Töömodul

Edasijõudnute tase

Edasijõudnute tasemel süvendatakse seost võrkkesta transduktsiooni ja signaali leviku vahel mööda närviteid kuni nägemiskooreeni. Õpilased jälgivad, kuidas valgusenergia muudetakse fotoretseptorites elektrilisteks signaalideks ning kuidas need impulsid liiguvad läbi bipolaar- ja ganglionrakkude nägemisnärvi. 

Sündmuste jada mõistmiseks tutvustatakse fototransduktsiooni mõistet: rodopsiini molekuli poolt footoni neeldumine käivitab konformatsioonimuutuse, mis aktiveerib biokeemilise ahela. See ahel vähendab tsüklilist GMP-d, sulgeb ioonkanalid ja põhjustab seeläbi raku hüperpolarisatsiooni. Tulemuseks on valgusenergia muutumine elektrilise potentsiaali muutusteks.

Signaali levikut mööda nägemisnärvi ja selle teekonda nägemiskoore suunas illustreeritakse liitreaalsuse simulatsiooni abil, mis on loodud Delightex Studio – Spaces (Marker) platvormil:
https://edu.delightex.com/Studio/Spaces

Mobiilseadmete abil uurivad õpilased inimese silma kolmemõõtmelist mudelit, jälgivad fotoretseptorite aktiveerumist, järgivad signaali liikumist mööda nägemisnärvi, visualiseerivad kiudude ristumist nägemisristmikus ning lõpuks näevad signaalide projitseerumist lateraalsesse põlvkestatuumasse ja primaarsele nägemiskoorele.

Tegevuse käigus esitatakse suunavaid küsimusi:
– Millises võrkkesta punktis muutub valgus elektriliseks impulsiks?
– Miks mõned kiud ristuvad nägemisristmikus, samal ajal kui teised jäävad ristumata?
– Kuidas eristab nägemiskoor kuju, värvi ja liikumist?

Vastused selguvad grupiarutelude ja anatoomiliste mudelite ning füüsikaliste protsesside võrdluse kaudu.

Tund lõpeb aruteluga tehisnägemissüsteemide arengust. Õpilased võrdlevad inimese silma toimimist digitaalkaameraga, tuues esile sarnasused ja erinevused. Kui kaamera salvestab kujutisi sensori abil, siis aju rekonstrueerib taju, integreerides infot erinevatest meeleelunditest ja seostades seda varasema kogemusega.