Physiologie des Sehens II.

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Victor Berg
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1 Physiologie des Sehens II. Lernziele: Prof. Gyula Sáry 1 der Augenhintergrund 1

2 Zellen in der Retina Zellen in der Retina 2

3 Zellen in der Retina 3

Fotorezeptoren Duplizitätstheorie: skotopisches und photopisches Sehen

Zapfen, 555 nm, Farben, Hell/Dunkel mesopisches Sehen: in Dämmerung,

Bereich dicht, Lichtempfindlichkeit hoch Zapfen: 6 millionen, im

4 Fotorezeptoren Duplizitätstheorie: skotopisches und photopisches Sehen skotopisches: Stäbchen, 500 nm maximum, keine Farben photopisches: Zapfen, 555 nm, Farben, Hell/Dunkel mesopisches Sehen: in Dämmerung, eingeschränkte Farbensehen Stäbchen: 120 millionen, im parafovealen Bereich dicht, Lichtempfindlichkeit hoch Zapfen: 6 millionen, im Foveabereich sehr dicht, Lichtempfindlichkeit gering Stäbchen Zapfen Rezeptorendichte und Bildschärfe 4

5 Rezeptorenverteilung in der Netzhaut 90 o 90 o 20 o 20 o 10 o o 10 o 0 In den Photorezeptoren entstehen elektrotonische (Rezeptor-) Potenziale! Lichtreiz Membranpotenzial (mv) kleinste Reaktion grösste Reaktion Zeit (ms) 10 5

6 Dunkelstrom Auβenglied Innerglied Transmitterfreisetzung (im Dunkel!!!) Membranpotenzial~ -30 mv 6

7 11-cis-Retinal all-trans Retinal cgmp Hyperpolarisation Glutamat Freisetzung Stimulation oder Hemmung Hyperpolarisation der Bipolarzellen Depolarisation der Bipolarzellen 7

8 Dunkelstrom Auβenglied Lichtreiz wirkt auch auf den Ca ++ Strom! Innerglied Transmitterfreisetzung (im Dunkel!!!) Membranpotenzial~ -30 mv Fotorezeptoren 8

9 Receptives Feld (RF) eines visuellen Neurons ist jener Bereich an der Netzhaut / im Gesichtsfeld dessen Stimulation (Licht/Schatten) zu einer Aktivitätsänderung (des Neurons) führt. (Es gilt natürlich für alle andere Sinnessysteme ) Hubel und Wiesel 9

10 Lichtreiz an die Wand projiziert Lichtreiz an die Wand projiziert Registration z.b. aus der Retina Stimulus Orientation Zeitdauer des Reizes Zeit (s) 19 ON Zentrum Neuron 10

12 Rezeptives Feld (RF) der Ganglionzellen Definition konzentrische, antagonistische Organisation Durchmesser nimmt in der Peripherie zu RF können einander überlagern ON-, OFF- Neurone (auch nicht ON-nicht OFF) magno-, parvo- und koniozelluläres System paralelle Signalverarbeitung Z (+) P (-) Z- P+ 12

13 Fotorezeptoren Die Sehbahn 13

14 NSC Form Farben Bewegung Raum Schlaf-Wach Zirkadianer Rhythmus, Hormone Pupillenkontrolle Augenbewegung 28 14

15 Zirkadianer Rhythmus Zeitgeber Free running rhythms : ~ 25 hours N. suprachiasmaticus: die Uhr in uns Lesion: kein zirkadianer Rytmus jet-lag (ein Tag für eine Stunde) Ggl. ciliare N. opticus preganglionäre parasymp. Fasern (N. III). Edinger-Westfahl Kern 15

16 Einstellung der Pupillenweite Information über Belichtung erreicht beide E-W Kerne! 16

17 ein biβchen Neurologie 17

18 Thalamische Umschaltung der Sehbahn magnozelluläre Schichte parvozelluläre Schichte 18

Unterschiede zwischen thalamische M und P Zellen Empfindlichkeit M Zellen P Zellen Farbenkontrast keine ja Lichtkontrast höher geringer räumliche Auflösung geringer höher zeitliche Auflösung höher

19 Unterschiede zwischen thalamische M und P Zellen Empfindlichkeit M Zellen P Zellen Farbenkontrast keine ja Lichtkontrast höher geringer räumliche Auflösung geringer höher zeitliche Auflösung höher geringer Lichtkontrast räumliche Auflösung Corpus Geniculatum Laterale 6 Schichten, kontralaterales Gesichtsfeld retinotope Organisation, RF :~ 1 Durchmesser Interneuronen und Relaiszellen bewegungsempfindliche Neurone (MAGNO-Bahnen) farbspezifische Neurone (parvo-bahnen) Augenbewegung, Blau (?) (konio-bahnen) Feed-Back Bahnen von Kortex zu CGL Wachheitsgrad Aufmerksamkeit Augenbewegungen 19

20 retinotope Organisation retinotope Organisation 20

21 okuläre Dominanzsäulen 21

22 Hubel and Wiesel (Nobel Price in 1981) 43 Lichtreiz an die Wand projiziert Lichtreiz an die Wand projiziert Registration z.b. von Kortex Stimulus Orientation Zeitdauer des Reizes Zeit (s) 44 22

23 Orientation Preferenz Orientationssäule in area 17 vertikale Penetration schräge Penetration 46 23

24 Orientierungspezifizität in area

25 die primäre Sehrinde von CGL zu Zellschicht IV in V1 (a17) IVc einfache RF, ON-, OFF-, Farbkontrast IVb retinale Bewegung I-III, V-VI. spezifische Orientation Zellsäulen (RF an gleicher Stelle des Gesichtsfeldes) Orientierungssäulen okuläre Dominanzsäulen CO blobs (Cytochromoxydas-reiche Bereiche) Hyperkolumne 25

26 Hyperkolumne 26

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