Das visuelle System Flashcards

1
Q

Warum strukturiert das Differenzieren von Farben stark unsere Wahrnehmung?

A

Farben ermöglichen uns zusätzliche Kontraste zu bilden, die über den einfachen Hell-Dunkel Kontrast hinausgehen, was unsere Wahrnehmung stark strukturiert.

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2
Q

Wie beeinflussen Kontexte und Beleuchtungsverhältnisse unsere Farbwahrnehmung?

A

Farbwahrnehmung ist abhängig von Kontexten und Beleuchtungsverhältnissen, die Unterschiede und Veränderungen in der Wahrnehmung beeinflussen.

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3
Q

Sehen wir absolute, vollständige Formen?

A

Nein, häufig haben wir nur unvollständige Informationen über Konturen, aber unser Form-Wahrnehmungssystem kann gedanklich ergänzen und Objekte erkennen.

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4
Q

Was ist sichtbares Licht und was können Menschen nicht sehen?

A

Sichtbares Licht sind elektromagnetische Schwingungen, die Menschen wahrnehmen können. Menschen können jedoch nicht Infrarot und Ultraviolett sehen, während einige Tiere dies können.

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5
Q

Wie ist das Auge aufgebaut und wie wird Licht verarbeitet?

A

Antwort: Licht kommt von vorne, wird durch die Linse gebündelt, fällt auf die Retina (Netzhaut), und das Bild wird umgedreht. Das Gehirn rechnet dies wieder richtig herum.

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6
Q

Welche Rezeptoren befinden sich auf der Netzhaut und welche Sehsysteme gibt es?

A

Auf der Netzhaut befinden sich Zapfen und Stäbchen. Es gibt zwei Sehsysteme: Photopisches Sehen (Farbensehen bei Tageslicht, Zapfen) und Skotopisches Sehen (Schwarz-Weiß-Sehen in der Dämmerung, Stäbchen).

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7
Q

Was ist die Fovea centralis und welche Bedeutung hat sie?

A

Die Fovea centralis ist die Stelle des schärfsten Sehens. Dort ist die Dichte der Zapfen am höchsten, was zu besonders scharfer und farbiger Wahrnehmung führt.

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8
Q

Wie sind die Zapfen und Stäbchen auf der Netzhaut verteilt?

A

Zapfen sind in der Fovea centralis konzentriert, während Stäbchen von außen nach innen mehr werden, aber in der Fovea centralis nicht vorhanden sind.

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9
Q

Warum sehen wir in der Dämmerung keine Farben?

A

In der Dämmerung werden die Zapfen nicht mehr ausreichend stimuliert, daher reagieren nur noch die Stäbchen, was zu einer Wahrnehmung von Grautönen führt.

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10
Q

Was ist der blinde Fleck und warum entsteht er?

A

Der blinde Fleck ist eine Stelle auf der Netzhaut ohne Rezeptoren, an der der Sehnerv an die Netzhaut anschließt. Dies entsteht, weil dort die Kabelverbindungen durch die Netzhaut geführt werden.

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11
Q

Was ist Dunkeladaption?

A

Die Lichtempfindlichkeit des Auges nimmt beim Übertritt von sehr heller in dunkle Umgebung innerhalb von ca. 30 Minuten auf etwa das 1000-fache zu (Anpassung eines Rezeptors an eine Reizintensität).

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12
Q

Was ist Helladaption?

A

Helladaption geht deutlich schneller als Dunkeladaption. Nach kurzzeitigem Blenden kann man nach ca. 30 Sekunden wieder gut sehen.

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13
Q

Welche Rezeptoren sind für das Farbensehen und welche für das Helligkeitssehen verantwortlich?

A

Zapfen sind für das Farbensehen bei Tageslicht (photopisches Sehen) verantwortlich, während Stäbchen für das Schwarz-Weiß-Sehen in der Dämmerung (skotopisches Sehen) zuständig sind.

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14
Q

Was ist die Fovea centralis?

A

Die Fovea centralis ist die Stelle des schärfsten Sehens auf der Netzhaut, wo die Dichte der Zapfen am höchsten ist.

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15
Q

Was besagt die Dreifarbentheorie (trichromatische Theorie) von Young und Helmholtz?

A

Die Dreifarbentheorie besagt, dass aus farbigem Licht dreier Primärfarben jede andere Farbe gemischt werden kann und dass drei unterschiedliche Rezeptoren zur Wahrnehmung aller Farben genügen.

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16
Q

Was besagt die Gegenfarbentheorie von Hering?

A

Die Gegenfarbentheorie besagt, dass einige Farben sich gegenseitig ausschließen (z.B. kein gelbliches Blau) und dass es drei getrennte chemische Prozesse in der Netzhaut mit je zwei Gegenfarben gibt: Blau-Gelb, Rot-Grün, Schwarz-Weiß.

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17
Q

Was sind rezeptive Felder?

A

Rezeptive Felder sind Populationen von Sinneszellen, die mit einer Ganglienzelle verbunden sind und unterschiedliche Bereiche (Zentrum und Peripherie) haben, die aktivieren oder hemmen.

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18
Q

Was sind On-Zentrum-Neuronen und Off-Zentrum-Neuronen?

A

On-Zentrum-Neuronen werden durch Licht im Zentrum aktiviert und in der Peripherie gehemmt. Off-Zentrum-Neuronen werden durch Licht in der Peripherie aktiviert und im Zentrum gehemmt.

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19
Q

Wie ist die retinale Ganglienzelle organisiert?

A

Retinale Ganglienzellen haben konzentrisch organisierte rezeptive Felder mit On- und Off-Zentrum-Neuronen und ihre Axone bilden den Sehnerv.

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20
Q

Was ist die Rolle der Horizontalzellen in der Netzhaut?

A

Horizontalzellen führen zu Kontrastabgleichen über die Fläche der Netzhaut und helfen bei der Bildung von Helligkeits- und Kontrastverschiebungen.

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21
Q

Was ist das Chiasma opticum?

A

Das Chiasma opticum ist die Sehnervenkreuzung, wo sich die Sehnerven beider Augen überkreuzen.

22
Q

Was ist das Corpus geniculatum laterale?

A

Das Corpus geniculatum laterale ist ein Teil des Thalamus, wo die Sehbahn umgeschaltet wird.

23
Q

Was ist die Sehstrahlung (Radiatio optica)?

A

Die Sehstrahlung sind die Nervenfaserverbindungen, die sich nach der Umschaltung im Corpus geniculatum laterale auffächern und im Okzipitalkortex enden.

24
Q

Was ist die primäre Sehrinde (V1)?

A

Die primäre Sehrinde (V1) ist der erste Bereich im Okzipitalkortex, wo die visuelle Verarbeitung stattfindet, organisiert in retinotopen Karten.

25
Q

Was sind okuläre Dominanzsäulen in V1?

A

Okuläre Dominanzsäulen sind senkrecht zur Oberfläche angeordnete Neuronen in V1, die in Orientierungssäulen unterteilt sind und farbspezifische Reaktionen zeigen.

26
Q

Welche visuellen Informationen werden im dorsalen Pfad (“Wo”) verarbeitet?

A

Der dorsale Pfad verarbeitet Informationen aus den Stäbchen, die auf M-Ganglienzellen konvergieren und ist für die Verarbeitung von Bewegung und räumlicher Lokalisierung zuständig.

27
Q

Welche visuellen Informationen werden im ventralen Pfad (“Was”) verarbeitet?

A

Der ventrale Pfad verarbeitet Informationen aus den Zapfen, die auf P-Ganglienzellen konvergieren und ist für die Verarbeitung von Form und Farbe zuständig.

28
Q

Was ist das Bindungsproblem und eine mögliche Lösung?

A

Das Bindungsproblem ist die Frage, wie getrennt verarbeitete Merkmale wie Form, Farbe und Bewegung zu einer präzisen Wahrnehmung integriert werden. Eine mögliche Lösung ist die Synchronisation von Aktionspotentialen kooperierender Neuronengruppen im Gamma-Wellen-Bereich (40-70 Hz).

29
Q

Welche spezifischen visuellen Funktionsausfälle können durch Läsionen entstehen?

A

Läsionen V1, V2: Rindenblindheit
Läsionen V3: Topographische Agnosie
Läsionen V4: Achromatopsie
Läsionen V5: Akinetopsie
Läsionen ventraler Pfad: Visuelle Objektagnosie, Formagnosie, Gesichtsagnosie (Prosopagnosie)
Läsionen dorsaler Pfad: Optische Ataxie

30
Q

Was ist das Prinzip der Retinotopie in V1?

A

Retinotopie ist das Prinzip, dass benachbarte Orte auf der Netzhaut zu benachbarten Aktivierungen in V1 führen, wodurch Muster und Formen abgebildet werden können.

31
Q

Was sind einfache, komplexe und hyperkomplexe rezeptive Felder in V1 und V2?

A

Diese rezeptiven Felder ermöglichen die Analyse von Struktur-, Bewegungs- und Farbeigentümlichkeiten der visuellen Reizmuster:

Einfache Felder: Reagieren auf Kanten und Linien in spezifischer Orientierung.
Komplexe Felder: Reagieren auf bewegte Kanten und Linien in spezifischer Richtung.
Hyperkomplexe Felder: Reagieren auf spezifische Längen von Kanten und Enden von Linien.

32
Q

Was ist die Rolle der M- und P-Ganglienzellen im visuellen System?

A

M-Ganglienzellen (Magnus = groß) konvergieren auf Stäbchen und sind für die Verarbeitung von Bewegung und räumlicher Lokalisierung im dorsalen Pfad verantwortlich.
P-Ganglienzellen (Parvus = klein) konvergieren auf Zapfen und sind für die Verarbeitung von Form und Farbe im ventralen Pfad verantwortlich.

33
Q

Wie führt die additive Farbmischung zu verschiedenen Farben?

A

Bei der additiven Farbmischung werden Lichtfarben kombiniert, z.B. rot + grün = gelb. Diese Farbmischung basiert auf der Kombination von Lichtwellen.

34
Q

Was ist die Funktion des Corpus geniculatum laterale im visuellen System?

A

Das Corpus geniculatum laterale ist ein Teil des Thalamus, das als Umschaltstelle für visuelle Informationen dient, bevor sie zur Sehrinde (V1) weitergeleitet werden.

35
Q

Was passiert bei einer Läsion im ventralen Pfad des visuellen Systems?

A

Eine Läsion im ventralen Pfad kann zu visueller Objektagnosie (Probleme bei der Erkennung von Gegenständen), Formagnosie (Probleme bei der Unterscheidung von Formen) und Gesichtsagnosie (Prosopagnosie) führen.

36
Q

Was passiert bei einer Läsion im dorsalen Pfad des visuellen System

A

Eine Läsion im dorsalen Pfad kann zu optischer Ataxie führen, was Schwierigkeiten bei der präzisen Greifbewegung nach Gegenständen verursacht.

37
Q

Wie hilft die Farbwahrnehmung bei der visuellen Verarbeitung?

A

Die Farbwahrnehmung hilft bei der Unterscheidung und Identifikation von Objekten, indem sie zusätzliche Kontraste zu den Helligkeitskontrasten liefert.

38
Q

Wie arbeiten On- und Off-Zentrum-Neuronen zusammen bei der visuellen Verarbeitung?

A

On- und Off-Zentrum-Neuronen arbeiten antagonistisch, um Kontraste zu verstärken und dadurch präzisere visuelle Informationen über Helligkeit und Dunkelheit zu liefern.

39
Q

Was ist die Bedeutung der okulären Dominanzsäulen in V1?

A

Okuläre Dominanzsäulen in V1 sind für die Verarbeitung von Informationen von beiden Augen verantwortlich und tragen zur Tiefenwahrnehmung bei.

40
Q

Was ist die Rolle der Horizontalzellen in der Netzhaut?

A

Horizontalzellen vermitteln laterale Inhibition, die Kontraste verschärft und die visuelle Schärfe erhöht, indem sie Signale benachbarter Rezeptorzellen modulieren.

41
Q

Wie funktioniert die Informationsreduktion im visuellen System?

A

Die Informationsreduktion erfolgt durch die Reduktion von drei Eingangssignalen (rot, grün, blau) auf zwei Ausgangssignale (rot/grün Kontrast, blau/gelb Kontrast), was die Verarbeitungseffizienz erhöht.

42
Q

Welche Funktionen haben die primären, sekundären und höheren Sehrindenareale (V1, V2, V3, V4, V5)?

A

V1: Primäre visuelle Verarbeitung, Retinotopie.
V2: Weiterverarbeitung visueller Informationen, Integration von Form- und Farbkontrasten.
V3: Verarbeitung von Formen und Bewegungen.
V4: Verarbeitung von Farben und komplexen Formen.
V5: Verarbeitung von Bewegungen.

43
Q

Was ist Achromatopsie und welche Läsion verursacht diese Störung?

A

Achromatopsie ist eine Farbsinnstörung, bei der keine Farben, sondern nur Helligkeitskontraste wahrgenommen werden können, verursacht durch eine Läsion in V4.

44
Q

Was ist Akinetopsie und welche Läsion führt dazu?

A

Akinetopsie ist die Unfähigkeit, Bewegungen wahrzunehmen, verursacht durch eine Läsion in V5.

45
Q

Aufbau der Retina

A

Sinneszellen sind in einem Bindegewebe (Pigmentepithel) eingebettet. Die Faserverbindungen führen dann das Signal über Ganglienzellen in den Sehnerv. Ganglienzellen sind Knotenpunkte, eine Ganglienzelle kann die Info von mehreren Sinneszellen bündeln und die gesammelte Info über ein Axon an das Gehirn weiterleiten. Die Axone zusammen bilden den Sehnerv Nervus Opticus. Zwischen den Rezeptoren gibt es auch Querverbindungen (Horizontalzellen), die führen dazu, dass bereits auf der Ebene der Netzhaut Abgleiche über die Fläche gemacht werden was Helligkeits- und Kontrastverschiebungen betrifft.

46
Q

Rezeptive Felder

A

Rezeptives Feld: die Population von Sinneszellen die mit einer Ganglienzelle verbunden sind  Ganglienzelle sieht einen Teil der Realität, nämlich einen bestimmten Bereich auf der Netzhaut.
Es gibt 2 Bereiche in jedem rezeptiven Feld (Zentral, Peripher), beide Bereiche haben eine unterschiedliche Wirkung auf die Ganglienzelle. Die Rezeptoren sind mit der Ganglienzelle verbunden über aktivierende oder hemmende Synapsen und entweder aktiviert der Zentrumsbereich die Ganglienzelle (On-Zentrum-Neuron) und die Peripherie deaktiviert oder umgekehrt: Zentrum deaktiviert, Peripherie aktiviert (Off-Zentrum-Neuron)  so kann die Zelle entscheiden wo es hell/dunkel ist (Zentrum oder Peripherie) und nicht nur war es hell/dunkel. Zentrum ist empfindlicher als die Peripherie, hat aber eine kleinere Fläche  gleicht sich dann insgesamt wieder aus.
Wenn das gesamte Feld gleichmäßig konstant beleuchtet wird: geringere Lichtempfindlichkeit aber eine größere Fläche der Peripherie und eine höhere Empfindlichkeit auf der kleineren Fläche des Zentrums  keinen Unterschied insgesamt.

47
Q

Aufbau des visuellen Systems

A

Info wird jetzt weitergeleitet ans Gehirn  Sehnerv führt von der Retina zum Chiasma opticum, wo sich die Sehnerven beider Augen überkreuzen (nur der zur Nase hingelegene Teil überkreuzt sich (linker Hntergrund des rechten Auges geht auf die linke Seite & umgekehrt)  visuelle Information wird im Gehirn gekreuzt.
Tractus opticus (Sehbahn) führt zu einer Stelle, einem Teil des Thalamus: Corpus geniculatum laterale (seitlicher Kniehöcker). (lateraler Kniehöcker: Sehbahn, medialer Kniehöcker: Hörbahn).
Thalamus hat seitlich 2 Bahnen (Kniehöcker), dort wird die Sehbahn umgeschaltet dieser Teil des Thalamus visuelle Aufgabe.
Nach Umschaltung: Sehstrahlung, die Nervenfaserverbindungen fächern sich auf, enden im Okzipitalkortex BA 17,18,19, da findet weitere Sehverarbeitung statt. Zunächst endet das was aus den Augen kommt in der Area 17 (Primäre visuelle Verarbeitung).

48
Q

Funktionelle Spezialisation der verschiedenen Areale des visuellen Cortex

A
49
Q

Lage der visuellen Felder

A
50
Q

BA Areale visuelle Felder

A
51
Q

Visuelle kognitive Funktionen

A
52
Q

Visuelle affektive Funktionen

A