รอยบุ๋มจอตา

รอยบุ๋มจอตา (อังกฤษ: fovea, fovea centralis, แปลตามศัพท์ว่าหลุม) เป็นส่วนของตามนุษย์ อยู่ที่ตรงกลางของจุดภาพชัด (macula) ในเรตินา รอยบุ๋มจอตาเป็นเหตุให้เห็นได้ชัดตรงกลางลานสายตา ซึ่งจำเป็นในการอ่านหนังสือ ขับรถ หรือทำกิจอื่น ๆ ที่ต้องอาศัยการเห็นที่ชัด

รอยบุ๋มจอตา (fovea)
แผนผังตาขวามนุษย์ ผ่าตามด้านขวาง รอยบุ๋มจอตา (fovea) อยู่ที่ด้านล่าง
รายละเอียด
ตัวระบุ
ภาษาละติน	fovea centralis
MeSH	D005584
TA98	A15.2.04.022
TA2	6785
FMA	58658
อภิธานศัพท์กายวิภาคศาสตร์ [แก้ไขบนวิกิสนเทศ]

รอยบุ๋มจอตาล้อมด้วยบริเวณรูปวงแหวนที่เรียกว่า parafovea (แปลว่า ติดกับรอยบุ๋มจอตา) และ perifovea (แปลว่า รอบรอยบุ๋มจอตา) ที่อยู่เถิบออกไปอีก parafovea เป็นวงแหวนรอบตรงกลาง ที่ชั้น ganglion cell layer ของเรตินา ประกอบด้วยแถวของเซลล์ retinal ganglion cell (RGC) มากกว่า 5 แถว และมีเซลล์รูปกรวยที่หนาแน่นมากที่สุด ส่วน perifovea เป็นวงแหวนเถิบต่อไปอีกที่ชั้น ganglion cell layer ประกอบด้วยแถวของเซลล์ RGC 2-4 แถว เป็นเขตที่ระดับความชัดของการเห็นเริ่มลดลงจากระดับที่ชัดที่สุด และมีเซลล์รูปกรวยในระดับที่หนาแน่นน้อยลง คือ มี 12 เซลล์ต่อ 100 ไมโครเมตร เทียบกับ 50 เซลล์ต่อ 100 ไมโครเมตรที่ตรงกลางของรอยบุ๋มจอตา วงแหวน perifovea นี้ก็ล้อมด้วยเขตรอบนอก (peripheral) ที่มีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งส่งข้อมูลที่มีการบีบอัดสูงมีความชัดต่ำ

ประมาณ 50% ของเส้นประสาทตาส่งข้อมูลจากรอยบุ๋มจอตา ในขณะที่อีก 50% ส่งข้อมูลจากส่วนที่เหลือของเรตินา เขตของ parafovea ไปสุดที่ประมาณ 1¼ มิลลิเมตร จากตรงกลางของรอยบุ๋มจอตา และเขตของ perifovea ไปสุดที่ 2¾ มิลลิเมตร

แม้ว่า ขนาดของรอยบุ๋มจอตาจะเล็กเทียบกับส่วนที่เหลือของเรตินา แต่รอยบุ๋มจอตาเป็นเขตเดียวที่สามารถเห็นชัดได้ในระดับ 20/20 และเป็นส่วนที่สำคัญยิ่งในการเห็นรายละเอียดและสี

รูปร่างลักษณะ

 

กราฟแสดงความชัดเจนที่องศาต่าง ๆ ของตาข้างซ้ายโดยมีรอยบุ๋มจอตาอยู่ที่ 0 องศา ส่วนจุดบอด (blind spot) เป็นจุดที่ไม่มีการส่งข้อมูลเกี่ยวกับการเห็น

รอยบุ๋มจอตาเป็นหลุมที่ลึกเข้าไปในผิวของเรตินากว้างประมาณ 1.5 มิลลิเมตร มีชั้นเซลล์รับแสง (photoreceptor layer) ประกอบด้วยเซลล์รูปกรวยล้วน ๆ ซึ่งมีสมรรถภาพพิเศษเพื่อการเห็นที่ชัดเจนที่สุด เป็นเขตที่ไม่มีเส้นเลือด ซึ่งทำให้สามารถรับแสงได้โดยไม่เกิดการแพร่กระจายหรือการสูญหาย รอยบุ๋มมีการล้อมด้วยขอบที่มีนิวรอนที่ย้ายออกมาจากหลุม ซึ่งเป็นส่วนที่หนาที่สุดของเรตินา

รอยบุ๋มจอตาอยู่ในโซนที่ไม่มีเส้นเลือดและรับออกซิเจนโดยมากจากเส้นเลือดใน choroid ซึ่งอยู่อีกฝั่งหนึ่งข้ามเยื่อ retinal pigment epithelium และ Bruch's membrane การเห็นชัดเจนที่สุดในส่วนของรอยบุ๋มจอตาเพราะว่ามีเซลล์รูปกรวยในปริมาณหนาแน่นที่สุดและปราศจากเส้นเลือด

ส่วนตรงกลางของรอยบุ๋มจอตา foveola ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.2 มิลลิเมตร เป็นหลุมตรงกลางที่มีแต่เซลล์รูปกรวยโดยไม่มีเซลล์รูปแท่งเลยเซลล์รูปกรวยตรงกลางรอยบุ๋มจอตาอัดอยู่ด้วยกันอย่างหนาแน่นเป็นรูปหกเหลี่ยม มีรูปร่างบางกว่า และมีรูปเป็นแท่งมากกว่าเซลล์รูปกรวยในที่อื่น ๆ เริ่มที่ส่วนสุดของรอยบุ๋มจอตา เซลล์รูปแท่งจะเริ่มปรากฏ และความหนาแน่นของเซลล์รูปกรวยก็จะเริ่มน้อยลงไปตามลำดับ

ในรอยบุ๋มจอตาของสัตว์อันดับวานรรวมทั้งมนุษย์ อัตราส่วนระหว่าง RGC ต่อเซลล์รับแสง อยู่ที่ประมาณ 2.5 คือ RGC เกือบทุกเซลล์รับข้อมูลจากเซลล์รูปกรวยเซลล์เดียว และเซลล์รูปกรวยแต่ละเซลล์ส่งข้อมูลไปให้ RGC ประมาณ 1-3 เซลล์ ดังนั้น การเห็นที่ชัดเจนที่รอยบุ๋มจอตามีการจำกัดโดยความหนาแน่นของการจัดระเบียบของเซลล์รูปกรวยเพียงเท่านั้น ดังนั้น การเห็นที่ชัดเจนที่รอยบุ๋มจอตามีการจำกัดโดยความหนาแน่นของเซลล์รูปกรวยเนื่องด้วยการจัดระเบียบเพียงเท่านั้น และรอยบุ๋มจอตาก็เป็นเขตในตาที่เห็นได้ละเอียดมากที่สุด เซลล์รูปกรวยตรงกลางรอยบุ๋มจอตามีการแสดงออกของยีนเป็นรงควัตถุที่ไวต่อสีเขียวและสีแดง

จะมีการเห็นที่ชัดเจนได้ก็ต่อเมื่อรอยบุ๋มจอตารับแสงจากภาพที่ต้องการเห็น ถึงแม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่า 1% ของขนาดในเรตินา แต่กลับกินพื้นที่ถึง 50% ในคอร์เทกซ์สายตาในสมอง รอยบุ๋มจอตาเป็นเหตุของการเห็นเพียงแค่ 2 องศาภายในลานสายตา ซึ่งเป็นขนาดเท่ากับเล็บนิ้วโป้งสองนิ้วต่อกันในระยะแขน ถ้าวัตถุที่เห็นมีขนาดใหญ่และกินเนื้อที่มากกว่า 2 องศา ตาจะต้องขยับไปมาเพื่อที่จะให้ส่วนต่าง ๆ ของภาพตกลงที่รอยบุ๋มจอตา (เช่นในการอ่านหนังสือ)

 

การกระจายตัวของเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยในแนวที่ผ่านรอยบุ๋มจอตาและจุดบอดของตามนุษย์

เพราะว่ารอยบุ๋มจอตาไม่มีเซลล์รูปแท่ง ดังนั้นจึงไม่สามารถเห็นในที่มืด ดังนั้นเพื่อที่จะเห็นดวงดาวที่สลัว นักดาราศาสตร์ต้องมองออกไปด้านข้างของตาที่มีเซลล์รูปแท่งหนาแน่นกว่า ซึ่งทำให้เห็นวัตถุในที่สลัวได้ง่ายขึ้น

รอยบุ๋มจอตามีรงควัตถุที่เป็นสาร carotenoid มีสีเหลือง คือ lutein และ zeaxanthin ในระดับสูง ซึ่งมีอยู่อย่างหนาแน่นใน Henle fiber layer (ซึ่งเป็นแอกซอนของเซลล์รับแสงที่ที่แล่นแผ่ออกจากรอยบุ๋มจอตา) และมีบ้างแต่น้อยกว่าในเซลล์รูปกรวย เชื่อกันว่า สารเหล่านั้นมีบทบาทสำคัญในการป้องกันผลเสียหายต่อเซลล์รูปกรวยที่เกิดจากแสงสีน้ำเงินความเข้มสูง สารรงควัตถุเหล่านี้ยังเพิ่มความชัดให้กับรอยบุ๋มจอตาอีกด้วย โดยลดความไวของของรอยบุ๋มจอตาต่อแสงมีความยาวคลื่นสั้นและต่อต้านความคลาดสี (chromatic aberration) ซึ่งเป็นไปพร้อม ๆ กับความที่มีเซลล์รูปกรวยสำหรับแสงสีน้ำเงินที่ตรงกลางของรอยบุ๋มจอตาในระดับความหนาแน่นต่ำกว่าที่อื่น เซลล์รูปกรวยสำหรับแสงสีน้ำเงินมีความหนาแน่นมากที่สุดในเขตรูปวงแหวนรอบ ๆ รอยบุ๋มจอตา ดังนั้น ระดับความชัดเจนของสีน้ำเงินอยู่ในระดับที่ต่ำกว่าสีอื่น ๆ และชัดเจนที่สุดที่ 1 องศาจากตรงกลางลานสายตา

ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเพราะรอยบุ๋มจอตา

สารรงควัตถุที่แอกซอนที่แผ่กระจายออกจากรอยบุ๋มจอตา (Henle fiber layer) ทำให้แสงสีน้ำเงินหักเหออกเป็นสองสี (dichroic และ birefringent) ซึ่งสามารถเห็นได้ในปรากฏการณ์ Haidinger's brush เมื่อรอยบุ๋มจอตาหันไปทางกำเนิดแสงโพลาไรส์

สารรงควัตถุที่อยู่ที่จุดภาพชัด (macula) และการกระจายตัวของเซลล์รูปกรวยไวต่อแสงมีความยาวแสงสั้น มีผลทำให้รอยบุ๋มจอตามีความไวต่อแสงสีน้ำเงินที่ลดลง (เรียกว่า blue light scotoma ดวงมืดในลานเห็นต่อแสงสีน้ำเงิน) แต่ว่าโดยปกติแล้วเราจะไม่เห็นความผิดปกติเช่นนี้ เพราะว่า สมองจะเติมข้อมูลที่ขาดหายไป ยกเว้นในกรณีที่มีแสงสีน้ำเงินเฉพาะรูปแบบ ที่จะเห็นจุดสีดำได้ตรงกลางลานสายตา นอกจากนั้นแล้ว ถ้าใช้แสงผสมของสีแดงและสีน้ำเงิน (คือดูที่แสงที่ผ่านฟิลเตอร์ไดโครอิก) ก็จะเห็นจุดแดงตรงกลางล้อมด้วยแสงสีแดงเป็นฝอย ๆ จุดนี้เรียกว่าจุดแม็กซ์เวลล์ (Maxwell's spot) ตามชื่อของนักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวสก็อตชื่อว่า เจมส์ เครอก์ แม็กซ์เวลล์ ผู้ค้นพบจุดนี้

รอยบุ๋มจอตาในสัตว์อื่น ๆ

รอยบุ๋มจอตาก็ยังมีอยู่ในสัตว์ประเภทอื่น ๆ รวมทั้งปลา สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์ปีกอีกด้วย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จะพบแต่ในไพรเมตที่มี infraorder แบบ Simiiformes เท่านั้น แต่ว่า รอยบุ๋มจอตามีรูปต่าง ๆ กันไปบ้างในสัตว์ประเภทต่าง ๆ ยกตัวอย่างเช่น ในไพรเมต เซลล์รูปกรวยปกคลุมก้นของรอยบุ๋ม และเซลล์อื่น ๆ ที่ในที่อื่นของเรตินาจะซ้อนอยู่บนชั้นเซลล์รูปกรวย ได้เกิดการย้ายออกไปจากรอยบุ๋ม ตั้งแต่ในช่วงพัฒนาการในครรภ์และหลังจากคลอดในระยะต้น ๆ ในสัตว์อื่น ชั้นต่าง ๆ ที่ย้ายออกไปจากรอยบุ๋มที่พบในไพรเมต อาจจะเกิดความบางลงเท่านั้น ไม่ถึงกับหายไปทั้งหมด

รูปภาพอื่น ๆ

•  

  ภาพแสดงโครงสร้างหลัก ๆ ในตารวมทั้งรอยบุ๋มจอตา

•  

  โครงสร้างต่าง ๆ ในตา

•  

  ภาพนี้แสดงอีกมุมมองหนึ่งของโครงสร้างต่าง ๆ ในตา

ดูเพิ่ม

• การเคลื่อนไหวตา

เชิงอรรถและอ้างอิง

1. "ศัพท์บัญญัติอังกฤษ-ไทย, ไทย-อังกฤษ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน (คอมพิวเตอร์) รุ่น ๑.๑"
2. "Simple Anatomy of the Retina". Webvision. University of Utah. สืบค้นเมื่อ 2011-09-28.
3. "Relation Between Superficial Capillaries and Foveal Structures in the Human Retina" - (with nomenclature of fovea terms), Masayuki Iwasaki and Hajime Inomara, - Investigative Ophthalmology & Visual Science (journal), - volume 27, pages 1698-1705, 1986, IOVS.org, webpage: - IOVS-fovea-capillaries.
4. "eye, human." Encyclopædia Britannica. 2008. Encyclopædia Britannica 2006 Ultimate Reference Suite DVD
5. "Age-Related Macular Degeneration (AMD) by Gregory S. Hageman". สืบค้นเมื่อ December 11, 2013.
6. "Macular Degeneration Frequently Asked Questions". สืบค้นเมื่อ December 11, 2013.
7. Hans-Werner Hunziker (2006). Im Auge des Lesers: foveale und periphere Wahrnehmung - vom Buchstabieren zur Lesefreude. Zürich: Transmedia Stäubli Verlag. ISBN 978-3-7266-0068-6. หน้าที่ของรอยบุ๋มจอตาก็เพื่อที่จะรับรายละเอียดของข้อมูลทางตาประมาณ 3-4 ครั้งต่อวินาทีในจุดต่าง ๆ ของลานสายตา สมองจะประสานข้อมูลที่ได้นี้กับข้อมูลที่มาจากการเห็นรอบนอก (peripheral vision)
8. Emmett T. Cunningham, Paul Riordan-Eva. Vaughan & Asbury's general ophthalmology (18th ed. ed.). McGraw-Hill Medical. p. 13. ISBN 978-0071634205.CS1 maint: extra text (link)
9. choroid เป็นชั้นหลอดเลือดของตาที่มีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเป็นองค์ประกอบและอยู่ระหว่างเรตินากับเปลือกลูกตา (sclera)
10. Provis et al., Prog Retin Eye Res Vol35 pp63-81
11. Ahmad et al., 2003. Cell density ratios in a foveal patch in macaque retina. Vis. Neurosci. 20:189-209.
12. Smithsonian/The National Academies, Light:Student Guide and Source Book. Carolina Biological Supply Company, 2002. ISBN 0-89278-892-5.
13. Krantz, John H. (1 October 2012). "Chapter 3: The Stimulus and Anatomy of the Visual System" (PDF). Experiencing Sensation and Perception. Pearson Education. ISBN 978-0-13-097793-9. OCLC 711948862. สืบค้นเมื่อ 6 April 2012. Available online ahead of publication.
14. Fairchild, Mark. (1998), Color Appearance Models. Reading, Mass.: Addison, Wesley, & Longman, p.7. ISBN 0-201-63464-3
15. Foundations of Vision, Brian A. Wandell
16. doi:10.1146/annurev.nutr.23.011702.073307
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
17. doi:10.1006/abbi.2000.2171
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
18. ในทัศนศาสตร์ ความคลาดสี (chromatic aberration) เป็นความผิดเพี้ยนประเภทหนึ่งที่เกิดจากความที่เลนส์ไม่โฟกั้สสีทั้งหมดให้ตกลงที่จุดเดียวกัน ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากเลนส์มีดรรชนีหักเหไม่เหมือนกันสำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน
19. doi:10.1136/bjo.83.7.867
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
20. doi:10.1002/cne.903120411
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
21. doi:10.1167/9.3.21
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
22. Haidinger's brush เป็นปรากฏการณ์ภายในตาที่ได้รับการพรรณนาเป็นครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวออสเตรียชื่อว่า Wilhelm Karl von Haidinger ในปี ค.ศ. 1844 คนเป็นจำนวนมากสามารถรับรู้ polarization ของแสง ซึ่งอาจจะปรากฏเป็นแถบแนวนอนสีเหลือง ๆ หรือมีลักษณะเหมือนกับผ้าผูกคอหูกระต่ายที่มีปลายเป็นฝอย (ดังนั้นปรากฏการณ์จึงเรียกว่า brush คือเหมือนแปรง) ที่เห็นได้ที่กลางลานสายตาเมื่อมองดูท้องฟ้าที่ไม่มีเมฆโดยหันหน้าไปในด้านที่ไม่มีพระอาทิตย์ หรือเมื่อมองดูที่ที่มีสีพื้นสดใสสว่าง มักจะอยู่ประมาณ 3-5 องศาออกไปจากตรงกลางตา คือประมาณเท่ากับหัวแม่มือระยะแขน ทิศทางของ polarization จะตั้งฉากกับแถบเหลือง คือถ้าแถบเหลืองที่เห็นเป็นแนวนอน polarization ก็จะอยู่ในแนวตั้ง ปรากฏการณ์นี้สามารถเห็นได้บนจอคอมพิวเตอร์ประเภท LCD ด้วยเนื่องจากปรากฏการณ์ polarization ของจอ ซึ่งมักจะเห็นในแนวทแยงมุม
23. doi:10.1016/S0042-6989 (01) 00178-X
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
24. doi:10.1038/175306a0
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand
25. doi:10.1001/archopht.1961.00960010262018
    This citation will be automatically completed in the next few minutes. You can jump the queue or expand by hand