Samenvatting visueel systeem - Neurofysiologie (B-KUL-E08C0A) - prof Nelissen

Visueel systeem
I. Anatomie van het oog
II. Belangrijke delen
 Cornea (hoornvlies): grootste breking
 Lens:
 brandpunt voor/na vallen afhankelijk van D
 accommodatie van de lens
 Retina: transductie gebeurt hier
III. Retina
A) Opbouw
II. Lagen: Verticaal en horizontaal pad
 Verticaal pad( begint bij invalling):
 Ganglion cel laag
 Inner plexiform laag
 Inner nucleair laag
 Outer plexiform laag
 Outer nucleair laag
 Laag van fotoreceptoren
 gepigmenteerd epitheel
III. Fotoreceptoren
1. Fototransductie
II. Hoe in elkaar
Welke receptoren:
 Staafjes
 Kegeltjes
Hebt ook buitensegment: membraanzakje met fotopigment
 Fotopigment: opsine + chromofoor (retinal)
III. Activatie fotoreceptoren:
o In het donker: depolarisatie van de cel doordat cGMP bindt
aan Na-kanaal
o In het licht: activatie van rhodopsine, wat uiteindelijk leidt tot
de afbraak van cGMP dus hyperpolarisatie van de cel
IV. Spectrale gevoeligheid
a. receptoren
 Staafjes: meer fotopigment -> hogere gevoeligheid (visueel
spectrum: 500nm)
 Kegels: lagere gevoeligheid maar door 3 soorten wel
verschillen in spectra van gevoeligheid

, - Rode of L kegels -> 560nm = lange golflengte
- Groene of M kegels -> 530 nm = middelmatige golflengte
- Blauwe of S kegels -> 430nm =korte golflengte
II. Duplex retina
 Retina 1 voor visie bij hogere luminantie = fotopische belichting,
overdag:
 Via kegels ( staafjes zijn uitgeschakeld door retinale
uitschakelingen)
 Tussenin de 2 = mesopische belichting, schemerig:
 Beide receptoren dragen bij
 Retina 2 voor visie bij lage luminantie = scotopische belichting, ’s
nachts:
 Via staafjes (kegels uitgeschakeld vanwege hogere drempel
waardoor er geen kleurzicht is)
 Staafjes parasiteren op het retinale netwerk van kegels
= voorbeeld verbreding van dynamisch bereik door de verschillen
in drempel
III. Regionale verschillen
a. Verschil in distributie:
 Perifere retina: veel receptoren (kegels -> ook nog beetje rond
fovea) -> 1 ganglioncel
 Foveale retina: weinig receptoren (staafjes) -> 1 ganglioncel
 Blinde vlek: geen fotoreceptoren -> ganglioncellen gaan daar
via axonen contact maken met de oogzenuw, dus alle vezels
van ganglioncellen komen daar samen.
II. Mozaïek kegels:
o Blauwe kegels niet in fovea = blauw scotoma
o Veel variatie in aantal kegels bij mensen
o Normaal kleurenzicht: trichromaat (3 typen kegeltjes)
o Genetische wijzingen:
 Monochromaat: 1 kegelsoort
 Dichromaten 2 kegelsoorten
 protanopie (rode)
 deutanopie (groen)
 trinopie (blauw)
 Anormale triochromaten (andere spectrale gevoeligheid)
 Protanomalie: shift in absorptie van L kegels
(verminderde gevoeligheid voor rood licht)
 Deuteranomalie: shift in absorptie van M kegels
(verminderde gevoeligheid voor groen licht)
 Tritanomalie: shift in absorptie van S kegels
(verminderde gevoeligheid voor blauw licht)
 Sommige tetrachromaten (extra rood-oranje-heel receptor)
 Er bestaat cerebrale achromayopsia: kleurenblindheid tgv
letsel in de hersenshors

, III. Acuïteit:
 De hoogste acuïteit (scherpte) ligt t.h.v. de fovea (macula) door:
- Denser pigment
- Afwezigheid bloedvaten
- Hoge densiteit receptoren en een klein buitensegment
- Putje( foveola): licht kan rechtstreeks op fotoreceptoren
vallen
- Meeste input naar optische zenuw komt vanuit de fovea
- Omwille van fovea: zeer nauwkeurige controle van
oogbewegingen noodzakelijk
IV. Blinde vlek
 Zijn ins er niet van bewust
 Ligt in het binoculair visueel veld
 Perceptual filling in: hersenen gebruiken info van de omgeving van de
blinde vlek (kleur, textuur, patronen) om missende info op te vullen


V. Adaptatie
a. Lichtsterkte
 Grote maar trage fluctantie
 Oog moet zich aanpassen voor veranderingen in lichtsterkte
met factor 100 000 000
 klein dynamisch bereik van AP neuronen
 Klein dynamisch bereik van
membraanpotentiaalveranderingen van fotoreceptoren
 Opl: licht- en donkeradaptatie
II. Donker adaptatie
 Doel: oog gevoeliger maken voor licht
 Double branching: tgv overgang van kegels naar staafjes
 Is een traag proces
III. Licht adaptatie
 Overgang van een donkere omgeving naar lichtere
 Doel: oog minder gevoelig maken voor licht
 Veel sneller
 Contrast gevoeligheid die niet optimaal is
S-curve:
 Donker -> licht: stijgen (hyperpolariseren) maar na een tijdje
terug vallen naar een bepaalde membraanpotentiaal =
rustpotentiaal van deze lichtsterkte.
 Licht -> donker: dalen (depolariseren) maar na een tijdje gaat
deze omhoog gaan naar een bepaalde membraanpotentiaal =
rustpotentiaal van deze lichtsterkte.
 Er wordt dus nog genoeg range overgehouden zodat de
fotoreceptor zowel kan hyperpolariseren als depolariseren.