2.4 Probleem 1 Blake, Wolfe, Coren & Goldstein
Het visuele systeem van de mens heeft 3 componenten:
1. Eyes: opnemen van licht en deze naar neurale berichten vertalen
2. Visual pathways: berichten aanpassen en doorsturen naar het brein
3. Visual centers of the brain: interpreteren van berichten om gedrag te kunnen bepalen
Licht is de basis voor zicht
- Licht: vorm van elektromagnetische radiatie (energie wat geproduceerd wordt door vibraties
van elektrisch geladen materiaal)
Kan worden vastgelegd op 2 manieren:
Wave: een trilling door de uitwisseling van energie tussen twee dingen
Photon: kleine deeltjes die ieder een kleine hoeveelheid energie bevatten (een
hoeveelheid zichtbaar licht).
De energie van licht wordt gemeten in golflengtes, waarbij wij tussen de 380 en 760
nanometer (nm, a billionth of a meter) kunnen zien. Hierbij hebben verschillende kleuren ook
verschillende golflengtes. Het proces om kleuren te kunnen zien hangt echter van veel meer af
dan alleen de golflengtes.
Een oog vormt en beeld van de buitenwereld en zorgt er dus voor dat mensen en dieren licht kunnen
gebruiken om bepaalde objecten te herkennen.
Verschillende onderdelen van het oog:
A. Glasachtig lichaam (corpus vitreum, vitreous chamber): neemt ongeveer 2/3 van het totale
volume van het oog in beslag en is gevuld met vitrous humor. Deze vloeistof zit in een klein
membraan dat vastzit aan de binnenste wand van de oogbal. Soms kan er vuil in de vloeistof
zitten, waardoor je zwarte puntjes (floaters) ziet. Dit gaat echter in de meeste gevallen weer
weg. ( gelei-achtige substantie in oogbal, helder en behoudt structuur van het oog opvulling
in het oog en beschteming van het oog, breekt het licht)
B. Oogzenuw (optic nerve): bundel van axonen die hier samenkomen om het oog te verlaten naar
de hersenen toe.
C. Gele vlek (fovea, macula): centrum van het netvlies, zorgt voor scherp zicht en bevat alleen
kegeltjes (waarneming van kleur). Hiermee zie je het scherpst. Het centrum van de gele vlek is
de fovea.
1
, D. Netvlies (retina): een membraan in de achterkant van het oog dat staafjes en kegeltjes bevat.
De kegeltjes (kleurwaarnemingen) en staafjes (lichtintensiteit) ontvangen een beeld van de
lens en het verzenden het via de oogzenuw naar de hersenen.
De retina bestaat uit 3 lagen, waarbij licht eerst door alle lagen heen gaat:
1. Fotoreceptoren: licht gaat door een complex netwerk van neurale elementen voordat het
de fotoreceptoren kan bereiken. Deze fotoreceptoren zijn verantwoordelijk voor het
omzetten van licht energie naar neurale signalen. Het gevoelige deel van deze receptoren,
de outer segment, is niet gericht naar het binnenkomende licht, maar er juist vandaan. De
reden hiervoor is dat het in een gebied ligt waar veel bloedvaten door lopen. Het licht
moet dus eerst door de retina heen voordat het de fotoreceptoren bereikt en gaat er daarna
weer terug doorheen via de neurale weg.
Er zijn twee verschillende fotoreceptoren:
Staafjes: lang, dik en cilindervormig. Ze zijn gespecialiseerd in nachtvisie en
zitten vooral aan de buitenkant van het netvlies. Zij zorgen ervoor dat we bij
weinig licht toch iets kunnen zien. Ze zijn vooral gevoelig voor blauwgroen
licht (500 nm), maar kunnen opgedeeld worden in die het meeste reageren op
licht van 440 nm, die het meest reageren op licht van 530 nm en die het meest
reageren op licht van 560 nm. Een mens heeft meer staafjes dan kegeltjes.
Kegeltjes: korter, dikker en kegelvormig. Ze zijn gespecialiseerd in
daglichtvisie, kleur en fijne visuele scherpte (zitten meest in fovea). Ook van
kegeltjes zijn er verschillende soorten:
S-kegeltjes: gevoelig voor korte golflengten (violet), hier heb
je het minst van
M-kegeltjes: gevoelig voor medium golflengten (groen)
L-kegeltjes: gevoelig voor lange golflengten (rood/geel), hier
heb je het meest van
Spectral sensitivity: staafjes zijn gevoelig licht met een korte golflengte dan
kegeltjes, wat betekent dat ze dus minder licht nodig hebben dan kegeltjes.
Neural convergence: een neuron krijgt signalen van meerdere neuronen. Men heeft veel meer
staafjes (120 miljoen) dan kegeltjes (6 miljoen) waardoor staafjes meer convergeren dan
kegeltjes. Dit leidt tot twee conclusies, namelijk:
o Kegeltjes zijn beter in gedetailleerd zicht dan staafjes
o Staafjes hebben een betere sensitiviteit dan kegeltjes
2. Bipolaire cellen: twee functies, namelijk synapsen maken met de fotoreceptoren en
synapsen maken met de grote ganglioncellen. Het zijn retinacellen die verbonden zijn met
de staafjes of kegeltjes en met horizontale cellen. De signalen hiertussen worden
doorgestuurd naar de ganglioncellen. Van de bipolaire cellen zijn ook twee verschillende
soorten, namelijk:
ON-bipolar cells: reageert op een toename in licht, opgevangen door de kegeltjes
OFF-bipolar cells: reageert op een afname in licht, geregistreerd door de kegeltjes
3. Ganglioncellen: bevinden zicht naast het glasachtig lichaam, dus aan de binnenkant. Het
zijn retinacellen die visuele informatie ontvangen van fotoreceptoren via twee
tussenliggende neurontypes (bipolaire cellen en amacrine cellen) en versturen deze
informatie naar de hersenen. Er zijn drie verschillende soorten ganglioncellen, namelijk:
P-ganglion cells: een kleine ganglioncel en zijn trager dan m-cellen. Hiervan heb
je er het meest, namelijk zo’n 80%. P-cellen reageren beter op kleine objecten en
zijn belangrijk voor het zien van contrastverschillen.
2
Het visuele systeem van de mens heeft 3 componenten:
1. Eyes: opnemen van licht en deze naar neurale berichten vertalen
2. Visual pathways: berichten aanpassen en doorsturen naar het brein
3. Visual centers of the brain: interpreteren van berichten om gedrag te kunnen bepalen
Licht is de basis voor zicht
- Licht: vorm van elektromagnetische radiatie (energie wat geproduceerd wordt door vibraties
van elektrisch geladen materiaal)
Kan worden vastgelegd op 2 manieren:
Wave: een trilling door de uitwisseling van energie tussen twee dingen
Photon: kleine deeltjes die ieder een kleine hoeveelheid energie bevatten (een
hoeveelheid zichtbaar licht).
De energie van licht wordt gemeten in golflengtes, waarbij wij tussen de 380 en 760
nanometer (nm, a billionth of a meter) kunnen zien. Hierbij hebben verschillende kleuren ook
verschillende golflengtes. Het proces om kleuren te kunnen zien hangt echter van veel meer af
dan alleen de golflengtes.
Een oog vormt en beeld van de buitenwereld en zorgt er dus voor dat mensen en dieren licht kunnen
gebruiken om bepaalde objecten te herkennen.
Verschillende onderdelen van het oog:
A. Glasachtig lichaam (corpus vitreum, vitreous chamber): neemt ongeveer 2/3 van het totale
volume van het oog in beslag en is gevuld met vitrous humor. Deze vloeistof zit in een klein
membraan dat vastzit aan de binnenste wand van de oogbal. Soms kan er vuil in de vloeistof
zitten, waardoor je zwarte puntjes (floaters) ziet. Dit gaat echter in de meeste gevallen weer
weg. ( gelei-achtige substantie in oogbal, helder en behoudt structuur van het oog opvulling
in het oog en beschteming van het oog, breekt het licht)
B. Oogzenuw (optic nerve): bundel van axonen die hier samenkomen om het oog te verlaten naar
de hersenen toe.
C. Gele vlek (fovea, macula): centrum van het netvlies, zorgt voor scherp zicht en bevat alleen
kegeltjes (waarneming van kleur). Hiermee zie je het scherpst. Het centrum van de gele vlek is
de fovea.
1
, D. Netvlies (retina): een membraan in de achterkant van het oog dat staafjes en kegeltjes bevat.
De kegeltjes (kleurwaarnemingen) en staafjes (lichtintensiteit) ontvangen een beeld van de
lens en het verzenden het via de oogzenuw naar de hersenen.
De retina bestaat uit 3 lagen, waarbij licht eerst door alle lagen heen gaat:
1. Fotoreceptoren: licht gaat door een complex netwerk van neurale elementen voordat het
de fotoreceptoren kan bereiken. Deze fotoreceptoren zijn verantwoordelijk voor het
omzetten van licht energie naar neurale signalen. Het gevoelige deel van deze receptoren,
de outer segment, is niet gericht naar het binnenkomende licht, maar er juist vandaan. De
reden hiervoor is dat het in een gebied ligt waar veel bloedvaten door lopen. Het licht
moet dus eerst door de retina heen voordat het de fotoreceptoren bereikt en gaat er daarna
weer terug doorheen via de neurale weg.
Er zijn twee verschillende fotoreceptoren:
Staafjes: lang, dik en cilindervormig. Ze zijn gespecialiseerd in nachtvisie en
zitten vooral aan de buitenkant van het netvlies. Zij zorgen ervoor dat we bij
weinig licht toch iets kunnen zien. Ze zijn vooral gevoelig voor blauwgroen
licht (500 nm), maar kunnen opgedeeld worden in die het meeste reageren op
licht van 440 nm, die het meest reageren op licht van 530 nm en die het meest
reageren op licht van 560 nm. Een mens heeft meer staafjes dan kegeltjes.
Kegeltjes: korter, dikker en kegelvormig. Ze zijn gespecialiseerd in
daglichtvisie, kleur en fijne visuele scherpte (zitten meest in fovea). Ook van
kegeltjes zijn er verschillende soorten:
S-kegeltjes: gevoelig voor korte golflengten (violet), hier heb
je het minst van
M-kegeltjes: gevoelig voor medium golflengten (groen)
L-kegeltjes: gevoelig voor lange golflengten (rood/geel), hier
heb je het meest van
Spectral sensitivity: staafjes zijn gevoelig licht met een korte golflengte dan
kegeltjes, wat betekent dat ze dus minder licht nodig hebben dan kegeltjes.
Neural convergence: een neuron krijgt signalen van meerdere neuronen. Men heeft veel meer
staafjes (120 miljoen) dan kegeltjes (6 miljoen) waardoor staafjes meer convergeren dan
kegeltjes. Dit leidt tot twee conclusies, namelijk:
o Kegeltjes zijn beter in gedetailleerd zicht dan staafjes
o Staafjes hebben een betere sensitiviteit dan kegeltjes
2. Bipolaire cellen: twee functies, namelijk synapsen maken met de fotoreceptoren en
synapsen maken met de grote ganglioncellen. Het zijn retinacellen die verbonden zijn met
de staafjes of kegeltjes en met horizontale cellen. De signalen hiertussen worden
doorgestuurd naar de ganglioncellen. Van de bipolaire cellen zijn ook twee verschillende
soorten, namelijk:
ON-bipolar cells: reageert op een toename in licht, opgevangen door de kegeltjes
OFF-bipolar cells: reageert op een afname in licht, geregistreerd door de kegeltjes
3. Ganglioncellen: bevinden zicht naast het glasachtig lichaam, dus aan de binnenkant. Het
zijn retinacellen die visuele informatie ontvangen van fotoreceptoren via twee
tussenliggende neurontypes (bipolaire cellen en amacrine cellen) en versturen deze
informatie naar de hersenen. Er zijn drie verschillende soorten ganglioncellen, namelijk:
P-ganglion cells: een kleine ganglioncel en zijn trager dan m-cellen. Hiervan heb
je er het meest, namelijk zo’n 80%. P-cellen reageren beter op kleine objecten en
zijn belangrijk voor het zien van contrastverschillen.
2
