VL 12+13 Sinnesphysiologie I (Die sensorische Bahn & Der visuelle Sinn)

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Biologie (Vorlesungen) Flashcards on VL 12+13 Sinnesphysiologie I (Die sensorische Bahn & Der visuelle Sinn), created by jules2004 on 02/03/2014.
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Question Answer
Sensorische Bahn Reizaufnahme Transduktion Transmission Perzeption
Reizaufnahme Wahrnehmung des Reizes → mech. O. chem. Veränderung der Sinneszelle
Transduktion Veränderung des Membranpotentials (Rezeptorpot.); das Rezeptorpot. ist graduiert
Transmission Das Rezeptorpot. bewirkt Änderung der Feuerrrate von Aktionspotentialen
Perzeption Veränderung der Feuerrate wird zum ZNS geleitet & ausgewertet
Worüber verfügen Sinneszellen? Rezeptorproteine, die auf spezifische Reize aus der inneren und äußeren Umwelt reagieren, indem sie Ionenkanäle öffnen und schließen
Typen von Rezeptorproteinen Photorezeptor (metabotrop) Chemorezeptor Magnetrezeptor Schmerzrezeptor Mechanorezeptor (ionotrop) Thermorezeptor Elektrorezeptor
„dynamischer Bereich“ Rezeptrozellen detektieren Reize in einem Bereich beginnend mit der Reizschwelle bis hin zur Sättigung
Phasische Rezeptoren antworten mit einem kurzen Rezeptorpot. zu Beginn und/oder Ende des Reizes
Tonische Rezeptoren antworten mit einem Rezeptorpot. während der gesamten Dauer eines Reizes
Photorezeption Fähigkeit, elektromagnetische Wellen in einem Bereich von ca. 300nm bis 1000nm wahrzunehmen (Mensch: 350nm-750nm)
Augentypen Flachauge (Qualle) Grubenauge (Napfschnecke) Linsenauge (Oktopus) Konvexes Auge (Insekten) → Komplexauge
Komplexaugen (Athropoden) bestehen aus Ommatidien (Jedes Ommatidium besteht aus einer Cornea, Kristallkugel + mehreren Retinulazellen und ist von Pigmentzellen ummgeben); Zum Zentrum gewandte Seite der Rz bildet Mikrovilli aus in denen das Photopigment Rhodopsin lokalisiert ist (Mikrovillisaum = Rhabomer); Alle Rhabomere eines Ommatidium bilden das Rhabdom; Aus dem Grundtyp der Komplexaugen (= Appositionsauge) entwickelte sich das Superpositionsauge zur Erhöhung der Lichtausbeute & Verbesserung der optischen Auflösung; Da jedes Facettenauge auf anderen Teil gerichtet ist entsteht ein grobes, gerastertes Bild der Umwelt
Phototransduktion Licht verändert ein Rezeptorprotein und löst eine Signalkaskade aus, die einen Ionenkanal kontrolliert
Akkomodation Fähigkeit, die optischen Eigenschaften des Auges so anzupassen, dass Objekte in unterschiedlichen Entfernungen scharf abgebildet werden können; Erfolgt über eine Änderung der Brechkraft optischer Elemente des Auges (z.B. Linse) oder Bewegung der Linse im Strahlengang
Fehlsichtigkeit Emmetropie = Normalsichtigkeit; Hyperopie = Weitsichtigkeit → Augapfel zu kurz → Korrekturlinse: bikonvex; Myopie = Kurzsichtigkeit → Augapfel zu lang → Korrekturlinse: bikonkav
Retina (Netzhaut) Menschliche Netzhaut weist die Photorezeptorschicht und 4 Neuronenschichten auf, die visuelle Informationen empfangen & verarbeiten; Stäbchen und Zapfen bilden die hinterste Schicht; Anderen 4 Schichten (Ganglienzellen, Bipolarzellen, Horizontalzelle, Amakrinzellen) sind alle daran beteiligt, die von den Lichtreizen über die Photorezeptoren ausgelöste Erregung zu verarbeiten und zum Gehirn zu leiten → Licht wandert durch 2 Schichten transparenter Neuronen und wird von Stäbchen und Zapfen auf der Rückseite der Retina absorbiert → Visuelle Informationen werden in mehreren neuronalen Schichten verarbeitet und laufen schließlich auf den Ganglienzellen zusammen, die ihre Axone zum Gehirn schicken
Adaptation Hell-Adaptation; Dunkeladaptation
Hell-Adaptation Verengen der Pupille (schnell); Umschalten von Stäbchen- auf Zapfensehen (schnell); Ausbleichen des Rhodopsins (schnell); Wegfall der Ca2+-abhängigen Hemmung der Guanylytzyklase (langsam)
Dunkeladaptation Erweitern der Pupille (schnell); Umschalten von Zapfen- auf Stäbchensehen (schnell); Regeneration des gebleichten Rhodopsins (langsam)
On-Off-Bipolarzellen ON-Bipolarzellen exprimieren metabotrope Glutamatrezeptoren, die zum Schließen von Kationkanälen und somit Hyperpolarisation führen; OFF-Bipolarzellen exprimieren ionotrope Glutamatrezeptoren, die Kationenkanäle bilden und eine Depolarisation bewirken
Rezeptives Feld Gesamtheit der Photorezeptoren, welche mit einer Ganglienzelle verschaltet sind; Ein einzelner Photorezeptor kann jedoch mehreren rezeptiven Feldern angehören, da er meist über Bipolarzellen nicht nur mit einer Ganglienzelle verbunden ist; (räumlicher) Bereich, in dem ein Reiz zu einer Antwort in einer Rezeptorzelle oder einer nachgeschalteten Nervenzelle führt; Hell-Dunkel-Kontrast wird durch r.F. verstärkt
Stäbchen und Zäpfchen Stäbchen: Langes Außensegment mit vielen Disks; sehr empfindliches Rhodopsin; Konvergenz von mehreren Stäbchen auf eine Bipolarzelle, sowie von mehreren Bipolarzellen auf eine Ganglienzelle → Hohe Lichtempfindlichkeit, niedrige räumliche Auflösung; Zapfen: Kurzes Außensegment mit wenigen Membraneinstülpungen; drei unterschiedliche, wenig empfindliche Rhodopsinderivate; eins-zu-eins Projektion von Photorezeptorzelle über Bipolarzelle zu Ganglienzelle → niedrige Lichtempfindlichkeit, hohe räumliche Auflösung, Unterscheidung versch. Wellenlängen (Farbsehen!)
Zäpfchen Kurzes Außensegment mit wenigen Membraneinstülpungen; drei unterschiedliche, wenig empfindliche Rhodopsinderivate; eins-zu-eins Projektion von Photorezeptorzelle über Bipolarzelle zu Ganglienzelle → niedrige Lichtempfindlichkeit, hohe räumliche Auflösung, Unterscheidung versch. Wellenlängen (Farbsehen!)
Farbsehen Es gibt 3 Typen von Zapfen (versch. Opsin-Varianten) Entweder für blaues, rotes oder grünes Licht empfindlich → Der Farbeindruck entsteht durch Kombination der Zapfenintensitäten Univarianzprinzip = mind. 2 Zapfentypen zur Farbunterscheidung
Sehbahn Ganglienzellen projizieren ihr Axon in den Corpus geniculatum laterale (CGL) im Thalamus; Die Axone der Ganglienzellen durchlaufen dabei die Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum), wobei Axone des linken Gesichtsfeldes in die rechte Hirnhemisphere, die des rechten Gesichtsfeldes in die linke Hirnhemisphere projizieren; Neurone des CGL projizieren in die primäre Sehrinde derselben Hemisphere
Sehen physikalischer und biochemischer Prozess, der in der Retina stattfindet
Wahrnehmen kognitiver Prozess, der im Gehirn stattfindet und maßgeblich von endogenen Faktoren wie Erfahrung & Emotionen beeinflusst wird
Visus (Sehschärfe) Räuml. Auflösungsvermögen, abhängig von: Präzision Lichtbrechung; Abstand der Photorezeptoren zueinander (~ 2,5μm); Größe der rezeptiven Felder (je dunkler, desto größer die r.F. → erhöht Lichtempfindlichkeit, Bild wird jedoch unschärfer); Visus (V) = 1/α (1/Winkelminuten)
Fovea (Sehgrube) Ausschließlich Zapfen; Bereich des schärfsten Sehens → besonders scharf, da Photorezeptoren besonders klein → ein Photorezeptor auf eine Ganglienzelle = sehr genau (je peripherer, desto mehr Photorezeptoren werden auf eine Ganglienzelle gleichgeschaltet)
Blinder Fleck (Papille) Bereich, in dem der Sehnerv in die Retina eintritt
Hell und Dunkel Anpassungsmechanismen Pupillenreflex: direkte und indirekte Lichtreaktion → Pupillen gekoppelt geschaltet; Photopisches Sehen = Tagsehen = Zapfensehen; Skotopisches Sehen = Nachtsehen = Stäbchensehen; Photochemische Adaptation
Zeitliches optisches Auflösungsvermögen Limitierender Faktor der Photorezeption; Abhängig von: Geschwindigkeit der Phototransduktion (hängt von Lichtintensität ab, je heller desto schneller); Geschwindigkeit nachgeschalteter neuronaler Verarbeitungsprozesse
Okulomotorik das Auge ist ständig in Bewegung; Stabiles Bild: Willkürlich: Zielfolgebewegung, Exploration → Cortex; Unwillkürlich: Vestibulookuläre Reflexe, optokinetische Reflexe, Vergenzbewegungen → Hirnstamm
Sakkaden können sowohl bei willkürlichen (Exploration), als auch bei unwillkürlichen („visueller Greifreflex“) Augenbewegungen eintreten; ruckartige Rückbewegungen der Augäpfel nach einer Augenbewegung, bei welcher ein Gegenstand fixiert wird („Abtasten“); Während der Sakkade ist die visuelle Wahrnehmung stark eingeschränkt; Dauer: 30-70ms
Räumliches Sehen -Querdisparation -Horopter
Querdisparation Verschiedenheit der wahrgenommenen Bildlage zwischen dem rechten und dem linken Auge → Einzeln sind diese zweidimensional, werden jedoch von unserem Gehirn zu einem dreidimensionalen, räumlichen Bild zusammengesetzt
Horopter Gesamtheit aller Punkte, die auf korrespondierenden Netzhautorten abgebildet werden und somit einfach gesehen werden; Kreisförmig; Es gibt in unserem Gesichtsfeld jedoch auch Punkte, welche nicht auf dem Horopter liegen, also nicht auf der gleichen Stelle auf der linken und rechten Retina abgebildet werden, aber dennoch wahrgenommen werden (Ein näherer Punkt läge z.B. auf der linken Retina weiter links und auf der rechten wiederum weiter rechts. Diese Punkte bilden Hinweisreize für die binokulare Tiefenwahrnehmung)
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