Transcript A látás élettana II

A látás élettana II
Ganglionsejtek
Receptív mezővel rendelkeznek
Az éleslátás pontjában a RM kisebb mint a
retina szélén
Koncentrikus
és
antagonista
működésű
részekből áll



Centrum
Periféria
Ha nincs fény/sötétség kontraszt az AP frekvenciája
nem változik a ganglionsejtekben
A látás a kontrasztok elkülönítésén alapszik
ON centrum ganglionsejt
ON bipolaris sejtek révén
kapcsolódik a RM centrumában
levő csapokhoz
A periferián levő csapok
vízszintes sejtek révén
befolyásolják a központi csapok
működését
Világos centrum/sötét periféria



Központi csapok
hiperpolarizálódnak (V–sejtek is
részt vesznek)
bipoláris depolarizálódnak-NT
szabadul fel
Aktiválódik az ON ganglionsejtek
Sötét centrum/világos periféria



Központi csapok
depolarizálódnak
ON bipoláris sejtek
hiperpolarizálódnak
ON ganglionsejtek inaktiválódnak
OFF centrum ganglionsejt
OFF bipolaris sejtek révén
kapcsolódik a RM
centrumában levő
csapokhoz
Világos centrum/sötét
periféria


Csapok
hiperpolarizálódnak
OFF bipoláris
inaktiválódik
Sötét centrum/világos
periféria


Csapok depolarizálódnak
OFF bipoláris aktiválódik
P és M ganglionsejtek
P sejtek RM kisebb - CGL
parvocelluláris részébe vetülnek
- formák és színek feldolgozása
-nagy a térbeli feloldóképességük
M sejtek RM nagyobb - CGL
magnocelluláris részébe vetülnek
-mozgásra reagálnak
ON és OFF centrum ganglionsejtek
Pálcikák jeltovábbítása
Egyetlen foton abszorbció esetén



ON bipoláris idegsejtek révén működnek
Amakrin sejtek révén kapcsolódnak az ON bipoláris
sejtekhez (réskapcsolat) – depolarizáció köv. be
Amakrin sejtek glicin révén gátolják az OFF centrum
bipoláris sejteket
Erősebb megvilágítás esetén, de még mindig a
csapok érzékenysége alatt
- pálcikák réskapcsolatok révén közvetítik a
fényingert a csapokra – ezek ON és OFF bipoláris
sejteken keresztül továbbítják ingerületet
Nem ON/OFF ganglionsejtek
Nincs RM
Általános megvilágításra érzékenyek
Melanopszint tartalmaznak
Szerepük van a pupilla fényreflexében
A nucleus suprachiasmaticus révén


Napszaki ritmusok (hormontermelés,
hangulat, viselkedés) szabályozása
Szezonális ritmusok
Látási ingerek központi feldolgozása
Retina- fényinger- Ganglionsejtekben AP sorozat
Látópálya

Felső ikertest – látási, hallási, tapintási ingerek integrálása
Ingerforrás helyzete
Inger irányéba történő fej vagy szemmozgások szervezése


Pretektális régió – pupillareflex, NSCH révén napszaki ritmusok
Látókéreg
Forma, körvonalak
mozgás
Színek
Látott kép egységes egész, de az információk
párhuzamos csatornákon dolgozódnak fel
Látópálya
Retinotópia minden
szinten







1 látótér
2 retina
3 -4 látóideg
5 kereszteződés
6-7 látóhuzal
8 CGL
9 area stirata,
látómező
Látóterek
A környezetnek az a
része amelyből a
látási ingereket a
középpontot figyelő
nem mozduló szem
érzékel
Corpus geniculatum laterale (CGL)
A neuronok hat réteget képeznek


Felső 4 parvocelluláris – P sejtek
Alsó 2 magnocelluláris – M sejtek
Azonos oldali szemből érkező információk 2,3,5
rétegekben végződnek (ipsilaterális szem)
Ellenkező oldal 1,4,6 rétegekben végződnek
(contralaterális)
Mindegyik rétegben retinotópia érvényesül –egymás
melletti axonok egymás melletti neuronokon végződnek
CGL RM koncetrikus, ON és OFF centrummal
Ganlionsejtek: CGL sejtek 1:1
CGL rostok elsődleges látómezőbe (több CGL rost
egyszerű sejt)
Látókéreg működése
Sarkantyú hasadék körül Br 17-es area, csíkoltsága miatt –area
striata –V1
Körülötte levő látómezők magasabb rendű mezők – V2, V3 (Br 18)
V4, V5 (Br 19)
Más területek is részt vesznek
Oszlop-6 réteg alkotja – a 4. rétegbe végződnek a CGL axonjai, P, M
- 2, 3, 5 kérgi neuronok axonjai
Sejtek függőlegesen kapcsolódnak
Funkciói:

Vizuális környezetet különböző orientációjú vonaldarabokra
bontja

Szétválasztja a színre vonatkozó információt az alaktól és
mozgástól

A két szemből származó információt kombinálja- 3D látás
V1 neuronjainak elektrofiziológiai tulajdonságai
Nem pontszerű hanem különböző
orientációjú keskeny téglalapokra
reagálnak
Ha a téglalap elmozdul a neuronok
kevésbé, vagy egyáltalán nem
reagálnak
Adott egyszerű geometriai
alakzatra reagáló sejtek-egyszerű
sejtek, főleg a 4, 6 rétegben
találhatók - a CGL axonjainak
vetületi helye
Előnyben az álló kontúr
A CGL axonjai konvergálnak az
egyszerű sejteken, számos
gangionsejtből gyűjtik össze az
információt
Válaszuk akkor maximális ha
valamennyi konvergáló neuron
maximális ingerületet ad le
Komplex sejtek – főleg a 2,3,5 rétegekben




Meghatározott orientációjú de bonyolultabb geometriai alakzatokra
reagálnak
Előnyben a mozgó kontúr
RM nagyobb
receptív mezejük miatt arra érzékenyek, ha egy adott irányú kontúr
megjelenik a látómezőben, igen gyakran akkor adnak választ, ha a
mozgás egy adott irányba tart. Pl.: egy ilyen sejt kisüléssorozatot
adna, ha egy függőleges vonal balról jobbra mozogna, de nem
mutatna aktivitást, ha ugyanez a kontúr, ellenkező irányba mozogna.
Ez a tulajdonság az irányultság - szelektivitás.
Hiperkomplex sejtek


Adott irányú és méretű kontúrokra válaszol
Érzékenyek arra is, hogy milyen hosszú az inger
Összefoglalás
V1-ben fény/kontraszt térbeli helyzetének detektálása megy
végbe.
A retinára eső fényingerekből egyszerű geometriai alakzatokat
épít fel, a további analíziseket ezekre alapozza.
V1 funkciónális szerkezete
Alapegysége a hiperkolumna

Valamennyi neuront a látótér azonos részén elhelyezkedő
specifikus orientációjú teglalap aktíválja- orientációs kolumna

Az egymás melletti oszlopokban az orientáció szabályozása
változik, az inger tengelye minden következő oszlopban 10⁰-al
fordul el.

Köztük színérzékeny sejteket tartalmazó oszlopok ún. blobok
jelennek meg

Blobok közti terület a formára vonatkozó információkat dolgozza
fel

Továbbá elkülönülnek az azonos oldalról és ellenoldalról érkező
rostok – okuláris dominancia kolumna
Térlátás
Optikai rendszer a 3D képet- 2D képpé alakítja
30m-nél távolabbi tárgyakat látási illúziók alapján érzékeljük
– Leonardo da Vinci
relatív nagyság: a kisebb a távolabbi
takarás: a takart a hátrébbi
relatív magassági helyzet: a horizonthoz közelebbiek
tűnnek távolabbinak.
perspektíva: a párhuzamos vonalak a végtelenben
összefutnak.
Árnyék: közelebbi tárgyaké élesebb
relatív mozgás: a közellévők gyorsan suhannak, míg a
távollévők alig mozdulnak, a nagyon távoli pl. Hold,
egyáltalán nem is látszik mozogni.
30m-nél közelebb levő tárgyakat binokuláris stratégia
alapján érzékeljük
 A szemgolyók konvergálása következtében a fixált
tárgy képe a két retina egymásnak megfelelő pontjára
esik ( a két képet a látókéreg egyetlen képpé egyesíti).
 A fixált pont előtt illetve mögött elhelyezkedő tárgyak
képe a retina diszparát pontjaira esik
 A fixált pontnál közelebbi tárgyak bitemporálisan, a
távolabbiak binazálisan vetülnek a retina diszparát
pontjaira
 Minél nagyobb a retina megfelelő és diszparát pontjai
közti távolság annál közelebb illetve távolabb
érzékeljük a hátteret illetve előteret
A fixált tárgyak távolságáról a konvergencia mértéke is
információt szolgáltat (proprioceptorok feszülésének
mértéke)
Elektroretinogramm ERG
A retina elektromos tevékenységének
grafikus ábrázolása.
1 elektród a szem elülső felszínére
1 elektród indifferens helyre (koponya, v.
fül)
Fény hatására potenciál változás
következik be:
a hullám: fotoreceptorok szummált
aktivitása (gyors)
b hullám: retina idegsejtjeinek szummált
aktivitás (gyors)
c hullám: pigment-hámsejtek aktivitása (X.
réteg) (lassú)
d hullám: off effektus (fény kioltás)
Scotopiásan kiváltva: a hullám= pálcikák
aktivitása
Photopiásan kiváltva: a hullám= csapok
aktivitása
Színlátás
Fényforrások színhőmérséklete
eltér

A vizuális objektumok a
kevert
fényből
egyes
hullámhosszakat
visszavernek

A
visszavert
fény
hullámhosszát a látórendszer
színként ismeri fel
A látórendszerünk a tárgy és a
vizuális háttér által visszavert
fény hullámhosszát viszonyítja
egymáshoz – színkontrasztok
felismerése alapján működik
Ember
és
a
főemlősök
retinájában
3
fotopigment
található kék, zöld, vörös.
7 TM membránfehérje családba
tartoznak, prosztetikus részük a
11 cisz retinál.
A csapok színszelektivítása -az egyes csapok a nekik
megfelelő hullámhosszúságú fényből több fotont nyelnek el
Valamely tárgyat pl. akkor látunk vörösnek ha a róla
visszavert fény több vörösérzékeny csapot ingerel
Legalább két pigment kell a színlátáshoz
Elektromágneses hullámhossz látási érzékenysége: 400700 nm
400-450: ibolya
450-500: kék
500-570: zöld
570-620: sárga és narancs
620-700: vörös
Méhek: UV tartományban is látnak –speciális csapok



Százszorszép kékes-zöld
Repce (sárga)-halvány piros
Mustár- sötét piros
Madarak- tájékozódás (felhős égbolton is
látják nap állását)
Egerek vizelete ultraibolya-nyomot tartalm.
–ragadozók látják
Csörgőkígyó-hőérző sejteket tartalmazó
gödör (cm2-150 000, emberben 3)
Piton 3 pár hőszeme van, idegrostok
látókéregbe vetülnek
Halak- infravörös-zsákmány keresése
Rovarok –infravörös csápok végénmelegebb búvóhelyek, párválasztás
Additív színkeverés –látókéreg, tévé
képernyő- monokromatikus fénysugarakat
összekeverünk, az eredmény egy kevert
színű fénynyaláb lesz.
A színek hiánya tökéletesen fekete színt
eredményez.
Újabb szín bekeverése a színerőt növeli
Szubtraktív színkeverés –festékek
előállítása, nyomda
Felületen való visszaverődéskor,
szóródáskor a felület a fénynyaláb
bizonyos hullámhosszúságú összetevőit
elnyelheti, kivonhatja, ezért látjuk a fehér
fénnyel megvilágított tárgyakat színesnek.
Azt a fajta színkeverést, amikor nem
színek összeadásával, hanem
színösszetevők kivonásával kapunk új
színt, kivonó színkeverésneknevezzük.
újabb szín bekeverése a színerőt
csökkenti.
A fekete a színek összességét, a fehér a
színek hiányát jelenti.
A színek keverését úgy lehet elképzelni,
mintha újabb és újabb színű áttetsző
fóliákat helyeznénk egymásra.
Színérzékelő receptorok jelének feldolgozása
Ganlionsejteknél színkontrasztok képződésével folytatódik
RM rendelkeznek:

Koncentrikus egyszeresen opponáló sejtek
Központjuk és periferiájuk egy-egy bemenettel rendelkezik

Koextenzív egyszeresen opponáló sejtek
nincs központ és periferia- pl. Kék
Nagyon kevés van kb. 10 %
Fovea centralisban nincs
CGL parvocelluláris részébe vetülnek
V1 kéreg blob areájában folytatódik a feldolgozás majd a V2, V4 areákban.

Kétszeresen opponáló koncentrikus sejtek
Központjuk és perifériájuk két-két bemenettel rendelkezik
Látáshoz kapcsolódó reflexek
Tökéletes látáshoz szükséges, hogy a
fixált tárgy képe mindig a sárgafoltra
essen (akkor is ha a fej mozog, vagy ha a
tárgy)- tekintet fixálása
Fénytörését beállítása
Szembe jutó fény mennyiségének
szabályozása
Tekintet fixálása
Vesztibulooculáris reflex


Receptor félkörös ívj.→ vesztib. mag →belső hosszú
pálya → III, IV, VI magvak→konjugált
szemmozgások
Szemmozgás – saccad – a szemgolyók rövid ideig
tartó, gyors, konjugált, rángásszerű mozgása
Optikokinetikus reflex



Kép elmozdulása → látóideg →felső ikertest –
konjugált szemmozgás
Ikertestek testérző, látási, hallási és kérgi
(szemmozgató frontálsi mező) informaciókat is kap
A kiváltott mozgás lassú és nem saccadikus,
folyamatos egymás utáni szemmozgásokból áll.
Lassú/saccadikus mozgások váltakozása
nystagmus
Akkomodáció
A szemgolyó távollátásra van beállítva
Akkomodáció során:



A két szem konvergál –szemgolyók befelé
fordulnak – külső szemizmok működése biztosítja
Lencse domborodik – sugárizom összehúzódik
csökken a feszülés a lencsefüggesztő rostokban III. Pszy ága révén
Pupilla szűkül – nagyobb mélységélesség
biztosítása
Receptor retina, nem vizuális idegrostokpretektális area – III, IV, VI agyidek
szomatikus ága+ III agyideg vegetatív ága
Pupillareflex
Retinából indul –általános megvilágítás →
pretektális régió → Edinger Westphal mag
→ pupilla körkörös izmai
Egyik szembe vetített fény is kiválthatja
minét oldalt