HC.2 - Het visueel systeem: perifere organisatie en verwerking Flashcards
Wat is de input van het perifere visuele systeem?
Licht wordt geregistreerd door fotoreceptoren, die helderheid en kleur coderen.
Wat is de output van het perifere visuele systeem?
Ganglioncellen sturen actiepotentialen via de oogzenuw naar de laterale geniculate nucleus (LGN).
Welke twee typen ganglioncellen zijn er en wat doen ze?
- Magnocellen: coderen intensiteit en helderheidscontrast
- Parvocellen: coderen kleurcontrast
Welke celtypes zitten in de retina (netvlies)?
- Fotoreceptoren (staafjes en kegeltjes)
- Horizontale cellen
- Bipolaire cellen
- Amacriene cellen
- Ganglioncellen
Wat gebeurt er met fotoreceptoren bij lichtinval?
Ze hyperpolariseren → minder glutamaatafgifte → graded response (geen actiepotentiaal).
Wat geven fotoreceptoren af in het donker?
Glutamaat (tonisch).
Hoe zorgt licht voor hyperpolarisatie in fotoreceptoren?
Licht → rhodopsine → transducine → PDE → ↓ cGMP → sluiting kationkanalen.
Wat is het verschil tussen staafjes en kegeltjes?
- Staafjes: hoge lichtgevoeligheid, nachtzicht, zwart-wit
- Kegeltjes: lagere gevoeligheid, dagzicht, kleurenzicht
Wat zijn de drie typen kegeltjes?
- S (blauw)
- M (groen)
- L (rood)
Wat zijn ON- en OFF-bipolaire cellen?
- ON: depolariseren bij licht via mGluR6-receptoren
- OFF: hyperpolariseren bij licht via AMPA-receptoren
Welke cellen geven actiepotentialen in de retina?
Alleen ganglioncellen.
Waar projecteren M- en P-ganglioncellen naartoe?
- M → magno-cellulaire lagen in LGN
- P → parvo-cellulaire lagen in LGN
Wat is de functie van horizontale cellen?
Latenale inhibitie tussen fotoreceptoren → center-surround veldstructuur.
Wat is de functie van amacriene cellen?
Integreren signalen tussen bipolaire en ganglioncellen en reguleren timing.
Wat is een receptief veld?
Het deel van het visuele veld waarop een neuron reageert.
Hoe beïnvloedt de grootte van het receptieve veld de spatiële resolutie?
Groter veld → lagere spatiële resolutie.
Wat is het verschil tussen on-center/off-surround en off-center/on-surround?
- On-center: vuurt bij licht in centrum
- Off-center: vuurt bij licht in periferie
Waarom is het functioneel om center-surround receptieve velden te hebben?
Voor detectie van randen, contrast en overgangen.
Waarom geven fotoreceptoren geen actiepotentialen af?
Ze communiceren via graded potentials voor fijnere lichtdetectie.
Waarom zijn kegeltjes minder gevoelig voor licht dan staafjes?
Kegeltjes hebben een hogere activatiedrempel en werken bij meer licht.
Waarom zijn staafjes belangrijk voor scotopisch zicht?
Omdat ze bij zeer weinig licht nog functioneren.
Waarom is kleurenzicht bij lage lichtintensiteit afwezig?
Kegeltjes werken dan niet → alleen staafjes actief → zwart-wit zicht.
Q: Wat doen fotoreceptoren (staafjes en kegeltjes)?
A: Vangen licht op en zetten dit om in elektrische signalen.
Q: Wat doen horizontale cellen?
A: Reguleren contrast door laterale inhibitie tussen fotoreceptoren en bipolaire cellen.
Q: Wat doen bipolaire cellen?
A: Geven signalen door van fotoreceptoren naar ganglioncellen.
Q: Wat doen amacriene cellen?
A: Beïnvloeden ganglioncellen via interactie met bipolaire cellen, vooral bij bewegingsdetectie.
Q: Wat doen ganglioncellen?
A: Verzenden visuele informatie via hun axonen naar de hersenen (n. opticus).
hvl types opsine molecule?
3 type kegeltjes en 1 type staafjes
Fotoreceptoren reageren op alle golflengtes
-
paars korte wavelengte
rood lange wavelengte
Hoe is de retinale verdeling staafjes en kegeltjes?
Fovea: Alleen kegeltjes, hoge scherpte, kleurwaarneming
Periferie: Overwegend staafjes, gevoelig voor licht, lage scherpte
Blinde vlek: Geen fotoreceptoren
Wat zijn ipRGC’s (intrinsiek fotosensitieve ganglioncellen)?
Ganglioncellen met melanopsine die licht waarnemen zonder input van fotoreceptoren.
Wat is de functie van ipRGC’s?
Regelen circadiaan ritme en pupilreflex via projectie naar nucleus suprachiasmaticus en pretectale kernen.
Wat is de route van lichtsignalen in het netvlies (retina)?
Licht → ganglioncellen → bipolaire cellen → fotoreceptoren → signaal keert om naar ganglioncellen.
Wat is fototransductie?
Proces waarbij licht in de fotoreceptoren wordt omgezet in een elektrische respons.
Hoe werkt de fototransductie cascade in staafjes?
Licht activeert rhodopsine → activeert transducine → activeert PDE → verlaagt cGMP → Na+ kanalen sluiten → hyperpolarisatie.
Wat is het effect van licht op glutamaat-afgifte door fotoreceptoren?
Licht verlaagt cGMP, sluit Na+ kanalen → minder glutamaat-afgifte.
Wat is een receptief veld van een ganglioncel?
Gebied van het netvlies waarin licht de activiteit van die cel beïnvloedt.
Wat is het center-surround principe?
Licht in het centrum van het receptieve veld heeft tegenovergesteld effect dan licht in de periferie.
Q: Wat is het verschil in versterking tussen staafjes en kegeltjes, en hoeveel zijn er bij betrokken?
Staafjes: Veel convergentie (meerdere staafjes per bipolaire cel) → sterke versterking, lage resolutie
Kegeltjes: Lage convergentie (1-op-1 in fovea) → weinig versterking, hoge resolutie
Q: Wat zijn de lichtgevoeligheidsgebieden van staafjes en kegeltjes?
Scotopisch: Alleen staafjes actief – zeer gevoelig, zien in het donker
Mesopisch: Staafjes en kegeltjes actief – schemerlicht
Fotopisch: Alleen kegeltjes actief – daglicht, kleurenzicht en scherpte
Q: Wat is het verschil in reactiesnelheid tussen staafjes en kegeltjes?
Staafjes: Trage reactie, langdurige respons → goed voor continu licht, niet voor snelle veranderingen
Kegeltjes: Snelle reactie, korte duur → geschikt voor waarnemen van snelle veranderingen en details
Q: Wat doen bipolaire cellen in het netvlies?
Geleiden signalen van fotoreceptoren naar ganglioncellen
Wat voor receptoren bipolaire celle?
Glutamaat receptoren
Wat voor manier werken bipolaire cellen?
“Graded response” DUS GEEN ACTIEPOTENTIAAL
Wat voor twee typen bipolaire cellen?
On type en off type
Type on?
MGluR6 receptor (depolarisatie)
Type off?
AMPA receptor (hyperpolarisatie)
Q: Wat is het verschil tussen ON- en OFF-bipolaire cellen?
ON-bipolaire cellen: Activeren bij licht (↓ glutamaat → depolarisatie)
OFF-bipolaire cellen: Activeren bij donker (↓ glutamaat → hyperpolarisatie)
Retinale ganglioncellen?
- Output via n. opticus
- en dan naar LGN (laterlae geniculate nucleus)
VIA ACTIEPOTENTIALEN
Wat zijn magno cellen
Magno:
- input van staafjes, via magno-cellulaire lagen in LGN
wat zijn parvo cellen?
Parvo:
- input van kegeltjes, via parvo-cellulaire lagen in LGN
Q: Wat doen retinale ganglioncellen?
Ontvangen input van bipolaire (en amacriene) cellen
Genereren actiepotentialen
Verzenden visuele info via de nervus opticus naar de hersenen (LGN)
Hebben center-surround receptieve velden (ON-center / OFF-center)
Hoe werken on en off types?
fotoreceptor -> bipolaire cel -> ganglion cel
licht: dus hyperpolarisatie en dus minder glutamat
A1: MGluR6 receptor: depolarisatie
A2: meer afgifte van glutamaat
A3: AMPA -> depolarisatie en dus meer actiepotentialen
B1: AMPA en kainete receptoren -> hyperpolarisatie
B2: minder afgifte glutamaat
B3: AMPA, hpyerpolarisatie en minder actiepotentiaal
fc 54 anders uitgelegd
Stap voor stap bij lichtinval (licht op fotoreceptor):
Algemeen begin:
Fotoreceptor (staafje of kegeltje) → hyperpolariseert →
→ minder glutamaat afgegeven aan bipolaire cel
🔹 ON-bipolaire cel (actief bij licht)
Receptor: mGluR6 (gevoelig voor minder glutamaat)
Effect: Minder glutamaat → depolarisatie
→ Meer glutamaat afgegeven aan ganglioncel
→ AMPA-receptoren op ganglioncel → depolarisatie → actiepotentialen
✅ Dus: licht activeert de ON-route → signaal gaat door
🔸 OFF-bipolaire cel (actief bij donker)
Receptor: AMPA/kainaat (nodig voor glutamaat)
Effect bij licht: Minder glutamaat → hyperpolarisatie
→ Minder glutamaat naar ganglioncel
→ AMPA-receptor krijgt niks → hyperpolarisatie → weinig tot geen actiepotentialen
❌ Dus: licht remt de OFF-route → geen signaal
Q: Wat zijn amacriene cellen?
Interneuron in het netvlies dat signalen tussen bipolaire en ganglioncellen modificeert, vooral voor bewegingsdetectie en contrast.
Horizontale cel?
- Laterale verbinding over groter gebied
- glutamaat receptor
- graded response
Zorg dus voor interactie tussen fotoreceptoren.
Q: Wat is een graded response?
Een elektrische reactie waarvan de sterkte afhangt van de prikkelsterkte, zonder drempel of alles-of-niets-effect. Komt voor bij fotoreceptoren, bipolaire en horizontale cellen.
Q: Wat is de rol van horizontale cellen bij receptieve velden?
Horizontale cellen zorgen voor laterale inhibitie, waardoor ganglioncellen een center-surround receptief veld krijgen.
→ Licht in het centrum van het veld activeert de ganglioncel,
→ Licht in de periferie remt juist de activiteit.
🎯 Dit verhoogt het contrast en helpt je vormen en randen beter te zie
Q: Wat is een center-surround receptief veld?
Een gebied in het netvlies waarbij het centrum en de periferie tegengesteld reageren op licht:
ON-center: licht in het midden activeert, licht aan de rand remt
OFF-center: licht in het midden remt, licht aan de rand activeert
Q: Waar zorgen ganglioncellen in het netvlies voor?
- Ze verzamelen visuele info van bipolaire en amacriene cellen
- Ze verzenden actiepotentialen via de nervus opticus naar de hersenen
- Ze dragen bij aan contrast, beweging en vormherkenning via receptieve velden
Wat is een receptief veld in de retina?
Een deel van het visuele veld waarop een visuele cel reageert. Grotere velden geven lagere spatiële resolutie, overlappende velden zorgen dat meerdere cellen één gebied kunnen waarnemen.
Wat is een center-surround structuur?
Een organisatievorm van receptieve velden waarbij het centrum en de omringende zone tegengestelde reacties geven op licht (bijv. activatie in het centrum, inhibitie in de surround).
Wat zijn de twee typen center-surround receptieve velden?
- On-center / Off-surround
- Off-center / On-surround
Wat gebeurt er bij een On-center ganglioncel als licht in het centrum valt?
De cel vuurt meer actiepotentialen.
Wat gebeurt er bij een Off-center ganglioncel als licht in het centrum valt?
De cel vuurt minder actiepotentialen.
Wat bepaalt de reactie van een bipolaire of ganglioncel op licht?
De verdeling van licht over het receptieve veld (center en surround).
Wat is het verschil tussen magno- en parvo-ganglioncellen?
Magno-cellen verwerken helderheid (contrast in intensiteit); parvo-cellen verwerken kleur (contrast tussen typen kegeltjes).
Wat zijn ipRGCs?
Lichtgevoelige ganglioncellen met melanopsine die projecteren naar de suprachiasmatische kernen (biologische klok).
ALLEEN RETINALE ganglion cel doet actiepotentiaal
