Ne luăm informațiile despre lumea exterioară, în esență, prin cele cinci simțuri (deși putem vorbi de mai multe...). Informațiile pe care creierul uman le utilizează pentru a lua diverse decizii sunt rezultatul organelor de simț, care preiau anumite informații, existente în diferite forme, și le transformă în semnale neuronale pe care creierul le poate înțelege. Dar ce este această „informație” cu care lucrează creierul, cum este ea captată și cum este această procesată de către creier? Să vedem cum stau lucrurile în cazul sistemului vizual.
În partea din spate a globului ocular se găsește retina, care este membrană subţire de 500 micrometri formată din prelungirile nervului optic; conţine un număr mare de celule senzoriale care percep lumina şi transformă lumina în semnale bio-electrice care ajung spre prelucrare în lobii occipitali ai sistemului nervos central. Retina este, în fapt, o extensie a creierului la nivelul ochilor, conectată la creierul propriu-zis prin intermediul nervilor optici.
Pentru a putea crea imagini clare ale lumii exterioare, ochiul uman focalizează, cu ajutorul corneei și cristalinului, razele de lumină. Deşi corneea efectuează cea mai mare parte a focalizării, cristalinul este esențial în acest proces, fiind responsabil pentru ajustările necesare unei bune focalizări.
După ce străbate corneea, pupila, cristalinul şi umoarea apoasă, lumina formează o imagine reală şi răsturnată a obiectelor privite. De ce vedem lucrurile în poziţia lor normală, dacă imaginea de pe retină este răsturnată? Pur şi simplu creierul ştie să analizeze în mod corect imaginea în procesul de prelucrare a informaţiilor primite prin intermediul nervului optic de la ochi.
Fotonii sunt particulele purtătoare ale forței electromagnetice. Acestea pot fi privite la mici pachete de energie. Fotonii sunt absorbiți de celule specializate (fotopigmenți) ale neuronilor fotoreceptori care sunt parte din retină. Fotopigmenții convertesc fotonii în semnale electrice și chimice în cadrul unui proces numit „fototransducție”. Concret, când un foton este absorbit de un fotopigment, energia fotonului rupe o legătură chimică, ceea ce corespunde unei schimbări a formei fotopigmentului.
Schimbarea formei fotopigmentului generează reacții biochimice care semnalează sosirea fotonului. Mesaje sunt transmise către creier, care creează un model mental al lumii exterioare.
În 1948 un inginer pe nume Claude Shannon a publicat o lucrare care a generat un nou domeniu de cercetare: teoria informației. Computerele moderne și Internetul sunt o consecință a dezvoltării acestei teorii.
Ideea genială a lui Shannon a fost aceea de a separa semantica (sensul) mesajului de procesele fizice care-l transmit. Rezultatul a fost o cale de a măsura în mod obiectiv cantitatea de informației dintr-un mesaj, indiferent de semnificația mesajului. Informația poate fi măsurată în biți (de la eng. „bit”).
Dacă luăm un singur foton și efectul acestuia la nivelul retinei, nu putem vorbi despre informație. Informația apare la nivelul aparatului vizual din modelele dinamice ale fotoreceptorilor, modele care se formează în urma receptării de fotoni multipli, în funcție de cum aceștia sunt emiși / reflectați de obiectele la care privim la un moment dat.
Sistemul vizual, așadar, are la bază acțiuni repetitive similare (modificările la nivelul fotopigmenților). Dar multiplele modificări la nivelul multiplelor celule implicate, pe diverse perioade, duc la acumularea de date care permit creierului să creeze o imagine destul de fidelă a obiectelor care emit / reflectă lumină de o anumită frecvență (lumina vizibilă) din proximitate.
Sursa: Forbes
