1
ZELFSTUDIEOPDRACHT 11: NEUROFYSIOLOGIE VAN HET VISUEEL SYSTEEM
DEEL 1: Fysiologie van de fotorceptorcellen – zien – kleurenzien
1.1 Hyperpolarisatie van fotoreceptoren
Er zijn 5 tot 7 fotonen nodig die inwerken op 1 staafje om een sensatie van licht te veroorzaken
-> Om 1 enkel foton te detecteren is er nood aan een geweldig grote signaal amplificatie
-> Fototransductie impliceert een cascade van chemische en elektrische events om licht te detecteren, te
amplificeren, en een respons te simuleren
Fotoreceptoren gebruiken elektrische events (receptor potentialen) om het visuele signaal van het buitenste
segment te sturen naar hun synapsen
-> Chemische signalen zijn te traag
In de synaps gevormd tussen de fotoreceptor cel en de zenuwcel w glutamaat vrijgezet wanneer de
presynaptische terminal w gedepolariseerd
-> Een licht flits zorgt voor een verlaging in glutamaat secretie
Licht veroorzaakt een hyperpolarisatie cellen
-> Lage intensiteit: Grootte vd receptor potentiaal stijgt lineair met de lichtintensiteit
Hoge intensiteit: Zal de respons satureren (verzadigen)
OPM. Hyperpolarisatie is een essentiële stap in het doorgeven vh visuele signaal
-> Directie modulatie vd hoeveelheid neurotransmitters die vrijgezet w in synaptische spleet
Echter is de fotoreceptor meer actief wanneer het donker is
Dark current
-> Elke fotoreceptor produceert een ionen stroom in het buitenste segment en uit het binnenste segment
wnnr het donker is
o Inwaardse Na+ stroming in het buitenste segment
-> Na+ stroomt door een niet selectief kation kanaal
-> Niet selectief kation kanaal w indirect gereguleerd door het licht
o Uitwaardse K+ stroming uit het binnenste segment
-> K+ stroomt door een K+ kanaal in het binnenste segment
-> K+ kanaal w niet gereguleerd door het licht
-> In het donker is de Vm -40mV
-> De Na-K pomp (vooral) in het binnenste segment verwijderd Na en voert K in
Zorgt zo deels voor de osmotische gradiënt
-> De Na-Ca uitwisselaar verwijderd Ca2+ uit het buitenste segment
Absorptie van fotonen leidt tot het sluiten van de niet selectieve kation kanalen in het buitenste segment
-> De totale geleidbaarheid vh celmembraan daalt
-> Hoeveelheid kation kanalen die sluiten is afhankelijk van het aantal fotonen die geabsorbeerd w
MAAR de K+ kanalen blijven open in het binnenste segment
-> K+ blijft de cel uitstromen
-> Leidt tot hyperpolarisatie van het celmembraan
OPM. Het bereik van 1 staafje zijn gevoeligheid is 1-1000 fotonen
Kegeltjes zijn minder gevoelig, maar sneller
Kegeltjes hebben geen verzadigingsgraad, zelfs niet bij de helderste levels van natuurlijk licht
ZELFSTUDIEOPDRACHT 11: NEUROFYSIOLOGIE VAN HET VISUEEL SYSTEEM
DEEL 1: Fysiologie van de fotorceptorcellen – zien – kleurenzien
1.1 Hyperpolarisatie van fotoreceptoren
Er zijn 5 tot 7 fotonen nodig die inwerken op 1 staafje om een sensatie van licht te veroorzaken
-> Om 1 enkel foton te detecteren is er nood aan een geweldig grote signaal amplificatie
-> Fototransductie impliceert een cascade van chemische en elektrische events om licht te detecteren, te
amplificeren, en een respons te simuleren
Fotoreceptoren gebruiken elektrische events (receptor potentialen) om het visuele signaal van het buitenste
segment te sturen naar hun synapsen
-> Chemische signalen zijn te traag
In de synaps gevormd tussen de fotoreceptor cel en de zenuwcel w glutamaat vrijgezet wanneer de
presynaptische terminal w gedepolariseerd
-> Een licht flits zorgt voor een verlaging in glutamaat secretie
Licht veroorzaakt een hyperpolarisatie cellen
-> Lage intensiteit: Grootte vd receptor potentiaal stijgt lineair met de lichtintensiteit
Hoge intensiteit: Zal de respons satureren (verzadigen)
OPM. Hyperpolarisatie is een essentiële stap in het doorgeven vh visuele signaal
-> Directie modulatie vd hoeveelheid neurotransmitters die vrijgezet w in synaptische spleet
Echter is de fotoreceptor meer actief wanneer het donker is
Dark current
-> Elke fotoreceptor produceert een ionen stroom in het buitenste segment en uit het binnenste segment
wnnr het donker is
o Inwaardse Na+ stroming in het buitenste segment
-> Na+ stroomt door een niet selectief kation kanaal
-> Niet selectief kation kanaal w indirect gereguleerd door het licht
o Uitwaardse K+ stroming uit het binnenste segment
-> K+ stroomt door een K+ kanaal in het binnenste segment
-> K+ kanaal w niet gereguleerd door het licht
-> In het donker is de Vm -40mV
-> De Na-K pomp (vooral) in het binnenste segment verwijderd Na en voert K in
Zorgt zo deels voor de osmotische gradiënt
-> De Na-Ca uitwisselaar verwijderd Ca2+ uit het buitenste segment
Absorptie van fotonen leidt tot het sluiten van de niet selectieve kation kanalen in het buitenste segment
-> De totale geleidbaarheid vh celmembraan daalt
-> Hoeveelheid kation kanalen die sluiten is afhankelijk van het aantal fotonen die geabsorbeerd w
MAAR de K+ kanalen blijven open in het binnenste segment
-> K+ blijft de cel uitstromen
-> Leidt tot hyperpolarisatie van het celmembraan
OPM. Het bereik van 1 staafje zijn gevoeligheid is 1-1000 fotonen
Kegeltjes zijn minder gevoelig, maar sneller
Kegeltjes hebben geen verzadigingsgraad, zelfs niet bij de helderste levels van natuurlijk licht
