Con người nhìn bằng gì?
Tác giả : GS. TRẦN PHƯƠNG HẠNH
Chắc hẳn có nhiều bạn đọc không muốn trả lời câu hỏi trên vì nghĩ rằng nó quá dễ, đến mức trẻ mẫu giáo cũng trả lời được: con người nhìn bằng mắt! xin thưa: câu trả lời như vậy chỉ đúng 50%, nghĩa là đạt mức trung bình. còn muốn chính xác 90 hoặc 100%, xin mời các bạn đọc thêm bài viết dưới đây.
MẮT CON NGƯỜI VÀ MẮT ĐỘNG VẬT
Trước tiên xin lưu ý: Câu hỏi liên quan đến “con” người, nghĩa là một thực thể ở mức cao nhất của hệ động vật. Như vậy ta thử bắt đầu xem từ những “con” khác ở những mức thấp hơn để dễ so sánh và nhận biết.
Trong quá trình tiến hóa của sinh giới, không phải loài động vật nào cũng có mắt: ví dụ loài cá lưỡng tiêm, có kích thước bé bằng con dao nhỏ, thường sống ở ven biển hoặc giữa đại dương, chúng không hề có mắt riêng biệt mà chỉ có những tế bào cảm quang hiện diện dọc ống thần kinh. Vì cơ thể chúng trong suốt nên ánh sáng dễ dàng lọt qua để tác động trên các tế bào cảm thụ đó và giúp chúng phân biệt được những vùng sáng và tối. Như thế, dạng tổ tiên của loài động vật có xương sống (và sau này của con người) bắt đầu nhìn bằng... hệ thần kinh. Rồi sinh giới cứ phát triển và tiến hóa. Trong quá trình thích nghi với môi trường sống mới, cơ thể động vật không còn trong suốt nữa và những tế bào cảm quang kiểu cá lưỡng tiêm không còn phù hợp nên đã có sự thay thế chúng bằng những tế bào cảm quang ở mặt ngoài cơ thể. Ví dụ như giun đất: nó không có mắt nhưng trên da lại có vô số những tế bào cảm quang để tiếp nhận ánh sáng, nghĩa là có vô số “mắt nhỏ” ở da. Những con mắt đó rất thô sơ, vì vậy phải có số lượng rất lớn. Nhưng trong quá trình tiến hóa của sinh giới, nếu mắt cứ tồn tại rải rác ở trên da thì thật phiền phức và không thích hợp, vì vậy đến một mức độ phát triển của sinh vật, phần cao cấp nhất của hệ thần kinh (tức là não) phát triển mạnh thành 2 mấu nhỏ để tách riêng rồi “di cư” đến da và tiến triển để tạo ra... hai mắt. Như vậy, mắt chỉ là một phần của não.
NÃO - NƠI HIỂN HIỆN MÀU SẮC CỦA VẬT THỂ
Ở con người, mắt hình thành rất sớm, vào khoảng tuần lễ thứ 3 của phôi kỳ, khi đó phôi chỉ dài 3mm: mắt xuất nguồn từ não dưới dạng 2 túi thị nguyên thủy, lồi dần ra phía trước để cuối cùng tạo nên... võng mạc. Đây là phần nhạy cảm nhất của mắt đối với ánh sáng. Về sau, vào khoảng tháng thứ 2 của phôi kỳ, lúc này phôi dài chừng vài chục mm, lớp da của phôi mới tạo nên những thành phần khác của mắt (như thể thủy tinh v.v...).
Bây
giờ ta hãy thử tìm hiểu quá trình một hình ảnh sự vật hiển hiện
trong mắt người: trước tiên phải qua giác mạc. Đây là một màng mỏng
giống như da (vì bắt nguồn từ đây), nhưng do giác mạc có chức năng
khác hẳn da nên cấu trúc cũng hoàn toàn khác với da: giác mạc không
có chất sừng và trong suốt. Sau đó lọt vào tiền phòng của mắt, nơi
có chứa dịch thủy (dịch này có nhiệm vụ nuôi dưỡng thể thủy tinh),
rồi qua thể thủy tinh lọt vào một buồng tối kín (giống hệt hộp đen
của máy ảnh) có chứa dịch kính. Qua dịch kính, hình vật hiển hiện
trên võng mạc giống như hình in trên phim của máy ảnh.
Võng mạc là một màng cực mỏng có chiều dày tăng dần từ phía trước ra sau (100-350 micrômét) gồm những tế bào thị giác rất nhạy cảm với ánh sáng, thuộc 2 loại: 125 triệu tế bào que và 6 triệu tế bào nón, hiện diện rải rác trên diện tích 1.250 milimét vuông võng mạc. Số lượng tế bào thị giác lớn như vậy nhưng chỉ tiếp liền với khoảng 900.000 sợi thần kinh thị giác đi ra khỏi võng mạc.
Nếu bạn biết rằng võng mạc có nguồn gốc từ não thì sẽ hiểu ngay là 2 loại tế bào que và tế bào nón thực chất chỉ là những tế bào não (gọi là nơron) biến dạng. Nhưng vì sao chúng lại nhạy cảm với ánh sáng? Đó là vì các tế bào này chứa những sắc tố đặc biệt như rhodopsin (hợp chất protein gắn với sắc tố retinen) và photopsin. Dưới tác động của ánh sáng và sự hiện diện của sinh tố A, các hợp chất hóa học cản quang bị phân giải tạo nên những sản phẩm tác động đến màng các tế bào que và nón gây nên một xung động thần kinh, truyền những thông tin thị giác theo các sợi thần kinh, qua giao thoa thị giác. Vì sao có tên gọi “giao thoa thị giác”? Là vì ở đây các sợi thần kinh đan chéo nhau để cho mỗi bán cầu đại não nhận được các xung động thần kinh của cả hai mắt (phải và trái). Ở thùy chẩm của não xảy ra quá trình phân tích rồi tổng hợp để tái tạo nên hình ảnh của vật thể đã được mắt tiếp nhận. Như vậy chính ở vỏ đại não mới thật là nơi hiển hiện hình ảnh vật thể. Thế còn màu sắc vật thể?
Việc cảm thụ màu sắc xảy ra ở đâu: Ở võng mạc hay ở não? Để trả lời, các nhà khoa học đã làm thử nghiệm: đặt một kính lọc đơn sắc (lục) trước mắt trái và một kính lọc đơn sắc (đỏ) trước mắt phải rồi để mắt nhìn vào một vật thể trắng, mắt sẽ nhận ra một vật thể màu lục và trên võng mạc kia (phải) chỉ thu nhận màu đỏ. Như vậy các thông tin về màu sắc được truyền tới não, rồi tại đây được giải mã để tạo nên những cảm thụ về màu sắc. Như vậy, rõ ràng não cũng là nơi hiển hiện các màu sắc của vật thể.
Hai mắt chỉ là những bộ phận thu hình giống như chiếc máy ảnh, còn não mới phân tích tổng hợp, kết hợp những thông tin của hàng triệu tế bào cảm quang gửi về để tạo nên cảm nhận hình ảnh.
Chính ở não mới tái hiện rõ rệt các hình thái, sắc màu mà hai mắt đã ghi nhận được. Phải chăng vì vậy, nhiều lúc con người chỉ “trông” mà không “nhìn” thấy. Nói cách khác, mắt “trông” và não “nhìn”. Vì vậy với câu hỏi ở đầu bài, bạn cần trả lời thật đúng là “Con người nhìn bằng não”.
