Vision

      Mata merupakan satu-satunya organ yang secara embriologi merupakan hasil dari evaginasi otak secara langsung. Dengan kata lain dapat dikatakan bahwa mata merupakan bagian dari otak yang langsung berhubungan dengan dunia luar. Mata bertindak sebagai organ yang menerima rangsangan cahaya dari lingkungan yang kemudian rangsang ini akan diubah menjadi aliran listrik yang kemudian dapat ditafsirkan oleh otak. 

                 

      Secara anatomi, mata kita tersusun atas: kornea, pupil, iris, lensa, retina, dan sklera. Selain bagian-bagian tersebut, dapat ditemukan pula ligamentum suspensorium (zonule) yang berfungsi untuk menahan lensa pada tempatnya. Zonule ini akan merekat pada suatu bagian yang dikenal dengan corpus ciliaris yang memiliki otot polos sehingga dapat berkontraksi dan berelaksasi untuk mengatur lensa mata. Lensa mata ini terletak di antara dua ruangan berisi cairan yang terdapat di dalam mata, ruangan pada bagian depan lensa disebut dengan anterior chamber dan ruangan di belakang lensa yang disebut dengan vitreous chamber. Aqueous humor (cairan yang mengisi anterior chamber) adalah suatu cairan bebas protein yang dihasilkan oleh corpus ciliaris. Cairan yang dikeluarkan akan mengalir dari belakang iris, melewati pupil, dan ke depan iris, kemudian akan dikosongkan melalui suatu kanal yang disebut dengan kanal Schlemm. Penyumbatan pada kanal ini dapat mengakibatkan peningkatan tekanan intraokular yang disebut dengan glaukoma. Selain sklera, dinding daripada bola mata kita juga tersusun oleh 2 lapisan lainnya, yakni retina dan koroid. Retina merupakan daerah yang memiliki banyak reseptor yang sensitif terhadap cahaya dan jalur saraf, sedangkan koroid merupakan lapisan yang kaya dengan pembuluh darah yang berfungsi untuk memberikan nutrisi dan oksigen kepada struktur-struktur di mata.

Retina

                                     

     Retina merupakan bagian mata yang sensitif terhadap cahaya dan tersusun dari beberapa lapis sel. Bagian paling luar retina, terdapat suatu lapisan yang disebut dengan lapisan pigmen epitelium Lapisan ini berperan untuk menyerap cahaya sehingga cahaya berlebih yang masuk tidak dipantulkan kembali. Pada lapisan berikutnya terdapat 2 jenis photoreceptor yang berperan untuk mengubah cahaya yang masuk menjadi sinyal listrik, yakni sel batang dan sel kerucut (akan dibahas lebih lanjut di bawah). Sel ini kemudian akan bersinaps dengan sel bipolar, amakrin, dan horizontal. Selanjutnya sel-sel ini akan bersinaps dengan ganglion dimana ganglion ini akan membentuk serat saraf optik dan kemudian berkumpul di bagian optic disc (diesbut juga blind spot), tempat dimana akson dari ganglion akan keluar membentuk nervus optikus.

Photoreceptor

      Retina berfungsi untuk menangkap cahaya yang masuk ke dalam mata. Bagian retina yang dapat menghasilkan bayangan yang paling tajam yakni pada daerah fovea sentralis, bagian ini memiliki banyak sel kerucut namun tidak memiliki sel batang. Sel batang retina merupakan photoreceptor yang sangat sensitif terhadap cahaya sehingga reseptor ini dapat terstimulus dengan jumlah cahaya yang sedikit dan dapat bekerja pada penglihatan gelap/night vision (scotopic vision) tetapi tidak dapat membedakan warna. Ketika menggunaka reseptor ini, selain kita tidak dapat membedakan warna, ketajaman dalam melihat benda pun juga terbatas (batas pinggiran benda kurang jelas ditangkap reseptor). Di sisi lain, sel kerucut tidak begitu sensitif terhadap rangsangan cahaya karena memiliki threshold yang lebih tinggi dibandingkan sel batang. Sel kerucut digunakan untuk melihat dalam keadaan yang banyak cahaya (photopic vision) dan juga baik untuk membedakan warna. Kedua sel ini memberikan impuls ke otak ketika kita melihat dan mereka akan mengatur kerjanya agar dapat bekerja secara maksimal dalam kondisi pencahayaan seperti apapun. Hal ini disebut dengan duplicity theory.

                                                     

      Sel photoreceptor umunya dapat dibagi menjadi 3 bagian: outer segment, inner segment, dan synapse. Pada bagian outer segment terdapat silia-silia yang termodifikasi membentuk sakulus dan diskus. Diskus ini berfungsi untuk menyimpan pigment sensitif cahaya (photosensitive pigment). Bagian inner segment kaya akan mitokondria. Mitokondria berfungsi untuk menghasilkan energi bagi pompa ATPase, selain itu bagian ini juga bekerja dalam mensintesiskan photosensitive pigment yang akan dibawa dan disimpin di diskus.

Mekanisme photoreceptor

      Photoreceptor baru akan teraktivasi ketika sel ini tidak menerima rangsangan cahaya. Reseptor ini akan mengalami hiperpolarisasi ketika mengalami stimulus, berbeda dengan reseptor pada umumnya yang mengalami depolarisasi. Dalam keadaan tidak terstimulus, Na+ pada cairan interstisial akan masuk ke dalam photoreceptor pada bagian outer segment dan sinapsnya. Influks Na ini akan menyebabkan sel mengalami depolarisasi, namun diseimbangkan oleh pompa Na+/K+ ATPase dimana pompa ini mengeluarkan Na+ dan memasukan K+ sehingga muatan dalam sel stabil. Ingat bahwa diskus pada photoreceptor berfungsi untuk menyimpan pigmen sensitif cahaya. Pigmen ini disebut dengan rhodopsin. Rhodopsin dibentuk dari retinal (derivat aldehid vit A) dan opsin (suatu protein yang sensitif terhadap cahaya). Dalam keadaan inaktif, retinal yang terletak di dalam opsin memiliki bentuk cis sehingga dapat muat di dalam opsin tanpa merusaknya.

      Ketika cahaya masuk dan dibiaskan ke retina, akan menyebabkan perubahan konformasi daripada retinal ini dari bentuk cis ke bentuk trans. Perubahan bentuk ini menyebabkan retinal tidak lagi muat dalam opsin dan merusak opsin. Ketika hal ini terjadi, akan mengaktifkan suatu G protein yang disebut dengan transduscin. Transduscin ini kemudian akan mengaktifkan suatu enzim yang disebut dengan phosphodiesterase (PDE) dimana enzim ini akan mengubah cGMP menjadi 5-GMP. cGMP bekerja pada kanal Na+ menyebabkan kanal ini terbuka. Diubahnya cGMP menjadi 5-GMP menyebabkan kadar cGMP berkurang sehingga kanal Na+ menutup. Hal ini akan menyebabkan hiperpolarisasi pada sel dan mengurangi pelepasan glutamat. Berkuranngya sekresi glutamat oleh photoreceptor akan memberikan dampak baik depolarisasi maupun hiperpolarisasi pada sel bipolar, tergantung dari jenis reseptor yang terdapat pada sel bipolar tersebut, yang kemudian akan melanjukan stimulus ke sel ganglion dimana aksi potensial terjadi dan diteruskan ke otak melalui nervus optikus.

Mekanisme pembentukan bayangan

      Mata kita dapat menangkap cahaya yang memiliki panjang gelombang 397-723 nm. Cahaya yang terdapat di sekitar kita akan ditangkap dan dibiaskan oleh lensa mata kita menuju fovea sentralis. Pembiasan ini terjadi karena perbedaan medium antara udara dengan mata kita. Peristiwa ini disebut dengan refraksi. Kekuatan refraksi mata diatur oleh ketegangan daripada lensa mata. Ketengangan lensa mata ini diatur oleh ketegangan zonule akibat kontraksi atau relaksasi dari muskulus ciliaris. Semakin cembung lensa mata maka kekuatan refraksi akan semakin meningkat dan bayangan akan jatuh di depan retina. Ketegangan lensa ini yang berperan dalam mengatur jatuhnya bayangan tepat di retina ketika kita melihat benda jarak jauh maupun dekat. Kemampuan dalam mengatur ketegangan lensa ini disebut dengan akomodasi.

Refleks pupil

      Refleks pupil diatur oleh saraf simpatis dan parasimpatis. Saraf simpatis akan menyebabkan pupil dilatasi (midriasis) dengan merangsang otot iris dilator pupillae yang berjalan secara radial, sedangkan saraf parasimpatis akan menyebabkan pupil konstriksi (miosis) dengan merangsang otot sphicnter pupillae yang berjalan secara sirkuler. Saraf parasimpatis ini merupakan percabangan dari nervus okulomotor (CN III).