9、探秘视觉系统：从视网膜到视觉感知

探秘视觉系统：从视网膜到视觉感知

视网膜的信息处理与分辨率

在视觉系统中，视网膜扮演着至关重要的信息处理角色。在神经节细胞之前，视杆细胞和视锥细胞的信号会相互混合和组合。不过，在众多的神经细胞里，只有视网膜神经节细胞和少数无长突细胞能够产生动作电位。

值得注意的是，虽然视网膜上有超过1.2亿个光感受器，但视神经中却仅有约120万根纤维。这意味着视网膜内部会进行大量的预处理工作，它会以合适的方式对传入的图像进行空间编码（压缩），以适应视神经有限的信息传输能力。这种编码操作主要由双极细胞和神经节细胞实现的中心 - 周边感受野结构来完成。这些结构是功能性的，而非解剖学上的概念，它们通过边缘检测等任务对信息进行编码。

视网膜的不同区域在信息处理和分辨率上存在显著差异。中央凹虽然只占据约0.01%的视野（视角小于2°），却拥有极高的信息准确性。大约10%的视神经轴突都用于处理中央凹的信息，这里的每个视锥细胞几乎都与一个神经节细胞形成1:1的连接，因此中央凹具有出色的空间分辨率。相比之下，视网膜周边区域大约10个视杆细胞才会连接到一个神经节细胞，导致周边区域的分辨率大幅下降。

视网膜的信息处理能力也相当可观，在不考虑颜色时，其信息容量估计为每秒50万比特；若进行颜色编码，信息容量则约为每秒60万比特。

视觉系统的绝对阈值与行为结果

视觉在我们的感官系统中占据主导地位，约60%的从感觉器官到大脑的神经纤维都来自眼睛。视觉系统能够在极其广泛的光照水平下工作，其强度范围约达12个对数单位，并且具有极高的灵敏度。

视觉的绝对阈值意味着视杆光感受器能够对单个光子的吸收发出信号。然而，人眼的灵敏度不仅取决于物理因素，还与