Neurophysiologie Flashcards
Woraus ist die Retina des Auges zusammengesetzt?
- Rezeptorstäbchen und Zapfen
- Zwischenneuronen (Amakrin-, Horizontal- und Bipolarzellen)
- Gabglienzellen (P und M Zellen)
Was ist die Hauptaufgaben der Stäbchen und Zapfen?
Transduktion und Sehpigmente
Was passiert bei der Transduktion?
Umsetzung von Licht (physikalischer Reiz) in elektrische Signale
Lösen AP aus, um Signal weiterzuleiten; chemische Reaktion)
Was ist die Hyperpolarisation?
Eine signalverstärkende Enzymkaskade, die die gesamten Zapfen und Stäbchen aktiviert
Wie sind die Stäbchen (rods) zusammengesetzt?
skoptisches sehen, hohe Lichtsensitivität
ca. 120 Mio Stäbchen, hauptsächlich extrafoveal
Wie sind die Zapfen (cones) zusammengesetzt?
phototopisches Sehen, höhere raum-zeitliche Auflösung
ca. 6 Mio Zapfen, hauptsächlich foveal
Wie unterscheidet sich die Lichtabsorption in den Zapfen und Stäbchen?
Blue cones 419nm kurzwellige P
Green cones 513nm mittelwellige P
Red cones 558nm langwellige P
Welche Arten der neuronalen Verschaltung von den Rezeptor- zu den Ganglienzellen gibt es?
Linear und Konvergent
Wie funktioniert die lineare Verschaltung?
eine Rezeporzelle aktiviert ein nachgelagerten Neuron, wenn Schwelle (20) überschritten 1:1 Korrespondenz
Welche Vorteile/Nachteile gibt es bei der linearen Verschaltung?
Vorteil= höhere Sehschärfe
Nachteil = geringere Lichtsensitivität
Wie funktioniert die konvergente Verschaltung?
mehrere Rezeptorzellen = Erregung nachgelagerter Neuronen
(= räumliche Summation der Aktivität; 4*5=20)
Was sind die Vorteile/Nachteile der konvergenten Verschaltung?
Vorteil: höhere Lichtsensitivität
Nachteil: geringere Sehschärfe
Was sind die Ganglienzellen und welche Typen gibt es?
Sie bilden den Sehnerv
P-Zellen (Parvo) kleine rezeptive Felder, primär Zapfen
M-Zellen (Magno) große rezeptive Felder, primär Stäbchen
Was passiert bei der Transduktion?
- Licht in letzter Schicht von Rezeptorzelle aufgenommen durch chemische Reaktion -> wird dann von Licht in elektrische Impulse umgewandelt
Wie wird bei der Transduktion das Licht umgewandelt?
durch das Sehpigmentmolekül Rohdopsin
bestehend aus Opsin (Protein) und Retinal (absorbiertes Photon)
Wenn man aus hellen Sonnenlicht in einen dunklen Raum kommt, sieht man nicht viel. Wieso?
Dunkeladaptation
Man misst die Absolutschwelle für einen Lichtreiz. Was kommt da raus?
Bsp. Lichtreiz 100 Photonen
-> hälfte prallt an Hornhaut ab oder wird absorbiert
-> 43 treffen nicht den lichtempfindlichen Teil (Sehpigmentmolekühl)
-> Wir nehmen also Lichtreiz wahr, bei Aktivierung von 7 Sehpigmentmolekülen
Was ist der Kohlrauschknick?
Der Punkt ab dem Stäbchen die Dunkeladaptation bestimmen
Wie läuft der Prozess des Kohlrauschknicks ab?
- Umgebungslicht abschalten
- Empfindlichkeit Stäbchen+Zapfen erhöht
- Anfangs kontrollieren Zapfen das Sehen
- 3-5min. Zapfen maximal
- 7min. Stäbchen selbe Empfindlichkeit
- <20min. steiger bei Stäbchen noch (max. bei 30min.)
Wieso sind Zapfen schneller empfindlich zu Licht als Stäbchen?
> Lichtempfindlichkeit hängt von dem Sehpigment und dessen Zustand ab (gebleicht vs. regeneriert)
hängt auch von Dauer der Regeneration des Sehmigments ab
-> Zapfen stellen Rhodopsin schneller her aber auch schnell beim Maximum
Wie kann man Stäbchen und Zapfen unabhängig voneinander untersuchen?
Anhand der Lage auf der Retina:
In Fovea nur Zapfen
In Peripherie beides
Mit welcher Methode misst man die unterschiedliche Dunkeladptation?
- VP fixiert Punkt und achtet auf seitlich aufblinkendes Licht
- VP findet Absolutschwelle erst in einem hellen dann dunklen Raum
Welche Ergebnisse beider Messung der Zapfenadaptation?
-Testlicht stimuliert nur Zapfen
- Wird direkt fixiert -> Bild fällt nur auf Fovea und muss dementsprechend genauso klein sein
Was sind die Ergebnisse der Stänchenadaotation?
Getestet an Stäbchenmonochromaten (haben keine Zapfen)
- Testlicht stimuliert nur Stäbchen, dementsprechend auch kein Kohlrauschknick, weil Stäbchen und Zapfen erst auf der gleichen Emfpindlichkeit sind bevor Adaption weiter gehen kann
Was passiert wenn benachbarte Rezeptoren auf der Retina beleuchtet werden?
-Gegenseitige Hemmung der nachgeschalteten Interneuronen
- Je stärker Interneuronen aktiviert, desto stärker hemmt es benachbarte Zellen (Hemmung proportional zu Aktivierung)
Bei der lateralen Inhibition spricht man auch von den Mach‘schen Bändern. Was ist das?
-Rezeptoren leiten Signal nicht direkt an Ganglienzellen (Bipolarzellen)
- Aktivität Bipolarzellenkann durch Horizontal- und Amakrinzellen moduliert werden
- wenn Bip.Zelle aktiviert dient proportionaler Teil der Aktivierung als Hemmung an benachbarte Zellen
-> Hemmung vermindert Output Signal
Wozu dient die laterale Inhibition?
Kontrastverstärkung und sparsame Informationsweiterleitung
(-> reduante Info entfernt, nur Info die anzeigt wo Änderung des Signals besteht!)
Wie wird das Siganl von Rezeprotzellek zu Ganglienzellen geleitet?
Durch die Bipolarzellen der Zwischenzellschicht
Amakrin- und Horizontalzellen können Signl bei Weiterleitung modulieren, bevor es die Ganglienzellenerreicht. Durch welchen Prozess geschieht das unter anderem?
Laterale Inhibition
-> bereits in Retina erste Verarbeitung
-> Signale von Retina über Ganglienzellen ins Gehirn nicht nur passive Aufnahmen
-> Auf der Ebene hängt weitergeleitetes Signal von Gesamtkonfiguration des visuellen Inputs ab
Definition eines rezeptiven Feldes
-Jedem Neuron bestimmter Bereich von Rezeptorzellen der Retina zugeordnet
- Dessen Reizung bestimmt Reizantwort
- Dieser Bereich = rezeptives Feld