下作用,能明確分辨物體的輪廓及色 彩。

桿狀細胞負責晚上的視覺,對弱光敏感,在微光或昏暗時發生作用。

4. 對光敏感度

錐狀細胞對光敏感度較弱。

桿狀細胞對光敏感度較強。

視網膜是接收視覺刺激的第一站,由眼底往外分別包含了五層細胞。光感受器、水 平細胞、雙極細胞、無軸突細胞、神經節細胞。光訊號在視覺接受器轉為電訊號。連結 水平細胞、雙極細胞又再與節細胞形成連結,中間穿插一些以水平方式聯絡的無軸突細 胞連結,而整個網膜由節細胞的軸突匯聚形成視神經從兩極細胞收集訊息,由盲點離開,

這些軸突在送出眼睛之前集結成束,形成視神經(optic nerve)。傳到大腦的視皮質枕葉區 。 枕葉(occipital lobe)為視覺訊息的主要處理區域 ( primary receiving areas)。

圖 9 眼球構造一 轉自

http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQkxJd06uHhpN2tO7_OX9s8HSRsjc-RE-WNH2XkOFNdaPlgYk2 A2Q