Wege der visuellen Verarbeitung im Gehirn V.03 Flashcards
Sehnerv (Nervus opticus)
-paarig angelegter sensorische Hirnnerv, der mit seiner Verzweigung in der Netzhaut des Auges endet.
(blinder Fleck)
Axone der Ganglienzellen bilden den Sehnerv
Sehtrakt (tractus opticus/optic tract)
- Sehnerv nachdem am Sehnervkreuzung (Chiasma Optimum) die Hälfte der Nervenfasern die Seite gewechselt haben.
- linke Gesichtsfeldhälfte beider Augen wird zur rechten Hirnhälfte projiziert und umgekehrt.
- mündet größtenteils in den Corpus geniculatum laterale
Sehnervkreuzung (Chiasma Opticum)
- Aus dem Sehnerv wird dort der Sehtrakt
- linke Gesichtsfeldhälfte beider Augen wird zur rechten Hirnhälfte projiziert und umgekehrt.
-Die Fasern aus den nasalen Netzhauthälften kreuzen sich, während die temporalen ungekreuzt weiterziehen
seitlicher Kniehöcker (Corpus Geniculatum laterale, lateral geniculate nucleus)
- ein Kerngebiet des Thalamus
- Ganglienaxone führen als optischer Nerv aus Retina in CGL und enden hier in Synapsen
- Einzige Schaltstelle zwischen Netzhaut und Sehrinde
- CGL hat sechs Schichten
- von hier aus läuft die Sehbahn als Sehstrahlung (Radiatio Optica) zur primären Sehrinde (Areal.17)
- ein Teil zweigt kurz nach dem Chiasma zu den Kerngebieten des Hirnstamms, die der Steuerung der Blickmotorik dienen
- Schichten des Corpus geniculatum laterale
Verläuft topographisch
Schicht 1-2
2 mangnocellulare Schichten
-bekommen Input von großen M-Ganglionzellen
von mehreren Rezeptoren
-dient Verarbeitung von großen, schnellen, bewegten Objekten und groben Merkmalen
Schicht 3-6
4 parvocellulare Schichten
-bekommen Input von kleinen P-Ganglionzellen
von einzelnen Rezeptoren
-dient der Verarbeitung von Details, stationären Objekten
Topographische Verarbeitung
benachbarte Punkte in der Realität, werden durch benachbarte Neuronen abgebildet.
CGL als Schaltstelle
- jede Schicht im CGL bekommt nur Input von einem Auge
- Repräsentation ist topographisch
- CGL hat Verbindung zu anderen Hirnarealen-> dementsprechend ergeben sich Einflüsse auf die Wahrnehmung
Informationsverarbeitung im primären visuellen Kortex (V1, Area 17)
- etwa 200Millionen Zellen
- hier findet grundlegende Transformation visueller Informationen auf der Grundlage des Inputs aus CGL statt. (in Schicht 4c)
- Wechselwirkungen mit anderen Hirnarealen
- ist in sechs Schichten organisiert
- besteht aus streifenförmigen rezeptiven Feldern
Zwei Grundprinzipien der neuronalen Verarbeitung
- Topographische Repräsentation
- > benachbarte Positionen im visuellen Feld entsprechen auch benachbarten Neuronen
Abbilder stehen Kopf
2. Kortikale Verstärkung
-kortikaler Abbildungsbereich der Fovea ist besonders groß, dass heißt für die Fovea steht mehr Kortexvolumen zur verfügung
Prinzipien der Anordnung von Neuronen im visuellen Kortex
- Neuronen die für die selbe Orientierung stehen sind in Orientierungskolumnen angeordnet
- Neuronen, die für ein Auge kodieren sind in Augen-Dominanzkolumnen angeordnet > zwei davon = Hyperkolmne
- Hyperkolumnen sind komplexe Gruppen von von Kolumnen > bilden Bereich der Außenwelt ab
Hyperkolumne
- Block von 1mm
- Hyperkolumnen sehen die Welt in verschiedenen Auflösungsgraden >kortikale Magnifikation
- > Vergrößerung der kortikalen Repräsentation
- Arten von Zellen im visuellen Kortex
Einfache Zellen
Neuronen zuständig für Orientierung, Bewegung, Bewegungsrichtung, Farbe, binokulare Disparität
komplexe Zellen
sprechen auf komplizierte Reize an, können z.b positionsunabhängig reagieren
Hyperkomplexe Zellen
Aktivität oft Kontextabhängig
Neuronen feuern nur in stark spezialisierten Kontexten
(z.B Oma Neuron)
Zwei Ansätze zur Spezialisierung von kortikalen Bereichen
-> immer mehr Merkmale werden neuroyal Integriert.
Also stehen irgendwann bestimmte Neuronen für bestimmte Objekte (Großmutterzelle)
->Ansatz vom verteilten neuronalen Code
Unterschiedliche Neuronen codieren unterschiedliche Informationen
Dorsale und ventrale Bahnen
-Stufe weiterer Verarbeitung nach dem visuellen Kortex
Dorsale Bahn (Where/How)(Handeln)
- zieht vom primären visuellen Kortex im Okzipitallappen zum Parietallappen
- zuständig für Objektlokalisation und Aufmerksamkeitssteuerung, Bewegung
ventrale Bahn (what) (Erkennen)
- verläuft vom primären visuellen Kortex zum Temporallappen
- zuständig für Objekterkennung,Gesichter
Anordnung von Neuronen im visuellen Kortex
- Neuronen die den selben Bereich der Retina versorgen sind in dicken Säulen angeordnet
- Neuronen die für die selber Orientierung zuständig sind sind so angeordnet dass alle Orientierung innerhalb einer Hypersäule sind
- Alternierend sind die Neuronen die für das linke und rechte Auge ansprechen Säulen angeordnet
