Что такое фасеточные глаза

Фасеточные глаза

Что такое фасеточные глаза. 220px Dragonfly eye 3811. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-220px Dragonfly eye 3811. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка 220px Dragonfly eye 3811. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. magnify clip. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-magnify clip. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка magnify clip. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Фасеточные глаза насекомых неподвижны, расположены по бокам головы и могут занимать почти всю её поверхность (у стрекоз, мух, пчёл). Фасеточные глаза расположены на капсуле головы в глубоких впячиваниях кутикулы, называемыми глазными капсулами. Кольцо из кутикулы, охватывающее глаз извне, удерживает его на головной капсуле. У ракообразных иногда сидят на подвижных выростах. Наиболее изучены фасеточные глаза взрослых насекомых и их личинок с неполным превращением, у которых они сложены сотнями и даже тысячами омматидиев.

Глаза различных видов насекомых состоят из различного числа омматидиев: у рабочего муравья — около 100, у комнатной мухи — около 4000, у рабочей пчелы — 5000, у бабочек — до 17 000, у стрекоз — до 30 000.

Содержание

Типы фасеточных глаз

Что такое фасеточные глаза. 220px Compound eye1. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-220px Compound eye1. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка 220px Compound eye1. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. magnify clip. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-magnify clip. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка magnify clip. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

В зависимости от анатомических особенностей омматидиев и их оптических свойств различают 3 типа фасеточных глаз: апозиционные (фотопические), оптикосуперпозиционные и нейросуперпозиционные (называемые в совокупности скотопическими). У некоторых насекомых (богомолы, подёнки) одна часть глаза может быть построена по аппозиционному типу, а другая — по суперпозиционному.

В фасеточных глазах всех типов собственно светочувствительным элементом служат рабдомеры зрительных клеток, содержащие фотопигмент (обычно подобный родопсину). Поглощение фотопигментом квантов света — первое звено в цепи процессов, в результате которых зрительная клетка генерирует нервный сигнал.

Апозиционные (фотопические) фасеточные глаза

В апозиционных фасеточных глазах, свойственных обычно дневным насекомым, смежные омматидии постоянно изолированы друг от друга непрозрачным пигментом и рецепторы воспринимают только свет, направление которого совпадает с осью данного омматидия.

Оптикосуперпозиционные фасеточные глаза

В оптикосуперпозиционных фасеточных глазах, характерных для ночных и сумеречных насекомых и многих ракообразных, изоляция омматидиев переменная (вследствие способности пигмента перемещаться), и при недостатке света происходит наложение (суперпозиция) падающих под косым углом лучей, прошедших не сквозь одну, а сквозь несколько фасеток. Таким образом, при слабом освещении увеличивается чувствительность глаза.

Нейросуперпозиционные фасеточные глаза

Для нейросуперпозиционных фасеточных глаз характерна суммация сигналов от зрительных клеток, находящихся в разных омматидиях, но получающих свет из одной и той же точки пространства.

Разрешающая способность и цветовое восприятие

Что такое фасеточные глаза. 350px Compound eye2. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-350px Compound eye2. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка 350px Compound eye2. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. magnify clip. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-magnify clip. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка magnify clip. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Нервная проекция сетчатки на оптические ганглии мозга и, отчасти, особенности оптики фасеточных глаз таковы, что они обеспечивают анализ внешнего мира с точностью до растра омматидиев, а не отдельных зрительных клеток. Низкая угловая плотность омматидиев (их оптические оси расходятся под углами 1—6°) препятствует различению мелких деталей, однако малая инерционность в сочетании с высокой контрастной чувствительностью (1—5 %) фасеточных глаз позволяет некоторым насекомым различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц). Фасеточные глаза обеспечивают многим беспозвоночным цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей, а также анализ направления плоскости линейно-поляризованного света.

Источники

Полезное

Смотреть что такое «Фасеточные глаза» в других словарях:

ФАСЕТОЧНЫЕ ГЛАЗА — сложные глаза (oculi), основной парный орган зрения ракообразных, насекомых и нек рых других беспозвоночных, образованный омматидиями, роговичная линза к рых имеет вид выпуклого 6 гранника фасетки (франц. facette грань, отсюда назв.). Ф. г.… … Биологический энциклопедический словарь

ФАСЕТОЧНЫЕ ГЛАЗА — сложные глаза у некоторых насекомых. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ФАСЕТОЧНЫЕ ГЛАЗА сложные глаза, встречаются у большинства насекомых и состоят из значит. числа простых глазков: у муравьев от 50… … Словарь иностранных слов русского языка

ФАСЕТОЧНЫЕ ГЛАЗА — (от франц. facette грань) (сложные глаза) парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых др. беспозвоночных; образован многочисленными отдельными глазками омматидиями. Хорошо воспринимают движущиеся объекты, обеспечивают широкое поле… … Большой Энциклопедический словарь

фасеточные глаза — (от франц. facette грань), сложные глаза, парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образован многочисленными отдельными глазами омматидиями. Хорошо воспринимают движущиеся объекты, обеспечивают широкое поле … Энциклопедический словарь

Фасеточные глаза — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых др. беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами – омматидиями (См. Омматидий), роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника –… … Большая советская энциклопедия

ФАСЕТОЧНЫЕ ГЛАЗА — (от франц. facette грань) (сложные глаза), парный орган зрения насекомых, ракообразных и нек рых др. беспозвоночных; образован многочисл. отдельными глазами омматидиями. Хорошо воспринимают движущиеся объекты, обеспечивают широкое поле зрения.… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Фасеточные глаза — или сложные глаза членистоногих (см. Глаз) получили это название потому, что хитин покровов образует над каждым глазком утолщение, или фасетку (Cornea Linse). Вся совокупность многогранных фасеток представляет поле, напоминающее торцовую мостовую … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

сложные глаза — то же, что фасеточные глаза. * * * СЛОЖНЫЕ ГЛАЗА СЛОЖНЫЕ ГЛАЗА, то же, что фасеточные глаза (см. ФАСЕТОЧНЫЕ ГЛАЗА) … Энциклопедический словарь

СЛОЖНЫЕ ГЛАЗА — то же, что фасеточные глаза … Большой Энциклопедический словарь

Источник

Членимая калейдоскопическая сложность. Об устройстве и потенциале фасеточного глаза

Некоторое время назад я планировал разместить здесь откровенно антирелигиозную статью и пройтись по излюбленному примеру креационистов, связанному с нечленимой сложностью. Я хотел разобрать казус с отказом признавать эволюцию глаз, но обнаружил на Хабре превосходную статью Вячеслава Пуговкина @ra3vdx, в которой разобрана именно эта проблема. Поэтому я решил изменить акценты и развернуть не менее интересную тему: рассказать об устройстве и бионическом потенциале фасеточного глаза. Давайте об этом поговорим – и начну я, пожалуй, с ваятельницы Лин, главной героини гротескного романа, написанного Чайной Мьевилем.

Я всерьез заинтересовался устройством фасеточных глаз примерно летом-осенью 2013 года, когда прочел «Вокзал потерянных снов», первую книгу о городе Нью-Кробюзон, «странное фэнтези» Чайны Мьевиля. Его фантасмагорический город является редкостной пародией на родной Лондон, и писатель, не скрывающий свою бескомпромиссную марксистскую позицию, до отказа набивает сюжет обличением и сатирой гнилого мультикультурного общества, всяческого гендерного хаоса, полицейского государства, коррупции, наркомании и корыстного предательства. Повышенное внимание он уделяет приезжим, которых называет «ксениями». Именно к ксениям, а конкретно к расе хепри принадлежит Лин, муза и сожительница Айзека Гримнебулина — ученого-вольнодумца, уволенного из университета и пробавляющегося инженерным фрилансом.

Как и положено хорошему фэнтези, книга Мьевиля заимствует причудливых существ из мифов. Хепри – это древнеегипетский бог восходящего солнца, у него отсутствует голова, а на ее месте находится огромный жук-скарабей:

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).Хепри

Аналогичным строением обладает Лин:

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

В выпуклых зеркальных глазах Лин город представал в виде причудливой зрительной какофонии. Миллион мельчайших частиц целого; каждый малюсенький пятиугольный сегмент горел яркими разноцветными огнями и еще более яркими сполохами, невероятно чувствительный к световым градациям, однако слабо различающий детали, если только Лин не вглядывалась пристально, до легкой боли в глазах. Каждый из сегментов сам по себе не давал ей возможности различать мертвые отслаивающиеся чешуйки полуразрушенных стен, поскольку архитектурные сооружения сводились к простым цветовым пятнам. И все же она в точности знала, как они выглядят. Каждый видимый фрагмент, каждая часть, каждая форма и каждый оттенок цвета обладали каким‑то неуловимым отличием, что позволяло Лин судить о состоянии построек в целом.

Лин уже пыталась описать Айзеку свое видение города.

«Я вижу ясно, как и ты, даже яснее. Для тебя все недифференцированно. В одном углу – развалины трущоб, в другом – новенький поезд со сверкающими поршнями, в третьем – какая‑то тетка, намалеванная на брюхе старого грязно‑серого дирижабля. Тебе приходится воспринимать это как одну картинку. Жуткая каша! Никакого смысла, противоречит самому себе, сплошная путаница. Для меня каждая маленькая часть представляется как нечто целое, каждая хоть на малую толику отличается от соседней».

Очевидно, что описанное фасеточное зрение у разумного существа – допущение не менее смелое, чем замена головы на тело скарабея. Тем не менее, давайте разберемся, как устроены фасеточные глаза, и почему они оказались столь успешной эволюционной находкой для насекомых, паукообразных и ракообразных.

Устройство глаза

Человеческий глаз, по принципу которого работают многие оптические приборы (в английском языке даже встречается выражение «camera eye») – это прежде всего front-end сложного и крупного мозга. Нейрофизиологический потенциал мозга достаточен для многофакторной обработки изображений. Поэтому глаз, по сути, служит емкостью для зрительных клеток и содержит примерно 6 миллионов клеток-колбочек и 120 миллионов клеток-палочек. Глаз позвоночного обладает сравнительно узким полем обзора (поэтому зайцу, например, пришлось разнести глаза по бокам головы, чтобы это поле увеличить), при этом для нашего глаза характерна выдающаяся способность распознавания паттернов, которая вместе с бинокулярностью позволяет ориентироваться на местности, воспринимать перспективу, а также смотреть стереокартинки (я, кстати, не умею).

Фасеточный глаз насекомого устроен совершенно иначе. Он состоит из светочувствительных элементов-омматидиев, плотно прилегающих друг к другу по принципу сот. Количество омматидиев весьма отличается у разных видов насекомых: от 100 у рабочего муравья до 30 000 у стрекозы. Каждый омматидий действует независимо от остальных, поэтому фасеточному глазу свойственна избыточность: при повреждении части фасеток глаз остается функциональным. Ключевыми функциональными характеристиками человеческого глаза являются глубина и прозрачность, обеспечивающие преломление света. Кроме того, человеческий глаз имеет радужку, играющую роль фотографической диафрагмы, а также оснащен мышцами. Вся эта инфраструктура обеспечивает движение и аккомодацию глаза, а мозг отвечает за обработку, анализ и достраивание изображений.

Возможности насекомого значительно скромнее, поэтому поддерживать функционирование подобного глаза (а тем более, «беречь его как зеницу ока») насекомое бы не смогло. Глаз слишком тяжелый и энергозатратный орган. Поэтому эволюция предпочла максимально компактно уложить на выпуклой поверхности светочувствительные омматидии, и именно за счет выпуклости увеличить поле обзора. Кстати, Лин немного лукавит: разумеется, картинки от соседних омматидиев накладываются друг на друга и отчасти пересекаются.

При этом достоинства фасеточного глаза по сравнению с оптическим не ограничиваются шириной поля обзора. Фасеточный глаз отлично улавливает движение (поэтому так сложно прихлопнуть муху), а также направление, откуда идет свет. Например, человек различает максимум 20 вспышек света в секунду, а пчела – в десять раз больше. Анатомически фасеточные глаза немного отличаются друг от друга и относятся к трем основным типам: аппозиционные (a), нейросуперпозиционные (b) и оптикосуперпозиционные, где последние, в свою очередь, подразделяются на рефлекторные (c), рефракторные (d) и параболические (e).

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Проще всего устроен аппозиционный фасеточный глаз, вот как он работает:

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

На основании изложенного понятно, что насекомые в принципе близоруки: они неспособны сфокусироваться на предмете, а также не обладают зоркостью в привычном нам смысле. Фасеточный глаз рассмотрит предмет тем лучше, чем на большее количество омматидиев попадет свет, то есть, чем ближе к рассматриваемому предмету находится насекомое. Возможно, именно поэтому у насекомых так развито обоняние и феромонная коммуникация. Таким образом, насекомому важно не столько рассмотреть, сколько заметить что-либо.

Следовательно, фасеточный глаз оказывается не столько оптическим прибором, сколько матрицей датчиков/светочувствительных элементов. Давайте поговорим о некоторых бионических вариантах его использования.

Бионика на основе фасеточного глаза

Начнем с чисто энергетического примера. Речь о перовскитах, минералах на основе титаната кальция CaTiO3. В 2012 году они привлекли внимание ученых как новый перспективный материал для изготовления солнечных батарей. Дело в том, что перовскит преобразует солнечную энергию непосредственно в электрическую (заметно эффективнее, чем кремниевые ячейки), а также тонок, легок и компактен. При этом он очень нестоек механически. Оказалось, что ровный слой перовскита трескается и шелушится не только при механическом, но и при тепловом воздействии.

В 2017 году стэнфордские ученые соотнесли дизайн перовскитовой солнечной батареи с формой фасеточного глаза мухи. Они обратили внимание именно на вышеупомянутую избыточность фасеточного глаза, а также на шестиугольную укладку омматидиев наподобие сот:

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

В качестве каркаса (скаффолда), в который были помещены перовскитовые ячейки, применялась эпоксидная смола. Оказалось, что в тестовых условиях подобная батарея может генерировать электричество на протяжении полутора месяцев при температуре 85 °C – соответственно, подходит для размещения на крыше.

Но данный вариант применения фасеточной конфигурации связан сугубо с выработкой энергии, а нас более интересует сбор и анализ информации, то есть, фасеточные датчики. Вот еще одна схема, иллюстрирующая спектр зрения насекомых:

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Многие предметы, которые кажутся нам белыми (например, лепестки цветов), на самом деле активно отражают в ультрафиолете, и такой ультрафиолетовый спектр удобен для различения мелких деталей ландшафта и ориентирования в них. В 2005 году в Австралии был спроектирован летательный аппарат весом всего 75 г и оснащенный фасеточной камерой для работы в ультрафиолетовом диапазоне; предполагалось, что он может пригодиться при исследовании Марса.

Другой выгодный вариант фасеточной миниатюризации связан с изготовлением тончайших медицинских зондов, функционально напоминающих как плоские, так и выпуклые фасеточные глаза. Тем не менее, для диагностической работы внутри тела пациента достаточно использовать плоские фасеточные сенсоры, где каждый омматидий достраивает общую картинку (поскольку прибор прилегает к исследуемой области практически вплотную).

Выпуклые искусственные фасеточные глаза используются для иных целей, в частности, для отслеживания движения в трех измерениях. Подобные сенсоры, нетребовательные к питанию, логично устанавливать на инсектоподобных роботах, предназначенных для картирования местности. Также искусственно созданы матрицы по 30 000 микролинз в каждой; как упоминалось выше, именно 30 000 фасеток насчитывается в одном глазу стрекозы. Всего одна такая матрица позволяет охватить поле зрения в 105°, а два сопряженных «стрекозиных глаза» охватывают уже поле в 180°. При этом, когда подобная камера оценивает движение в трех измерениях, относительная стандартная неопределенность не превышает 9%, а сама оценка производится по распределению отраженного света.

Особое достоинство фасеточных зрительных сенсоров заключается в том, что их можно сделать многоспектральными. В матрицу, построенную по принципу фасеточного глаза, можно поставить элементы, воспринимающие каждый свою часть спектра. Этот метод рациональнее традиционной дифракционной технологии с применением интерферометров, где поступающий свет приходится сначала разбирать на спектры, а затем собирать картинку обратно.

Наконец, в 2017 году удалось совместить в одном устройстве фасеточный и сетчаточный глаз:

Что такое фасеточные глаза. image loader. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-image loader. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка image loader. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

В данном случае сочетаются сильные стороны фасеток и сетчатки: фасетки дают более обширную картинку, где изображения от разных микролинз частично перекрываются, а сетчатка дает изображение в том представлении, которое удобнее анализировать зрительным сенсором. Потенциально именно такая структура также решает проблемы расфокусированности и «близорукости» фасеточного глаза и позволяет совместить разрешающую способность оптического глаза и динамические аспекты, улавливаемые фасеточным.

Разумеется, мне интересно, какие из этих технологий найдут применение в создании настоящих бионических глаз, но не менее интересно услышать ваши версии о том, как именно могла видеть Лин.

Источник

Соединения позвонков (фасеточные суставы)

Фасеточные суставы обеспечивают гибкость и подвижность.

Что такое фасеточные глаза. back pain m 68515. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-back pain m 68515. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка back pain m 68515. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Анатомия фасеточных суставов

Отверстия всех позвонков формируют позвоночный канал, через который проходит спинной мозг. На верхней и нижней стороне дуги расположены верхние и нижние суставные отростки, соответственно.

Нижние суставные отростки одного позвонка и верхние суставные отростки ниже лежащего позвонка формируют зигапофизиальный (фасеточный) сустав. Вместо термина «зигапофизиальный сустав» мы будем использовать простой и короткий синоним «фасеточный сустав».

Что такое фасеточные глаза. anatomyspine back m 168808. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-anatomyspine back m 168808. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка anatomyspine back m 168808. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Суставные поверхности фасеточных суставов слегка овальной формы и размером около 1,5 х 1,5 см. Они покрыты тонким слоем хряща и окружены суставной капсулой. Внутри капсулы, как и в других суставах, имеется синовиальная мембрана, которая продуцирует синовиальную жидкость для питания суставного хряща.

Функция фасеточных суставов

Что такое фасеточные глаза. healthy facet joints spine m 159631. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-healthy facet joints spine m 159631. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка healthy facet joints spine m 159631. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Фасеточные суставы ограничивают подвижность позвонков друг относительно друга. Направление и амплитуда движения позвонков зависят от размера и ориентации суставов в пространстве.

Источник

Фасеточный синдром

Специалисты реабилитационного центра “Лаборатория движения” помогут в восстановлении функций опорно-двигательного аппарата

Что такое фасеточные глаза. fe5e500e9a570a2f8ebd03e70dd40886. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-fe5e500e9a570a2f8ebd03e70dd40886. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка fe5e500e9a570a2f8ebd03e70dd40886. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Ведущее место среди самых распространенных причин болей в спине занимает фасеточный болевой синдром. Патологическое состояние, обусловленное дегенеративными изменениями в местах сочленения суставных отростков позвонков, склонно к рецидивам и переходу в хроническую форму. И только комплексный мультимодальный подход позволяет купировать непрекращающиеся болевые ощущения, предотвратить развитие дальнейших осложнений и улучшить прогноз.

Термин «фасеточный синдром» ФС произошел от французского слова «facette», что в переводе означает «малая поверхность». Данная патология имеет и другие названия: остеоартроз фасеточных суставов, спондилоартроз. Болевые ощущения исходят из околосуставных костных и мышечных тканей и связочно-капсульного аппарата.

Рассказывает специалист ЦМРТ

Что такое фасеточные глаза. braesku. Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-braesku. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка braesku. Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Дата публикации: 29 Июня 2021 года

Дата проверки: 30 Ноября 2021 года

Содержание статьи

Причины фасеточного синдрома

Существует множество причинных факторов, способных спровоцировать фасеточный болевой синдром в поясничном, грудном или шейном отделах позвоночника. Генератором боли, не связанной с инфекциями, травмами, воспалениями или опухолевыми процессами, выступают:

Подтолкнуть развитие болевого синдрома могут возрастные изменения в дугоотросчатых суставах, тяжелый физический труд, нагрузки из-за лишнего веса, патологические искривления (гиперлордоз, гиперкифоз, сколиоз).

Чаще всего ФС возникает в области шеи (около 55%). Фасеточный синдром поясничного отдела позвоночника встречается гораздо реже (31% от общего количества).

Симптомы фасеточного синдрома

Самым типичным признаком фасеталгии является монотонная тупая боль. Она носит локальный, разлитой или двусторонний характер. Возникает при любой физической активности, различных движениях, наклонах и поворотах туловища, длительного нахождения в одной позе. У некоторых пациентов случаются болевые приступы, имитирующие приступы радикулита. В большинстве случаев болезненные ощущения более интенсивны утром, после подъема с кровати и вечером, после нагрузок.

В начале симптомы фасеточного синдрома поясничного отдела, равно, как и других участков позвоночника, дают о себе знать 1-2 раза в год. С каждым последующим рецидивом болевые эпизоды становятся более длительными. Если источником боли является область шеи, она может отдавать в затылок, плечи и лопатки. При поражении поясницы болевые ощущения иррадиируют в пах, тазобедренный сустав, бедра и ягодицы. Подобное состояние следует дифференцировать с синдромом грушевидной мышцы.

Диагностика

Диагноз «синдром фасеточных суставов» устанавливается по результатам нейроортопедического и инструментального обследования. Оно включает:

Самым безопасным и информативным методом диагностики фасеталгии признана магнитно-резонансная томография. Высокоточная неинвазивная технология позволяет, без применения других методик, выявить гипертрофические изменения в межпозвонковых суставах, и с точностью определить степень их выраженности.

Источник

Эффективность радиочастотной денервации позвоночных сегментов

Методика радиочастотной деструкции фасеточных нервов является высокоэффективной и безопасной. Это подтверждается так же материалами многочисленных «клиник боли», в которых данный метод является основным в лечении хронической вертеброгенной боли.

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Что такое фасеточные глаза. . Что такое фасеточные глаза фото. Что такое фасеточные глаза-. картинка Что такое фасеточные глаза. картинка . Фасе́точные глаза́ — сложные глаза, основной парный орган зрения насекомых, ракообразных и некоторых других беспозвоночных; образованы особыми структурными единицами — омматидиями, роговичная линза которых имеет вид выпуклого шестигранника — фасетки (фр. facette — грань; отсюда название). Характерно цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей и направления поляризации линейно-поляризованного света, при плохом различении мелких деталей, но хорошей способностью различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц).

Актуальность

Боль в спине – это не только страдания людей, но и большие социально-экономические потери. Согласно данным эпидемиологических исследований, проведенных в странах с развитой экономикой и медициной, более 70 % пациентов на первичном приёме жалуются на недомогание, связанное с заболеванием позвоночника. Это вызвано широкой распространённостью патологических состояний позвоночника, именуемых врачами как остеохондроз, спондилоартроз, спондилез и др. В последние десятилетия у врачей различных специальностей значительно вырос интерес к проблемам вертеброгенной боли, методам её изучения, способам профилактики и лечения. С одной стороны разработка новых инструментов, имплантов, методов хирургической коррекции патологически измененного позвоночника позволяет хирургии находится на вершине технического прогресса, а с другой – вертебролог сегодня сталкивается с проблемой выбора оптимального для пациента метода хирургического лечения [2,3].

За прошедшие годы был предложен ряд малоинвазивных методов лечения спондилогенного болевого синдрома путём разрушения нервной ткани, в том числе, метод радиочастотной денервации (РЧД). Этот метод в настоящее время является альтернативой травматичным медицинским вмешательствам на шейном, грудном и поясничном отделах позвоночника при возникновении у пациентов вертеброгенной боли и неэффективности консервативной терапии.

Материалы и методы

Под нашим наблюдением находились 245 пациентов ( 150 женщин и 95 мужчин ) в возрасте от 21 до 69 лет (средний возраст – 54,3 года). Поводом для обращения к врачу являлись жалобы на боли в шейном ( 18 больных), грудном ( 19 больных ) и поясничном ( 208 больных ) отделах позвоночника.

Всем больным проводилось лучевое обследование, включающее рентгенографию позвоночника в двух проекциях (при боли в шее и поясничной боли дополнительно проводились функциональные пробы), в сомнительных случаях для исключения диско – радикулярного конфликта назначалась МРТ или КТ пораженного отдела. На рентгенограммах в случае дегенеративных изменений межпозвонковых дисков и суставов выявлялся субхондральный склероз замыкательных пластин позвонков, снижение высоты межпозвонкового промежутка, склерозирование и деформация суставных поверхностей, нарушение их конгруэнтности, возможно развитие унко-вертебрального артроза [4], (рис. 1).

Оценка интенсивности болевого синдрома проводилась при помощи карты болевого аудита, максимальный уровень боли в которой соответствует 100 баллам.
Также пациентам проводилось исследование биомеханики шейного и поясничного отделов позвоночника при помощи трёхмерного анализатора движений Zebris 3-D Motion Analyzer (Zebris medizintechnik, Германия) (рис. 2). У пациентов было обнаружено нарушение биомеханики шейного и поясничного отделов позвоночника, что выражалось в ограничении разгибания и асимметрии амплитуды наклонных и ротационных движений.

Также нами были определены общие противопоказания для выполнения РЧД: зависимость от наркотических и седативных препаратов, алкоголя, наличие социальных и психологических факторов, определяющих восприятие боли, возрасте моложе 18 и старше 80 лет, перенесенные ранее операции на позвоночнике, расстройства спинального кровообращения в анамнезе [2].

Затем, для идентификации корректного положения иглы, с помощью радиочастотного генератора Stryker Interventional spine MultiGen RF Console (рис. 5) или генератора RFG-3C PLUS фирмы RADIONICS проводилась электростимуляция фасеточных нервов с частотой 50 Гц. Пациент должен был испытывать ощущения покалывания в области соответствующего фасеточного сустава в диапазоне между 0,4 и 0,6 В. Далее частоту снижали до 2 Гц и наблюдали мышечные сокращения в конечностях, отсутствие которых указывало на корректное положение электрода. С целью анестезии в зону предполагаемой деструкции вводилось 0,5 % раствора новокаина (не более 2,0 мл) и осуществлялась собственно радиочастотная деструкция.

Больные манипуляцию переносили хорошо. В течение тридцати минут после денервации они соблюдали постельный режим, в это время проводилась противовоспалительная терапия (ксефокам 8 мг в/м). Затем больным разрешалось вставать. Пациенты выписывались под амбулаторное наблюдение невролога в этот же день. На амбулаторном этапе проводилось восстановительное лечение (лечебная гимнастика верхних и нижних конечностей), противовоспалительная терапия. В течение 4-6 недель рекомендовалось исключение тяжёлых физических и спортивных нагрузок. Больным рекомендовалось приступить к работе через 7 – 14 дней после манипуляции.

Результаты

Мы не отметили никаких осложнений ни во время операции, ни в раннем, ни в позднем послеоперационном периодах. После радиочастотной деструкции в течение 1-2 недель в 79 % случаев пациенты на фоне значительного уменьшения интенсивности болевого синдрома продолжали жаловаться на чувство тяжести в зоне манипуляции. Через 3-6 недель это чувство исчезало.
Эффект от денервации мы оценивали перед выпиской больного на работу, через 1 месяц, 6 месяцев, 1 год и 1,5 года с момента РЧД.

Результаты манипуляции были разделены на три группы: хороший – отсутствие боли, удовлетворительный – отсутствие боли в покое, значительное снижение её интенсивности при движениях, отсутствие необходимости приема анальгетиков и неудовлетворительный – сохранение интенсивности болевого синдрома на прежнем уровне.

При оценке результатов в ранний срок после манипуляции во всех случаях было отмечено уменьшение болевого синдрома, в среднем, на 36 баллов по шкале болевого аудита как в соответствующем отделе позвоночника, так и в конечностях. Через месяц хороший исход заболевания был отмечен у 101 (41 %), удовлетворительный – у 137 (56 %), неудовлетворительный – у 7 (3 %) пациентов. Таким образом, через месяц после манипуляции улучшение состояния наступило у 97 % больных. Через 6 месяцев распределение исходов заболевания осталось примерно таким же. Через год проведен анализ результатов лечения у 195 больных: хороший исход отмечен у 62 (32 %), удовлетворительный – у 117 (60 %), неудовлетворительный – у 16 (8 %) пациентов. Положительные результаты сохранились у 92 % больных, хотя снизилась доля хороших и увеличилась доля удовлетворительных оценок. Через 1.5 года мы наблюдали 180 больных, у 143 из них боли возобновились практически с прежней интенсивностью.

По шкале оценки боли установлено, что до операции интенсивность болевых ощущений составляла 47,1 ± 6,9 балла, через 3 дня – 11,4 ± 3,5 балла, через 1 месяц – 6,9 ± 4,1 балла, через 6 месяцев – 7,7 ± 3,8 балла, через 1 год – 8,5 ± 4,3 балла, через 1,5 года – 37,7 ± 3,3 балла. По всей видимости, произошла реинервация позвоночных сегментов и в эти сроки возможно повторение радиочастотной деструкции. Повторно манипуляция была выполнена 47 пациентам с выраженным положительным эффектом.

В свою очередь, в группе контроля до проведения консервативной терапии интенсивность боли составляла 46,3 ± 5,3 балла, по окончании лечения – 21,7 ± 4,2 балла, через 6 месяцев – 39,5 ± 3,2 балла, через 1 год – 45,4 ± 5,6 балла (рис. 6).

Таким образом, очевидным является не только более высокая по сравнению с консервативной терапией эффективность РЧД, но и более длительный период ремиссии после выполнения процедуры.

Исследование биомеханики шейного и поясничного отделов позвоночника до и через месяц после операции показало, что в значительной степени увеличивается амплитуда и скорость движений в позвоночных сегментах.

Максимальный уровень сгибания в поясничном отделе позвоночника увеличился в среднем на 33 градуса (с 25 ± 3,4 градусов до 58 ± 5,1 градусов (p

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *