Hoofdstuk 9: Visuele systeem Flashcards
Sensatie
registratie van een fysieke stimulus (binnen of buiten) uit de omgeving die door onze zintuigen wordt opgepakt.
Eerst receptie = ontvangen van stimuli
dan transductie = conversie van een vorm van energie, naar neurale activiteit
Vormen van energie die wij kunnen oppikken
- Elektromagnetisch (visie)
- Luchtdruk, mechanisch (gehoor)
- warmte, mechanisch, elektrisch (somatosensorisch)
- chemisch (smaak en geur)
Deze energie moet worden omgezet in actiepotentialen
Codering: differentiaties tussen sensaties - Activiteit (actiepotentialen) = frequentie, modulatie, ritme
- Spatieel (topografische map) = neurale representatie van het lichaam en delen van de externe wereld die worden waargenomen door de zintuigen
Perceptie
Subjectieve ervaringen van sensatie; beïnvloed door context, emotionele toestand, eerdere ervaringen, cultuur.
De perceptie van de wereld door een organisme wordt bepaald door de complexiteit en organisatie van het zenuwstelsel
–> hoe wij de wereld om ons heen ervaren wordt volledig bepaald door onze hersenen.
Dezelfde stimulus leidt niet altijd tot dezelfde perceptuele ervaring
= perceptie is een idiosyncratische representatie van de realiteit (verschilt per persoon)
De meeste mensen zijn visueel dominant
Visuele informatie kan perceptie in andere zintuigen beïnvloeden:
- Visueel-auditief = spraak in ruis, McGurk effect
- Visueel-tactiel = perceptie van warmte, rubberen hand illusie
Structuur van het oog
Het oog werkt als een soort camera
- Pupil = lensopening
- Iris = bepaalt de grootte van de lensopening en daarmee de hoeveelheid licht
- Lens = focus licht op het retina (netvlies)
- Retina = film/sensor vangt licht op (receptie) en converteert dit naar neurale activiteit (transductie
Visuele informatie valt ondersteboven en links/rechts geïnverteerd op de retina –> dit wordt gecorrigeerd in het brein.
Oogvorming
Myopia = bijziendheid = Van dichtbij scherp, van veraf helemaal niet, je brandpunt komt voor de retina terecht
Hyperopia = verziendheid = Van veraf scherp, van dichtbij helemaal niet
Visuele veld & Receptieve veld
Visuele veld = deel van de visuele ruimte die door de ogen wordt gezien = alles wat een persoon ziet
Receptieve veld = deel van de visuele ruimte dat een bepaalde cel activeert = wat een cel ‘ziet’
Cellen met een groot receptief veld ‘zien’ relatief veel –> worden geactiveerd door stimuli in een groot deel van het visuele veld
Licht
Bestaat uit elektromagnetische golven
- Direct = lamp
- Indirect = weerkaatst van objecten
Reden waarom we maar een beperkt deel van de elektromagnetische golven kunnen zien –> wordt bepaald door onze fotoreceptoren (in de retina)
Retina
Retina = lichtgevoelige laag waar de transductie (omzetting) van licht (fotonen) in neurale activiteit (actiepotentialen) plaatsvindt door fotoreptorcellen
Zit aan de achterkant van je oog
Belangrijke fotoreceptoren 3 soorten:
1. Staafjes:
- gevoelig voor schemerlicht
- zwart/wit en nachtzicht, niet voor kleur
2. Kegeltjes: blauw, groen, rood
- gevoelig voor helder licht
- kleurenvisie en fijne details (gezichtsscherpte / visus)
- vooral in het midden van je retina heel veel kegeltjes
3. Lichtgevoelige retinale ganglioncellen
- Circadiaanse ritmes (dag/nacht), reguleren van pupilgrootte
- Reguleren afgifte van melatonine door de pijnappelklier
In het midden van de retina (de macula), daar het midden van = de fovea (deuk) –> om zoveel mogelijk licht op het midden van de retina te krijgen = scherper zien –> Zitten alleen maar kegeltjes (scherpte/kleur).
Perifere visuele veld (rondom de fovea) = minder fotoreceptorcellen, overwegend staafjes –> minder scherp.
Blinde vlek = waar je oogzenuw de retina uitgaat (geen informatie van het visuele veld), het brein vult dat stukje dan op (linkeroog ziet blinde vlek van rechteroog en vice versa). Heeft geen fotoreceptoren, alleen maar axonen.
Retinale zenuwcellen
Op de retina zitten de kegeltjes en de staafjes (fotoreceptoren) –> die sturen de informatie door naar retinale ganglioncellen (= zetten de informatie van de fotoreceptoren om in actiepotentialen)
Twee soorten:
1. Parvocellulair = klein, vooral in fovea, input van kegeltjes –> kleur, fijne details
2. Magnocellulair = groot, verspreidt over retina, input van staafjes –> licht, beweging, geen kleur
De axonen van retinale ganglioncellen vormen de nervus opticus
Visuele zenuwbanen
Net voordat de nervus opticus (de hersenzenuw) de hersenen bereikt, kruis deze gedeeltelijk in het optisch chiasma =
Een deel van je retinale veld wordt verwerkt aan de ene kant van je hersenen, een ander deel aan de andere kant.
- Alle informatie die op de nasale delen van je retina valt (de binnenkant), die gaan kruisen = contralateraal
- Alle informatie die op de temporele delen van je retina valt (de zijkant), blijft in dezelfde hersenhelft = ipsilateraal
Het linker visuele veld wordt met de rechterkant van beide ogen waargenomen –> gaat naar de rechter hersenhelft
Het rechter visuele veld wordt met de linkerkant van beide ogen waargenomen –> gaat naar de linker hersenhelft
Na het optisch chiasma zijn we in de hersenen –> nervus opticus = tractus opticus!
Drie visuele routes naar het brein
- Geniculostriate systeem
- van retina naar laterale geniculate nucleus (LGN, in thalamus), naar laag IV van de primaire visuele cortex (V1, straite cortex), naar andere visuele hersengebieden
- axonen van alle parvocellulaire retinale ganglion cellen (RGCs) + axonen van enkel magnocellulaire RGCs - Tectopulvinaire systeem
- het ‘waar’ systeem –> sturen van snelle oogebewegingen t.b.v. ruimtelijke oriëntatie
- van retina naar colliculi superior in de middenhersenen (optisch tectum), naar de thalamus, vanuit daar naar andere visuele hersengebieden –> omzeilt de primaire visuele cortex - Tractus retino-hypothalamicus
- van lcihtgevoelige RGCs naar suprachiasmatische nucleus (SCN) in hypothalamus
- circadiane (dagelijkse) ritmes en pupilreflex
Geniculostriate systeem
Retina –> Thalamus ( laterale geniculate nucleus) –> primaire visuele cortex (laag IV, V1 striate cortex) –> naar andere visuele hersengebieden.
De laterale geniculate nucleau (LGN, Thalamus) bestaat uit 6 lagen = input van magno- en parvocellulaire retinale ganglion cellen. ( niet hetzelfde als de 6 corticale lagen (V1 etc.)
Alle informatie van linker en rechter oog komt in aparte lagen terecht , verschillende aspecten van visuele informatie blijven gescheiden = voorbeeld van spatiële codering
Occipitale cortex bestaat uit minstens 6 verschillende gebieden:
V1 = primaire visuele cortex (striate cortex) krijgt informatie van LGN, voor elk onderdeel van het visuele veld is er een apart cluster met cellen die dat verwerkt.
V2,V3,V3A, etc… = extrastriate cortex
Receptieve velden
De receptieve velden van neuronen worden groter naarmate de cel zich ver in de (visuele) verwerkingsstroom bevindt.
Sensorische gebieden met een grotere corticale representatie bieden een meer gedetailleerde constructie van de externe wereld (fovea)
Locatie codering
Coderen / verwerken van locatie van objecten in de visuele ruimte
Informatie van een receptief veld in de retina behoudt zijn spatiele relatie wanneer het naar de LGN en V1 gestuurd wordt.
De lens inverteerd alles, links, rechts, boven, onder
- linksboven in het visuele veld zie je iets, dat komt op een bepaalde locatie terecht in ieder afzonderlijk deel van je visuele pad:
- rechts onderin de receptieve velden van de retina’s
- rechts onderin het receptieve veld van de rechter LGN (thalamus)
- inferieure-anterieure deel van V1 in de rechter hemisfeer
–> spatiale codering V1 in corticale gebieden, niet in lagen zoals in LGN
Extrastriate gebieden van visuele cortex (V3/V4/V5) hebben vergelijkbare topografische mappen als V1
