Neurofysiologie - 3e bachelor Biomedische wetenschappen. Deze samenvatting bestaat uit: de powerpointfiguren, tekst en volledige lesnotities (!).
Het volgt volledig de opbouw en volgorde van de slides. Dit document is aangepast om makkelijk afdrukbaar te zijn: heeft kleine marges, waardoor je mee...
Anatomie oog: -cornea (hoornvlies) → hier gebeurt de grootste breking (niet op de lens
- Lens
- Retina (netvies)
Beeldvorming is gelijk aan camera. Als een voorwerp meer/minder afstand heeft van de
lens kunnen we de lens platter/boller maken. De afstand van de retina tot de lens kunnen we niet variëren.
Visuele graden
Afstand op de retina wordt uitgedrukt in visuele graden, om aan
te duiden hoe groot een stimulus is. Een voorwerp op 57cm geeft
een stimulus van 1 cm = 1 visuele graad op de retina.
Lensformule
F= focusafstand = waar een lens zich focust
A = voorwerpafstand = waar het object zich bevind tot lens
B = beeldafstand = afstand tussen lens en retina
Als objecten van de verte dichterbij komt → a verkleint, f moet dalen want b kan niet
veranderen. De lens moet dus boller worden → stralen worden dichterbij gefocust.
• Emmetropie = correct zicht = beeld valt op netvlies achteraan de oogbol. F= b
• Hypermetropie = verziend, te korte oogbol = beeld valt achter de oogbol f >b = bril met bolle
glazen
• Hypometropie = bijziend, te lange oogbol = beeld valt voor de oogbol f>b = bril met holle glazen
2) Retina (netvlies)
A) Opbouw
De retina heeft een precieze gelaagde opbouw.
Verticale paden: fotoreceptoren, bipolaire cellen,
ganglioncellen. Ganglioncellen zijn de eerste order
neuronen, deze vormen AP richting de hersenen en
vormen de oogzenuw.
Horizontale cellen: tussen de bipolaire cellen en de
fotoreceptoren liggen deze, geven zijdelings informatie
door
B) Fotoreceptoren
Kegeltjes = minder fotopigment in zakjes
Staafjes = veel fotopigment in zakjes
Fototransductie
Fotopigment (opsine , ionkanaal) met chromofoor (retinal) erin.
Donker: fotoreceptoren volledig gedepolariseerd. cGMP bindt aan Na kanaal → instroom Na →
depolarisatie van de cel
Licht: Foton op retinal botst → verandering in structuur → het rhodopsinekanaal gaat openen → activatie
tranducine → activatie PDE → afbraak cGMP → Na kanaal dicht → hyperpolarisatie!
Spectrale gevoeligheid
Staafjes: gevoeliger voor licht want meer fotopigment → beter actief bij weinig licht, donker
Kegeltjes: 3 soorten, minder actief bij licht → kleurenzicht
Visueel spectrum
Zichtbaar licht = kegeltjes kunnen dit deel van het EM spectrum gaan absorberen
,Soorten kegeltjes
• Rode / L kegeltjes (560 nm)
• Groene / M kegeltjes (530 nm)
• Blauwe / S kegeltjes (430 nm)
Staafjes
• Tussen blauwe en groene kegeltjes in (500nm)
Duplex retina
We hebben in feite 2 retina. 1 visie doorheen de dag, voor bij hoge luminantie (fotopische belichting) is via
kegeltjes en de staafjes zijn uitgeschakeld. 1 visie voor ’s nachts bij lage luminantie (scotopsiche belichting)
via staafjes en de kegeltjes zijn uitgeschakeld. Staafjes parasiteren op het retinale netwerk van de kegeltjes
en hebben meer pigment en dus een hogere gevoeligheid. Er tussenin is (Mesopische belichting) waar
beide receptoren voor bijdragen en hebben we een tusseninzicht.
Fotoreceptoren regionale verschillen
Fovea = voornamelijk kegeltjes maar geen blauwe, weinig receptoren per ganglioncel
Parafoveaal = staafjes maximaal
Periferie = voornamelijk staafjes, veel receptoren per ganglioncel
Blinde vlek = 1 plaats op retina geen staafjes/kegeltjes waar de oogzenuw het netvlies moet verlaten. We
zijn ons er niet bewust van ‘perceptual filling’.
Personen met normaal kleurenzicht = trichromaat maar tgv van genetische wijzigingen bij de mens andere
vormen mogelijk. (zie kleurenblindheid)
Meeste zoogdieren dichromaat, enkel primaten trichromaat. Wat is het nut hiervan? Forageer hypothese =
makkelijker rijp fruit te detecteren omdat we groen en rood te onderscheiden. Sociaal signaal hypothese =
sociale interacties omdat we bij emoties rode kleur krijgen en deze onscheiding is nodig.
Chromatische aberratie
= elke lens gaat de kleuren shiften doordat fotonen van verschillende golflengte gaan met een
verschillende snelheid door de lens en dus onder verschillende gebroken worden.
Oplossing 1: ter hoogte van de fovea is er geel pigment (lutheïne) die het kort licht gaat absorberen
Oplossing 2: geen blauwe kegeltjes bij de fovea
→ wij hebben niet zo’n last van deze shifting
Kleurenblindheid/kleurenzwakte
1. Abnomale trichromaat = hebben alle drie kegeltjes maar een shift in spectrale gevoeligheid
a. Protanomalie = shift in L kegels ( verminderde gevoeligheid voor rood licht)
b. Deuteranomalie = shift in M kegels (verminderde gevoeligheid voor groen licht)
c. Tritanomalie= shift in S kegels (verminderde gevoeligheid voor blauw licht)
2. Dichromaat = personen met 2 type kegeltjes
a. Protanopie = geen L
b. Deuteranopie = geen M
c. Tritanopie = geen S
3. (Staaf) Monochromaat of achromaat = personen met 1 type kegeltje
a. Echte kleurenblindheid, zien enkel grijswaarden en geen kleurtinten
4. (Kegel)Monochromaat of cogenitale complete achromaat = persoon zonder kegeltjes, enkel
staafjes
a. Echte kleurenblindheid, zien enkel grijswaarden, geen kleurtinten
b. Zeer ernstig: slecht scherptezicht en lichtversie
5. Cerebrale achromatopsie (zie verder) kleurenblindheid tgv hersenschorsletsel
Waarom vaker bij mannen dan vrouwen? Genen die coderen voor fotoreceptoren liggen op het X
chromosoom, mannen hebben hier maar 1 exemplaar dus verhoogde vatbaarheid.
,Hoogte acuïteit thv fovea
• Denser pigment
• Afwezigheid van bloedvaten
• Hoge densiteit receptoren en klein buitensegment
• Putje (foveola): ganglioncellen en bipolaire cellen naar buiten geduwd zodat een foton bijna
rechtstreeks op fotoreceptoren vallen.
Adaptatie fotoreceptoren
= je komt in een donkere kamer terecht; de weinige fotonen die er zijn moeten we toch proberen op te
vangen → oog gevoeliger maken aan licht
Lichtsterkte van een natuurlijke omgeving vertoont grote maar trage fluctuaties (10^6 candels tot 10^-3
candels) → het oog moet zich aanpassen aan veranderingen in lichtsterkte met een factor 100 000 000.
Dynamisch bereik van actiepotentialen neuronen (0-400Hz) en dynamisch bereik membraanpotentiaal
fotoreceptoren 25mV → niet voldoende bereik om het verschil in lichtsterkte aan te passen
Donker adaptatie
• Doel: oog gevoeliger maken voor licht
• Proefpersoon wordt blootgesteld aan fel licht (verschillende sterktes),
vervolgens wordt die kamer helemaal donker (drempel) en moet hij zeggen of
ze een zwak testlichtje kunnen waarnemen of niet
• Observatie 1: Proefpersonen nemen zowel intensiteit als kleur van testlicht
waar
• Observatie 2: Proefpersonen nemen enkel nog intensiteit waar, geen kleur
→ Double branching: overgang van staafjes naar kegeltjes: eerst van kegeltjes al het licht op en hebben
we steeds minder intens licht nodig, tot er te weinig licht is voor kegel activatie, staafjes nemen het over:
we zien licht maar geen kleur. We worden gevoeliger en kan de persoon steeds minder intens licht
waarnemen tot een gegeven drempel. Donker adaptatie is relatief traag – 30 minuten nodig.
Licht adaptatie
= overgang van donkere naar lichte omgeving. Ons oog wordt minder gevoelig voor licht. Gebeurt veel
sneller dan donker adaptatie: licht adaptatie duur maar max 1 min. Voornamelijk de contrast gevoeligheid
die niet optimaal is.
Waarom is licht/donker adaptatie nuttig?
Fotoreceptoren hebben een beperkt dynamisch bereik, het bereik van de intensiteiten dat vertaald wordt
in een verschil van membraanpotentiaal. Bereik is onvoldoende om het ganse bereik van het natuurlijk
aanwezige intensiteiten te coderen.
0 intensiteit = -30mV = fotoreceptoren volledig gedepolariseerd
Toename intensiteit (X-as) = potentialen worden meer negatief = hyperpolarisatie
• Horizontale streep = schildpaden zaten volledig in de donker → rustpotentiaal depolarisatie
• In meer licht brengen = hyperpolarisatie
• Maximaal = als het nu nog lichter wordt kan de receptor niet gewaarworden = bereik bepaald
• Lichtadaptatie. Rode lijn 1e lichtintensiteit = schildpad uit donker → receptoren gaan
hyperpolariseren , verschuiven naar boven/rechts op de curve→ bij de bepaalde hoeveelheid licht
, gaan de receptoren adapteren → nieuwe rustpotentiaal bereikt (op 1e kruising met rode lijn) → als
de receptor een bepaald maximum bereikt valt deze terug
• Donkeradaptatie : naar links bewegen op de curve → meer donker → potentiaal depolariseerd,
minder negatief → verval terug naar boven op de rode lijn
Mechanismen voor licht/donkeradaptatie
• Pupil grootte aanpassen (groot in donkere ruimte)
• Uitputting en regeneratie van fotopigment (bleaching): fotonen op retinal geven een verandering in
structuur → wordt tijdelijk gedeactiveerd → relatief weinig fotopigment actief bij veel licht omdat
het meeste gebleekt is
• Overschakelen van kegeltjes naar staafjes en omgekeerd
• Cellulaire adaptaties: rol Ca in lichtadaptatie
o Na hyperpolarisatie tgh licht: inflow Ca stopt
o Terug cGMP aanmaak omdat rem Ca weg is
o cGMP kanaaal opent terug (geleidelijke depolarisatie)
Receptieve velden
Retinale output
Receptief veld: deel van de ruimte (of receptorvlak) van waaruit een cel beinvloed wordt (in positieve of
negatieve zin)
Voor visueel neuron: kan zowel plaats op de retina zijn of plaats op visueel veld
3)Bipolaire en horizontale cellen
Bipolaire cel is geen neuron , kan membraanpotentiaalveranderingen ondervinden maar
geen AP vuren. Alle fotoreceptoren zijn met 1 bipolaire cel verbonden = deel van het RV.
Door horizontale cellen gaan ook naburige fotoreceptoren deel uitmaken van het
receptief veld van dezelfde bipolaire cel.
On bipolaire cel/ganglion cell = gaat positief reageren als er een stimulatie in haar
centrum is
Off bipolaire/ganglion cell = gaat positief reageren als er geen stimulatie is in haar
centrum
Foton op centrumzone (blauw): Fotoreceptoren gaan hyperpolariseren → signaal naar bipolaire cel →
gaat depolariseren → membraanpotentiaal minder negatief = positieve reactie → actieve bipolaire cel
Fotonen op de randzone (rood): Fotoreceptoren gaan hyperpolariseren (altijd)
→ horizontale cell hyperpolariseren → bipolaire cel hyperpolariseren →
inactieve bipolaire cel. Omgekeerd een depolarisatie bij uitschakelen van
lichtprikkel.
4) Ganglion cellen
Ganglion depolarisatie leidt tot AP, hyperpolarisatie is stoppen AP.
ON Ganglioncel: Licht op centrumzone fotoreceptoren → hyperpolarisatie →
on bipolaire cel depolarisatie → doorgeven aan ganglioncel : depolarisatie
synaps tot AP in axon → actief
OFF Ganglioncel: licht op centrumzone fotoreceptoren → stoppen met AP
vuren, inhibitie
Respons ON/OFF-ganglion cellen
Grijs is beetje fotonen, wit is veel licht, zwart is geen licht.
ON-cel
• Center stimulatie = maximaal vuren AP
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller steffigoor. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $5.88. You're not tied to anything after your purchase.
