3.2 Het visueel systeem: perifere organisatie en verwerking

Question 1

hoe verloopt het licht in de oog?

Answer 1

licht komt binenn via de pupil, valt door de lens en wordt scherpgesteld in de retina

de lens laat het licht breken zodat het op de fovea valt (centraal in gele vlek). hier is direct toegang tot de fotoreceptoren.

het licht wordt dan omgezet tot een neuronaal signaal en komt in de visuele cortex terecht. omzetten gebeurd in de retina

Question 2

waar zitten de fotoreceptoren?

Answer 2

achterin het oog zit de retina, daarachter een laag pigmenyepitheel

in het pigmentepitheel zitten fotoreceptoren met hun kopje.

fotoreceptoren en zenuwcellen zijn dus van de lichtbaan afgekeerd

Question 3

welke celtypen zitten in de retina?

Answer 3

1. fotoreceptoren
2. horizontale cellen
3. bipolaire cellen
4. amacriene cellen
5. ganglion cellen

Question 4

wat doen fotoreceptoren

Answer 4

ze vangen het licht op
- als er licht op komt gaan ze hyperpolariseren en wordt het membraan negatiever
- gaan dan minder neurotransmitters (glutamaat) afscheiden in de synaps

graduele respons (hoeveelheid licht is dus negatief gekoppeld aan de hoeveelheid glutamaat)

Question 5

welke 2 soorten fotoreceptoren zijn er?

Answer 5

kegeltjes (kleur) en staafjes (zwart-wit)

Question 6

zeg wat over membraanpotentiaal bij fotoreceptoren

Answer 6

Na/K pomp bepaalt membraanpotentiaal

natriumionen gaan de cel in en kaliumionen de cel uit

als het donker is staan de kationen (na+ en ca+) open: receptoren depolariseren en er is meer afgifte van glutamaat

als er licht op de fotoreceptoren valt, sluiten de kationen –> hyperpolarisatie (na en ca kunnen cel niet in maar ka kan de cel wel uit, in cel negatief)–> minder afgifte van glutamaat

Question 7

hoe gaat de foto-transductie (licht–> membraanpotentiaal)

Answer 7

in fotoreceptoren zitten opsine moleculen welke van structuur kunnen veranderen als ze worden geraakt door een foton (licht). ze worden dan actief

• foton stimuleert rhodopsine
• activatie G-proteine (transducine)
• activatie cGMP fosfodiesterase (PDE)
• PDE geeft hydrolyse van cGMP
  (concentratie cGMP gaat omlaag)
• verlaagde concentratie cGMP sluit kation-kanalen

Versterking van het signaal:
1 foton–> 1 rhodopsine molecuul–> 800 transducine moleculen –> 800 PDE–> hydrolyse 4800 cGMP–> sluiting 200 kationkanalen (2%)

~ 1 foton –> ~1 mV potentiaal verandering

Question 8

welke 4 type opsonine moleculen heb je?

Answer 8

1 type staafjes en 3 type kegeltjes

Question 9

waar reageren fotoreceptoren op

Answer 9

opsine bepaalt hoe gevoelig de cel is voor de golflengte van licht

hoe korter de golflengte, hoe hoger de energie van het foton

alle fotoreceptroen reageren op alle golflengtes maar het type opsine molecuul bepaalt de individuele gevoeligheid voor een golflengte

Question 10

waarin verschillen kegeltjes en staafjes met elkaar?

Answer 10

verdeling
- staafjes vooral in de periferie
- kegeltjes vooral in de fovea

versterking
- staafjes: veel
- kegeltjes: weinig

gevoeligheid
- staafjes: hoog (gevoelig in donker)
- kegeltjes: laag (gevoelig in licht)

reactiesnelheid
- staafjes: langzaam
- kegeltjes: snel

reactieduur
- staafjes: lang
- kegeltjes: kort

Question 11

wat zijn bipolaire cellen

Answer 11

bipolair= met 2 uiteinden die het signaal doorgeven

bipolaire cellen hebben glutamaat receptoren

‘graded respons’ dus geen actiepotentialen

twee typen bipolaire cellen: on en off

Question 12

hoe reageren de on en off cellen met glutamaatverandering?

Answer 12

licht aan–> hyperpolarisatie–> afname glutamaat release

on-cel: MGluR6 rceptor depolarisatie

off-cel: AMPA receptor hyperpolarisatie

Question 13

hoe werken retinale ganglioncellen?

Answer 13

output via n. opticus
naar lateral geniculate nucleus (LGN)
- ze geven de output van de retina door
- ontvangen informatie via AMPA receptoren

actiepotentialen

m cellen:
- input van staafjes
- projecteren naar magno-cellulaire lagen in LGN

P cellen
- input van kegeltjes
- projecteren naar parvo-cellulaire lagen in LGN

Question 14

hoe gaat het licht bij on/ off van fotoreceptor–> bipolaire cel –> ganglioncel

Answer 14

ON-cel:
licht op fotoreceptor–> hyperpolarisatie fotoreceptor–> minder glutamaat–> MGluR6 receptoren depolarisatie in ON cel–> meer afgisfte glutamaat–> AMPA depolarisatie (ganglioncel receptor)–> meer actiepotentialen

OFF
licht op fotoreceptor–> hyperpolarisatie fotoreceptor–> minder glutamaat–>AMPA en kainete receptoren hyperpolarisatie–> minder afgifte van glutamaat–> AMPA hyperpolarisatie in ganglioncel –> minder actiepotentialen

Question 15

wat zijn amacriene cellen

Answer 15

amacrien= zonder axon

reageren op verandering

graduele response, dus geen actiepotentialen

Question 16

wat zijn horizontale cellen

Answer 16

glutamaat receptoren

graded response, dus geen actiepotentialen

laterale verbindingen over groter gebied. ze maken verbindingen tussen meerdere fotoreceptoren

interactie tussen fotoreceptoren
–> laterale inhibitie (fotoreceptoren rondom een actieve fotoreceptor wordt geinhibeerd)

receptieve veld
–> center surround voor bipolaire cellen en retinale ganglioncel - interactie fotoreceptoren in centrum en in omgeving (meer licht in het centrum leidt tot meer actiepotentialen en meer licht in omgeving leidt tot remming en dus minder actiepotentialen)

Question 17

wat is het receptieve veld

Answer 17

deel van het visuele veld waar een visuele cel op reageert
- deel van visuele veld waar een ganglioncel aan verbonden is

groter veld–> lagere spatiele resolutie

overlappend–> meerdere cellen voor 1 gebied

Question 18

zeg wat over receptieve velden van magno-cellen (M-cellen)

Answer 18

• center surround structuur
• bipolaire en ganglioncellen
• receptieve velden overlappen
• toenemende grote in periferie
• 2 typen: on-center/ off-surround en off-center/ on-surround

Question 19

waar hangt de reactie van een bipolaire of ganglioncel van af?

Answer 19

Reactie van een bipolaire of ganglion cel hangt af van de
VERDELING van licht op zijn RECEPTIEVE VELD

Question 20

benoem de meerdere type ganglioncellen

Answer 20

Magno RG cellen
- input van staafjes
- verdeling licht over receptieve veld
- On-center & Off-center structuur
- codering van contrast tussen center & surround
- HELDERHEID
- magno-cellulaire lagen in LGN

Parvo RG cellen
- KLEUR
- parvo-cellulaire lagen in LGN

ipRGCs
- lichtgevoelig (melanopsine) → suprachiasmatische
kernen