Lichtsinnesorgan Auge. Augentypen und visuelle Fähigkeiten bei Wirbellosen Tieren sind äußerst unterschiedlich.

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1 Augentypen und visuelle Fähigkeiten bei Wirbellosen Tieren sind äußerst unterschiedlich.

2 Wirbeltierauge Die Hauptteile des Wirbeltierauges sind: die Hornhaut (Cornea) und die Sklera als schützende Außenhaut die Retina, die Schicht mit den Fotorezeptoren als innerste Struktur des Augapfels die Linse, die zwischen der hinteren Augenkammer und dem Glaskörperraum aufgehängt ist und das Licht auf die Retina fokussiert.

3 Wirbeltierauge

4 Nah-Fern-Ferneinstellung Akkommodation

5 Akkommodation = Anpassungen des Auges an unterschiedliche Reizintensitäten

6 Bau der Netzhaut Die Veränderung der Transmitterfreisetzung wird über Bipolarzellen an die retinalen Ganglienzellen weitergegeben. Die Axone der Ganglienzellen im Nervus opticus (Sehnerv) senden die Aktionspotentiale in das Gehirn. Horizontalzellen und Amakrinzellen in der Retina verarbeiten die Information, noch bevor sie in das Gehirn gelangt.

7 Farbensehen Das Auge arbeitet mit drei Grundfarben. In der Netzhaut sind drei verschiedene Zapfensorten vorhanden, die besonders stark durch das Licht der zugehörigen Grundfarbe erregt wird. Das Erregungsmuster der drei Zapfentypen wird als spezifische Farbe wahrgenommen. So können Milionen von Farben unterschieden und wahrgenommen werden.

8 Photorezeptoren Die Transduktion (Umwandlung) des Lichtsignals findet in spezialisierten Photorezeptoren statt, den Stäbchen und Zapfen. Diese Zellen enthalten das Rhodopsin, das aus dem lichtabsorbierende Molekül Retinal (ein Derivat des Vitamins A) und dem Membranprotein Opsin zusammengesetzt ist.

9 Photorezeption Wenn Stäbchen und Zapfen Licht absorbieren, führt dies über verschiedene Stufen zur Hyperpolarisation der Membran und einer Abnahme der Transmitterfreisetzung. Die Veränderung der Transmitterfreisetzung wird über Bipolarzellen an die retinalen Ganglienzellen weitergegeben

10 Photorezeption Lichtempfindlichkeit basiert darauf, dass Photonen vom Rhodopsin absorbiert werden, einem Molekül, dass aus dem Protein Opsin und der Licht absorbierenden Gruppe Retinal besteht. Die Lichtabsorption durch Retinal ist der erste Schritt in einer Kaskade von Prozessen, die zu einer Veränderung des Membranpotenzials des Photorezeptors führen.

11 Fällt Licht auf eine Sehzelle, so zerfällt das Sehpurpur und bewirkt über ein komplizierte Signalkette das Schließen der Natrium-Kanäle und somit zu einer Hyperpolarisation der Membran. Infolgedessen wird in den Synapsen weniger hemmender Transmitter freigesetzt. Dieser Wegfall der Hemmung führt zur Aktivierung des ableitenden Neurons. Retinal wird wieder in die cis-form umgewandelt und der gebleichte Sehfarbstoff wird regeneriert. Lichtsinnesorgan Auge Photorezeptoren

12 Hell-Dunkel-Adaption = Anpassungen des Auges an unterschiedliche Reizintensitäten 1. Ebene: Pupillenreaktion (-reflex) (Ø Pupille mm; Variieren der Lichtempfindlichkeit) 2. Ebene: Änderung der verfügbaren Sehfarbstoffmenge (biochemischer Prozess; Wahrscheinlichkeit, dass ein Rhodopsinteilchen in der Dunkelheit vom Licht getroffen wird, steigt um den Faktor 2 000) 3. Ebene: Neuronale Mechanismen (bei der Dunkeladaption vergrößert sich die Zahl der Rezeptoren, die auf eine nachgeschaltete Nervenzelle verknüpft sind)

13 Reizleitung Die meisten Axone des Nervus opticus projizieren in das Corpus geniculatum laterale des Thalamus, wo sie mit nachgeschalteten Neuronen in Verbindung stehen, die in den primären visuellen Cortex projizieren. Im Cortex gibt es mehrere Zentren, die während der Verarbeitung der visuellen Information aktiviert werden.

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