Sitzung 2 Neurophysiologische Grundlagen des visuellen Systems Flashcards
Wichtige Bestandteile des Auges
Pupille Iris Bindehaut (Konjunktiva) Lederhaut (Sklera) Netzhaut ( Retina) Hornhaut (Cornea) Linse Glaskörper
Lichtbrechung
Brechkraft (Dioptrien) = 1/Brennweite(m)
Durch die Hornhaut: ca. 43 Dioptrien , Cornea ist starr und macht 80% der Brechkraft der Augenoptik aus
Durch die Linse (exklusive Akkommodation): ca. 16 Dioptrien, kann ihre Form verändern und macht 20% der Brechkraft aus
S. F: 8
Der Weg des Lichts
- tritt durch die Cornea ein
- durchquert die vordere Augenkammer
- fällt durch die Pupille und die Linse
- Wandert durch die Glaskörperflüssigkeit und trifft auf die Retina
Funktionsweise der Pupille
Erweitert oder verkleinert sich und Steuert so die Lichtmenge, die ins Auge eintritt
Prismenbrill
Verändern den Strahlengang des Lichts, sodass man z.B.: alles auf den Kopf sieht.
Experimente haben gezeigt, dass die Wahrnehmung sich nach einiger Zeit ganz gut an solche Veränderungen gewöhnen kann
Akkommodation Definition
Fähigkeit des Auges, den Brennpunkt so einzustellen, dass das Bild scharf auf der Retina abgebildet wird.
Prozess de Akkommodation
Die Ziliarmuskeln werden angespannt, die Linse wird so dicker (gekrümmter) und kann nun nahe Objekte scharfstellen. Wenn sich die Ziliarmuskeln entspannen wird die Linse wieder flacher und wir können weit entfernte Objekte scharf sehen.
S. F: 11
Emmetrophie
=Normalsichtigkeit
scharf Sehen von 7,6 cm vor der Nasenspitze bis in weite Entfernungen
S. F. 12
Hyperopie
=Weitsichtigkeit
Der Akkommodationsbereich ist weiter weg vom Körper, sodass nahe Objekte nicht richtig fokussiert werden können
Grund dafür ist ein zu kurzer Augapfel
S.F.12
Myopie
=Kurzsichtigkeit
Der Akkommodationsbereich ist näher an den Körper verschoben, sodass man Objekte die weit entfernt sind nicht ausreichend fokussieren kann.
Grund dafür ist:
1. ein zu langer Augapfel (axiale Myopie)
2. Lichtbrechung durch Hornhaut und Linse ist zu stark (reaktive Myopie)
S. F.12
Nahpunkt
kürzeste Distanz, in der noch gut fokussiert werden kann, also die Entfernung, unterhalb derer Ihre Linse nicht länger akkommodieren kann, um nahe Objekte zu fokussieren
Verschiebung des Nahpunktes + Grund dafür
verschiebt im Laufe des Lebens, ab einem Alter von 45 drastisch immer weiter nach hinten. Grund ist, dass die Linse mit dem Alter ihre Flexibilität verliert und so nicht mehr hinreichend gekrümmt werden kann,
-> Altersweitsichtigkeit (Presbyopie)
S.F. 13
Funktion der Retina
Umwandlung von visuellen Reizen in Nervensignale
Phtorezeptoren- Anzahl und bei welchem Licht arbeiten sie am besten?
- Stäbchen:
120 Mio. , arbeiten am besten im schwachen Licht - Zapfen:
3 ver. Typen, 6 Mio.
arbeiten am besten im hellen Licht
Verteilung von Stäbchen und Zapfen
extreme Ungleichverteilung
- In der Peripherie: gibt es beide, jedoch immer deutlich mehr Stäbchen als Zapfen
- Blinder Fleck (Papille): ist da wo der Sehnerv rausgeht, hier gibt es beide nicht
- Fovea: Ort des schärfsten Sehens, nur Zapfen (Ca. 1% aller Zapfen dort)
Fovea (Aufbau)
= Sehgrube Von oben nach unten: 1. Ganglienzellschicht 2. innere Körnerschicht 3. äußere Körnerschicht mit Zapfen und Stäbchen
Die Ganglienzellschicht und die innere Körnerschicht sind seitlich verschoben, so dass das Licht direkt auf die Zapfen in der Fovea trifft
s. F. 19
Sichtbares Licht
Farbeindrücke die wir haben, hängen von der Wellenlänge (in nm) des Lichtes ab
Sichtbar sind alle Wellen von Violett bis Rot, ca. 400 - 700 nm
dies ist nur ein kleiner Bereich des elektrischen Spektrums
Transduktion (Definition)
Umwandlung von elektromagnetischer Energie in elektrische Energie der Photorezeptoren
Ermöglicht Farbsehen
Transduktion Ablauf
Stäbchen
- Isomeration
- Bleichung
- Hyperpolarisation
Transduktion Ablauf (Stäbchen) 1. Isomeration
Durch den Lichteinfall verändert sich die Form des Retinals
Sehpigmente von Stäbchen und Zapfen & wo befinden sie sich
Sehpigmente befinden sich in den Außensegmenten der Rezeptoren
Stäbchen = Rhodopsin
Zapfen = Iodopsin
Rhodopsin
= Sehpigment der Stäbchen
zwei Teile:
1. Retinal, ein Abkömmling von Vitamin A
2. Opsin: ein Protein
Transduktion Ablauf (Stäbchen) 2. Bleichung
Durch die Isomeration wird eine Kaskade an Vorgängen ausgelöst einer davon ist die Bleichung, da das Photopigment farblos wird. Das Retinal trennt sich bei diesem Vorgang vom Opsin. Je mehr sich das Retinal ablöst, desto blasser wird die Farbe
Transduktion Ablauf (Stäbchen) 3. Hyperpolarisation
Am Ende der Transduktion steht die Hyperpolarisation, die ein Nervenimpuls auslöst und so kommt es zum elektrischen Signal
Pigmentregeneration (Stäbchen)
Definition
Die ursprüngliche Konfiguration des Rhodopsins wird wieder hergestellt, um eine erneute Transduktion zu ermöglichen. Das Retinal muss also wieder mit dem Opsin verbunden werden, damit eine weiter Transformation stattfinden kann
Pigmentregeneration
(Stäbchen) - Was wird benötigt, wie lange dauert es?
findet im Dunkeln statt
ursprüngliche Färbung kehrt zurück
benötigt Emzyme aus der Pigmentpithelschicht
vollständige Regeneration in ca. 30 min. (Zapfen ca. 6 min.)
Wie empfindlich ist die visuelle Wahrnehmung?
Messung der Schwelle für die Wahrnehmung eines Lichtreizes: ca. 100 Photonen
Davon erreichen aber nur ca. 50 Photonen die Retina, nur ca. 7 werden tatsächlich absorbiert
Es ist sehr unwahrscheinlich ist, dass diese Photonen von Sehpigmentmolekülen absorbiert werden, die alle auf demselben Rezeptor liegen
es reicht ein Photon aus, um als Lichtreiz wahrgenommen werden zu können
Gelber Fleck
Ort des schärfsten Sehens mit der Fovea als Zentrum
Arten von Gesichtsfeldern
- Horizontales Gesichtsfeld 180°-200°
2. vertikales Gesichtsfeld 130°
Gesichtsfeld für Farben
Man kann Farben nicht überall gleich gut wahrnehmen im Gesichtsfeld vgl. Folie 31
Einschränkungen des Gesichtsfelds
- Retinitis Pigmentosa: Nur kleiner Ausschnitt in der Mitte des Sichtfeldes erkennbar
- Makuladegeneration: Objekte in der Mitte des Sichtfeldes nicht mehr erkennbar
- Weitere Defekte: Netzhautablösung, diabetische Retinophatie, Katarakt (Grauer Star); Glaukom (Grüner Star)
Dunkeladaption
Die Zunahme der Lichtempfindlichkeit, die auftritt, wenn sich das Auge in der Dunkelheit befindet.