La luce e l’occhio Cenni di ottica fisiologica Perché la luce è uno modo buono per trasmettere l’informazione ? • È veloce ~300,000 km/sec (cf suono 300 m/sec) • Viaggia in linee rette (conserva rapporti spaziali) • C’è ne tanta (almeno di giorno) Luce è una radiazione elettromagnetica Lo spettro visibile Lo spettro visibile La gamma di intensita` Il sistema visivo Dove mettere gli occhi? I predatori hanno occhi frontali (per visione binoculare) Le predi hanno occhi laterali (per massimizare il campo) L’occhio umano Rifrazione •La rifrazione succede alla superficie di contatto fra due mezzi ottici con indici di rifrazione diversi. La rifrazione dipende della densità ottica •L’acqua è più densa dell’aria. •Segue la legge di Snell: 1 sin 1 = 2 sin 2 1 sin (60) = 1.33 sin (40.5) Una lente semplice Una lente semplice L’immagine retinica è invertita La potenza dell’occhio (a riposo) n=1.41 P= n/f = 1.33/0.022 P= 60 D Cornea 44 D n=1.33 n=1 Cristalino 16 D 22 mm n=1.33 Il ruolo del cristallino 16 D 1/f=1/p+1/q 44 D Il ruolo del cristallino accommodazione muscolo ciliare 28 D • P = (1-2)/rc. • Il raggio varia da 6-10 mm (da 16 a 28 D). Un occhio emmetropico Un occhio miope Un occhio miope corretto Le diottrie (negative) della lente sommano con quelle della cornea e cristalino miopia ipermetropia Anomalie Ottiche •Emmetropia: visione corretta. •Miopia: fuoco anteriore alla retina: correzione con lenti negative. •Ipermetropia: fuoco posteriore alla retina: correzione con lenti positive. •Astigmatismo: Ottica non-isotropica: correzione con lenti cilindriche. Astigmatismo verticale Anomalie Ottiche •Emmetropia: visione corretta. •Miopia: fuoco anteriore alla retina: correzione con lenti negative. •Ipermetropia: fuoco posteriore alla retina: correzione con lenti positive. •Astigmatismo: Ottica non-isotropica: correzione con lenti cilindriche. •Presbiopia. Elasticità ridotta del cristallino con l’età. Presbiopia Il ruolo della pupilla Cerchio di confusione Iride Pupilla Riflessi Pupillari La grandezza della pupilla è regolata da muscoli antagonisti: fibre radiali e circolari dello sfintere. Contrazione - fibre circolari - parasimpatico (acetilcolino, bloccato da atropina). Dilatazione - fibre radiali - simpatico (noradrenalino). Sotto controllo dei nuclei Pretettali. C’è una risposta diretta e consensuale. Il diametro varia da 2 - 8 mm (fattore di 42=16). Oftalmoscopio Il fondo La miopia progressiva Le cause della miopia: geni o ambiente? •Correlazione negli errori di rifrazione fra genitori e figli: evidenza per geni? •La distribuzione degli errori di rifrazione non è Gaussiana o prevista da simulazioni: evidenza per un processo attivo? Simulazione degli errori refrattivi Evidenza per fattori ambientali: lo studio di Barrow point La scuola dell’obbligo per gli indigeni dell’Alaska è stata introdotta nel 1945 Lo studio di Hong Kong Geni e ambiente della miopia •Correlazione forte fra miopia e livello di educazione: •Differenza di miopia (circa 5 D) fra studenti di Hong Kong e coetanei della Cina rurale. •“Barrow Point Study” Alaska: 80% dei giovani (educati con la scuola dell’obbligo) sono miopi, cf 10% dei genitori. Geni e ambiente della miopia: emmetropizzazione Studi animali Geni e ambiente della miopia: Meccanismi di emmetropizzazione Volonta` alla accomodazione? Forze muscolari? Aumento di pressione oculare? Accomodazione imperfetta: evidenza che bambini miopi hanno meno capacità di accomodare.