H2.1: Zicht: het oog

Question 1

Twee stromen in de hersenen voor lichtverwerking

Answer 1

Dorsale stroom: waar
Ventrale stroom: wat

Question 2

Dorsale stroom

Answer 2

Het ‘waar’-pad
Van primaire visuele cortex (V1) in occipitale kwab naar pariëtale kwabben
Verwerking van ruimtelijke informatie en beweging
Helpt bepalen van locatie en beweging van objecten in visuele ruimte

Question 3

Ventrale stroom

Answer 3

Het ‘wat’-pad
Van primaire visuele cortex (V1) naar temporaalkwab
Identificatie (gezichtsherkenning), categoriseren en herkennen van objecten (inclusief kleur en vorm)

Question 4

Wat is licht?

Answer 4

Een specifieke soort elektromagnetische straling
Golflengte van ± 380-760 nanometer (mens)
Kleuren rangschikken obv frequentie: hoe groter de golflengte, hoe lager de frequentie (ultraviolet als hoogste golflengte, infrarood als laagste ; blauw als kortste, rood als langste)

Question 5

Fotonen

Answer 5

Reizen ontzettend snel en ver
Hebben zelf geen kleur of vorm

Question 6

Verschillende aspecten van kleur

Answer 6

Tint wordt bepaald door golflengte
Intensiteit of helderheid wordt bepaald door amplitude
Verzadiging: mate van zuiverheid van golflengtes/tint (licht dat onze ogen bereikt heeft mengeling van frequenties)

Question 7

Wat bepaalt de kleur van golflengtes?

Answer 7

Objecten die deeltjes volledig, gedeeltelijk of niet doorlaten en zo licht absorberen en weerkaatsen
Lagere helderheid → donkere kleur
Lagere verzadiging → lichtere kleur

Question 8

Spieren aan het oog

Answer 8

Zorgen ervoor dat het oog naar alle kanten kan draaien

Question 9

Lens

Answer 9

Om scherp te stellen
Ciliaire spieren laten toe om lens aan te spannen om verder of dichterbij te kijken (= accomodatie)

Question 10

Hoornvlies

Answer 10

Buitenste beschermende laag van het oog
Hard weefsel dat doorzichtig is om licht door te laten
Doorzichtig aan voorkant = cornea

Question 11

Retina
(= Netvlies)

Answer 11

Lichtgevoelige deel van het oog
Bevat receptorcellen die zenuwstelsel informeren over het hoe, waar, wat van het licht
Onderdeel van CZS: geen Schwann-cellen (typisch PZS), wel astrocyten en oligodendrocyten, kan niet regenereren
± 105 milj staafjes en kegeltjes

Question 12

Staafjes en kegeltjes

Answer 12

Drie soorten: blauw, rood, groen → verwijst naar golflengte waarvoor ze meest gevoelig zijn
Meer rode/groene (95%) dan blauwe (5%)
Typisch meer rode dan groene, maar verschillend per persoon

Question 13

Staafjes

Answer 13

± 5 miljoen
Vooral aan rand van retina, niet in fovea
Gevoelig voor zwak licht: kunnen al geprikkeld worden door één foton
Geen informatie over kleur
Niet heel scherp: vaag zicht om beweging te detecteren
Maakt verbinding met ON bipolaire cellen

Question 14

Kegeltjes

Answer 14

± 100 miljoen
Vooral in centrum van retina en in fovea
Gevoelig voor matige-hoge lichtintensiteit: fel licht nodig om kegeltje te prikkelen
Geven informatie over kleur
Zeer scherp zicht om te identificeren
Maken verbinding met ON en OFF bipolaire cellen

Question 15

Optische zenuw

Answer 15

Hersenzenuw die informatie van receptorcellen weg uit het oog brengt
Onderdeel van CZS: geen Schwann-cellen (typisch PZS), wel astrocyten en oligodendrocyten, kan niet regenereren

Question 16

Optische zenuwhoofd
(= Optische schijf)

Answer 16

Geen fotoreceptoren op deze optische schijf → blinde vlek
Geen lichtgevoeligheid omdat bundel zenuwen daar vertrekt → geen fotosensitiviteit op netvlies

Question 17

Fovea

Answer 17

Deel van de retina met hoogste scherpte (omdat fotoreceptoren dichter op elkaar staan → convergentie is minimaal)
Hoe verder weg uit fovea, hoe groter en verder uit elkaar de fotoreceptoren zijn
Geen staafjes, enkel kegeltjes

Question 18

Foveola

Answer 18

Centrum van de fovea
Nauwelijks/geen blauwe kegeltjes

Question 19

Fixatie

Answer 19

Licht van het punt waarop je je fixeert, valt recht op fovea → scherpste zicht
Fixeren: je ogen zo richten dat je het zo goed mogelijk kan waarnemen
Eenvoudig bij stilstaande objecten, maar vergt voorspelling bij bewegende objecten

Question 20

Drie types oogbewegingen

Answer 20

Vergentie
Volgbewegingen
Saccades

Question 21

Vergentie

Answer 21

Beide ogen bewegen gelijktijdig in tegengestelde beweging/richting
Bv. dicht-ver demonstratie: object dat dichterbij komt op dezelfde plaats van de retina houden door scheler te kijken

Question 22

Volgbewegingen

Answer 22

Bewegende objecten kunnen fixeren
Bv. Bij tennis is het noodzakelijk om fixatie constant te houden op object (tennisbal)

Question 23

Saccades

Answer 23

Snelle, kleine oogbewegingen die automatisch en aan maximale snelheid gaan (bv. lezen)

Question 24

Microsaccades

Answer 24

Dienen ervoor om toch beeld en mogelijkheid tot waarnemen te behouden, zelfs als het beeld gelijk blijft (waarbij dus normaal geen actieve cellen zouden reageren)
Zorgen ervoor dat telkens andere receptoren geprikkeld worden met licht

Question 25

Evolutie zicht

Answer 25

Euglena gracilis (protist: plant noch dier) had flagellum om zich voort te bewegen
Primitieve vorm van oog: fotosensitieve cellen → niet genoeg om van een oog te spreken, want je kan alleen waarnemen of er weinig/veel licht is
Aspect van richting inbouwen is cruciaal om te spreken van een oog
Hoe? Oranje/rode pigmentvlek schermt fotoreceptor af voor licht vanuit één richting → rondkijken en zien waar meer licht is

Question 26

Drie cellagen van de retina

Answer 26

1. Fotoreceptoren (verst van oog)
2. Bipolaire cellen (midden)
3. Ganglioncellen (dichtst van oog)
   → Dwars op deze lagen liggen horizontale cellen en amacriene cellen

Question 27

Fotoreceptoren

Answer 27

Geen axonen → sensorische receptorcel (gespecialiseerd)
Maken contact met andere cellen via hun cellichaam
Bestaan uit kegeltjes en staafjes
Binnenste segment bevat cellichamen, buitenste fotopigmenten in membraanlamellen (retinal gekoppeld aan opsine)
Afhankelijk van welk opsine, gevoeligheid voor specifieke golflengte
Maximaal gedepolariseerd wanneer er geen licht op valt (→ veel glutamaat afgave)

Question 28

Bipolaire cellen

Answer 28

Geen axonen, dus geen actiepotentialen
Doorgeefluik
Reageren niet rechtstreeks op licht, maar op het glutamaat dat tot bij hun komt vanuit fotoreceptoren

Question 29

ON bipolaire cellen

Answer 29

Geprikkeld door meer licht
Worden gedepolariseerd (aangezet) door licht
Lichtreceptoren
Verbonden met ON ganglion cel; staafjes indirect verbonden met amacriene cellen
Staafjes allemaal verbinding met ON
Kegeltjes zowel verbinding met ON als OFF

Question 30

OFF bipolaire cellen

Answer 30

Uitgezet door meer licht
Worden gehyperpolariseerd (afgezet) door licht
Duisternisreceptoren
Verbonden met OFF ganglion cel; staafjes indirect verbonden via amacriene cellen
Kegeltjes maken ook verbinding met OFF

Question 31

Ganglioncellen

Answer 31

Wel axonen: veroorzaken actiepotentialen
± 1 milj per retina → grote convergentie: van 105 milj fotoreceptoren naar 1 milj ganglioncellen = 100 fotoreceptoren geven input aan 1 ganglioncel
Veel verschillende soorten: ON, OFF, groottes receptief veld, transiënt (kort) vs volgehouden vuren, kleurgevoelig of niet
Axonen van ganglioncellen vormen oogzenuw

Question 32

Fotopigmenten

Answer 32

Stoffen waarvan fotoreceptoren gebruik maken om te kunnen reageren op licht
Bestaat uit retinal en een specifiek opsine (eiwit)

Question 33

Drie soorten zicht van donkerst naar lichtst

Answer 33

1. Scotopisch zicht
2. Mesopisch zicht
3. Fotopisch zicht
   (4. Verdere opdrijving intensiteit) → beschadiging netvlies)

Question 34

Scotopisch zicht

Answer 34

Nachtzicht
Begint vanaf absolute waarnemingsdrempel tot aan de cone treshold (minimale intensiteit die kegeltjes nodig hebben om te activeren)
→ Zicht waarover je beschikt als je alleen kan rekenen op informatie van staafjes (niet genoeg lichtintensiteit voor kegeltjes)
Geen kleurzicht en geen scherpte (poor acuity)

Question 35

Mesopisch zicht

Answer 35

Lichtintensiteit wordt opgedreven
Van moment dat kegeltjes beginnen werken tot punt waar saturatie van kegeltjes bereikt wordt
Keerzijde: bij fel licht snel gesatureerd en dan maken ze geen onderscheid meer (bv. ‘s ochtends gordijnen openen en verblind zijn door wit licht)
→ Kleur waarnemen, al scherper zien, maar nog niet optimaal

Question 36

Fotopisch zicht

Answer 36

Optimaal zicht
Best acuity: al redelijk fel licht nodig om optimaal zicht te bereiken

Question 37

Laterale geniculate nucleus (LGN)

Answer 37

Kern binnen de thalamus
Belangrijkste projectiestation voor retinale ganglioncellen

Question 38

Drie lagen van de LGN

Answer 38

1. Magnocellulaire lagen
2. Parvocellulaire lagen
3. Koniocellulaire lagen

Question 39

Intrinsiek gevoelige ganglioncellen

Answer 39

± 0,2 %
Zijn eigenlijk fotoreceptoren, want reageren rechtstreeks op licht (uitzonderlijk)
Van belang voor aansturen dag-nacht ritmiek
Moeten alleen weten of er veel of weinig licht is, rest is overbodig
Verantwoordelijk voor pupilreflex
Bewuste visuele processen, vooral rond schemering

Question 40

Drie types ganglioncellen (afhankelijk van naar welke laag in thalamus ze projecteren)

Answer 40

1. Parasol cellen
2. Dwerg (midget) cellen
3. Bistratified cellen

Question 41

Parasol cellen

Answer 41

Aandeel: ± 10%
Output naar magnocellulaire lagen van LGN (ook wel ‘M-cellen’ genoemd)
Input van veel kegeltjes en staafjes
Snelle conductiesnelheid
Groot receptief veld

Question 42

Dwerg cellen

Answer 42

Aandeel: ± 80%
Output naar parvocellulaire lagen van LGN (ook wel ‘P-cellen’ genoemd)
Input van weinig kegeltjes en staafjes
Trage conductiesnelheid
Klein receptief veld

Question 43

Bistratified cellen

Answer 43

Aandeel: ± 10%
Output naar koniocellulaire lagen van LGN
Input van tussenin
Tussenin conductiesnelheid
Tussenin receptief veld

Question 44

Ganglioncellen projecteren naar: (3)

Answer 44

1. Thalamus (met laterale geniculate nucleus)
2. Superieure colliculus voor primitief zicht
3. Suprachiasmatische nucleus voor biologische klok

Question 45

Horizontale cellen

Answer 45

Verbinden systematisch nabijgelgen contactpunten tussen fotoreceptor en bipolaire cel
Zorgen voor negatieve feedback aan fotoreceptor zelf, transiënte respons op aanhoudende stimulus en laterale inhibitie

Question 46

Twee firing rates in ganglioncellen

Answer 46

1. Sustained cell
2. Transient cell

Question 47

Sustained cell

Answer 47

Heeft weinig negatieve feedback
Heeft al een basaal niveau van vuren
Licht gaat aan: vuurratio schiet omhoog, cel neemt beetje af omdat die hoog vuurtempo niet kan volhouden, maar blijft verhoogd vuren zolang licht aan is
Licht gaat uit: vuurratio zakt weer

Question 48

Transient cell

Answer 48

Veel negatieve feedback van horizontale cellen
Licht gaat aan: piek in vuren maar door negatieve feedback onmiddellijk weer afnemen, terug naar basaal niveau (ookal blijft er evenveel licht) → stimulus blijft duren maar respons neemt af
Licht gaat uit: kleine dip in vuurratio (= refractaire periode)

Question 49

Perifeer vs centraal zicht

Answer 49

Als we centraal fixeren, ontstaat er iets disproportioneel in de gezichten die we via de periferie zien