Πραςθ. Αλεξάνδρα Οικονόμου

Transcript

1 Πραςθ Αλεξάνδρα Οικονόμου

2 Το φωσ Αντιλαμβανόμαςτε ζνα πολφ μικρό τμιμα του θλεκτρομαγνθτικοφ πεδίου, μεταξφ nm (1/διςεκατομυριοςτό του μζτρου). Το τμιμα του θλεκτρομαγνθτικοφ πεδίου που αποκαλοφμε φωσ δεν είναι ποιοτικά διαφορετικό από το υπόλοιπο θλεκτρομαγνθτικό πεδίο είναι απλϊσ το τμιμα που μποροφμε να δοφμε.

3 Μήθνο θύκαηνο

4 Στοιχεία του φωτόσ Ακτινοβολία: πολφ μικρά φορτία ενζργειασ (quanta) Quantum: το μικοσ κφματοσ του φορτίου ενζργειασ Φωτόνια: τα quanta τθσ φωτεινισ ενζργειασ μεταξφ nm που μποροφμε να δοφμε Κάκε φωτόνιο είναι μια πολφ μικρι ποςότθτα ενζργειασ (θ οποία εξαρτάται από το μικοσ κφματοσ)

5 Αςξανόμενη ενέπγεια Αςξανόμενο μήκορ κύμαηορ

6 Σσεηική ένηαζη Μήκορ κύμαηορ

7 Η αντίλθψθ του χρϊματοσ Αποτζλεςμα 3 παραμζτρων: Απόχρωςθσ (hue). Αλλάηει ανάλογα με τθν ζνταςθ του φωτιςμοφ. Βραχφτερα μικθ: ιϊδεσ, μπλε, κλπ. Μακρφτερα: κόκκινο. Ζνταςθσ. Φωτεινότθτα (brightness) Κορεςμοφ (saturation). Βακμόσ κακαρότθτασ του χρϊματοσ. Μια απόχρωςθ πλθςιάηει ζνα απλό χρϊμα, ι αποτελείται από διαφορετικά μικθ κφματοσ; Ζνα απλό χρϊμα είναι πλιρωσ κορεςμζνο. Η ανάμιξθ του λευκοφ μειϊνει τον κορεςμό του.

8

9 Η αίςκθςθ τθσ όραςθσ Το αποτζλεςμα τθσ επίδραςθσ του φωτόσ όταν πζφτει ςτον αμφιβλθςτροειδι χιτϊνα και τελικά επιδρά ςτουσ νευρϊνεσ του εγκεφάλου. Όταν το φωσ (φυςικι ενζργεια) φκάνει ςτουσ οφκαλμοφσ, ενεργοποιεί τουσ υποδοχείσ τθσ όραςθσ. Η φυςικι ενζργεια μεταςχθματίηεται ςε θλεκτροχθμικι ενζργεια ςτουσ νευρϊνεσυποδοχείσ. Οι φωτοχποδοχείσ δφνανται να ανταποκρικοφν ςε πολφ λίγθ ενζργεια, αυτι ενόσ φωτονίου. Η ενζργεια αυτι μετατρζπεται ςε γενεςιουργό δυναμικό (τοπικι υπερπόλωςθ του νευρϊνα).

10 Η αιςκθτικι κωδικοποίθςθ Οι νευρϊνεσ ςτζλνουν ζνα μόνο είδοσ μθνφματοσ: δυναμικά ενεργείασ. Ο εγκζφαλοσ ερμθνεφει τα δυναμικά ενεργείασ από το οπτικό νεφρο ωσ φωσ, και αυτά από το ακουςτικό νεφρο ωσ ιχο. Οι νευρϊνεσ ζχουν ζναν αυκόρμθτο ρυκμό πυροδότθςθσ. Αντιδροφν ςε ζνα ερζκιςμα αυξάνοντασ ι μειϊνοντασ τον ρυκμό πυροδότθςθσ. Ο ρυκμόσ των ϊςεων μεταφζρει το είδοσ τθσ πλθροφορίασ. Το νόθμα τθσ ϊςθσ ενόσ μεμονωμζνου νευρϊνα μπορεί να εξαρτάται και από το ποιοι άλλοι νευρϊνεσ είναι ενεργοί.

11 Αμθιβληζηποειδήρ Κενηπικό βοθπίο θακόρ Ωσπή κηλίδα Οπηικό νεύπο κεπαηοειδήρ

12 Ο οφκαλμόσ-1 Το φωσ ειςζρχεται μζςω ενόσ ανοίγματοσ του οφκαλμικοφ βολβοφ, τθν κόρθ (pupil) Εςτιάηεται με τθ βοικεια του κερατοειδοφσ χιτϊνα (cornea) και του κρυςταλλοειδι φακοφ (lens) ςτον αμφιβλθςτροειδι χιτϊνα (retina) Ο κερατοειδισ (κυρίωσ) και ο φακόσ κάμπτουν τισ ακτίνεσ του φωτόσ ςχθματιςμόσ εικόνασ ςτον αμφιβλθςτροειδι

13 Ο οφκαλμόσ-2 Το ςχιμα του φακοφ ελζγχεται από τουσ ακτινωτοφσ μφεσ, που μποροφν να αλλάξουν το ςχιμα του (προςαρμογι). Οι φακοί γίνονται λιγότερο ελαςτικοί με τθν θλικία. Ο βακμόσ του φωτόσ που ειςχωρεί εξαρτάται από το μζγεκοσ τθσ κόρθσ. Η κόρθ ανοίγει ςτθν ίριδα.

14 Ο οφκαλμόσ-3 Η διαςτολι των κορϊν ελζγχεται από τουσ ςυμπακθτικοφσ κλάδουσ του ΑΝΣ Η ςυςτολι των κορϊν ελζγχεται από τουσ παραςυμπακθτικοφσ κλάδουσ του ΑΝΣ. Φάρμακο που παρεμποδίηει τθ διαβίβαςθ τθσ ακετυλοχολίνθσ (νευροδιαβιβαςτισ του ΠΝΣ) χαλαρϊνει τισ ίνεσ του ςφιγκτιρα μυόσ, ανοίγει τθν κόρθ (belladona) Οι κινιςεισ των οφκαλμϊν ελζγχονται από τουσ οφκαλμοκινθτικοφσ μφεσ

15 Ίπιρ Ακηινωηόρ μςρ Ωσπή κηλίδα Κόπη Τςθλό ζημείο κεπαηοειδήρ θακόρ αμθιβληζηποειδήρ Οπηικό νεύπο

16 Ο οφκαλμόσ-4 Δεν ζχουμε ςυναίςκθςθ του τυφλοφ ςθμείου. Ο εγκζφαλοσ ςυμπλθρϊνει τισ λεπτομζρειεσ που λείπουν από το οπτικό ερζκιςμα.

17 Ήξεπερ πωρ ηα μάηια ζος έσοςν ένα ηςθλό ζημείο; Δεν ζχουμε ςυναίςκθςθ του τυφλοφ ςθμείου. Ο εγκζφαλοσ ςυμπλθρϊνει τισ λεπτομζρειεσ που λείπουν από το οπτικό ερζκιςμα.

18 Ο οφκαλμόσ-5 Ο αμφιβλθςτροειδισ χιτϊνασ καλφπτεται από φωτοχποδοχείσ: ραβδία & κωνία (rods & cones). Όπωσ και ςτθν φωτογραφικι μθχανι, οι ακτίνεσ του φωτόσ εςτιάηονται ζτςι ϊςτε θ εικόνα να αναςτρζφεται: το δεξί μζροσ του οπτικοφ πεδίου διεγείρει το αριςτερό ιμιςυ του αμφιβλθςτοειδοφσ και αντίκετα. Το άνω μζροσ του οπτικοφ πεδίου διεγείρει το κάτω ιμιςυ του αμφιβλθςτοειδοφσ και αντίκετα.

19 Ο οφκαλμόσ-6 Κεντρικό βοκρίο (fovea): θ περιοχι του αμφιβλθςτροειδοφσ που είναι εξειδικευμζνθ για τθν οξεία όραςθ. Δεν υπάρχουν αιμοφόρα αγγεία και νευράξονεσ των γαγγλιακϊν κυττάρων ςε αυτό το ςθμείο να τθν παρεμποδίςουν. Οι υποδοχείσ ςτο κεντρικό βοκρίο ζχουν πυκνι διάταξθ. Η πιο ευαίςκθτθ περιοχι δεν βρίςκεται ςτο ίδιο μζροσ ςε όλα τα είδθ. Γεράκια: μεγαλφτερθ πυκνότθτα φωτοχποδοχζων ςτο άνω ιμιςυ του αμφιβλθςτροειδοφσ (κάτω ιμιςυ του οπτικοφ πεδίου). Οξφτθτα όραςθσ όταν πετάνε. Το αντίκετο ςυμβαίνει ςτουσ αρουραίουσ.

20 ξαβδία θσλία Γίπνια θύηηαξα Οξηδόληηα θύηηαξα Βξαρύηλα θύηηαξα Ίλεο νπηηθνύ λεύξνπ Γαγγιηαθά θύηηαξα Φωρ

21 Ο οφκαλμόσ-7 Το φωσ πρζπει να περάςει διαμζςου των γαγγλιακϊν και δίπολων κυττάρων πριν φτάςει ςτουσ υποδοχείσ. Τα γαγγλιακά και τα δίπολα κφτταρα είναι ςχεδόν διαφανι.

22

23 Κωνία Εξειδικευμζνα για τθν χρωματικι όραςθ. Μικρι ευαιςκθςία ςτο αμυδρό φωσ. Φωτωπικό ςφςτθμα, απαιτεί περιςςότερο φωσ. Περιςςότερο ευαίςκθτα ςτισ λεπτομζρειεσ (λιγότερα κωνία ςυγκλίνουν προσ ζνα μεταςυναπτικό νευρϊνα). Μεγαλφτερθ πυκνότθτα ςτο κζντρο το αμφιβλθςτοειδοφσ (κεντρικό βοκρίο).

24 αβδία Περιςςότερο ευαίςκθτα ςτα αμυδρά φωτεινά ερεκίςματα. Δεν ςυμβάλλουν ςτθν χρωματικι όραςθ. Σκοτωπικό ςφςτθμα. Λιγότερο ευαίςκθτα ςτισ λεπτομζρειεσ (περιςςότερα ραβδία ςυγκλίνουν προσ ζνα μεταςυναπτικό νευρϊνα). Μεγαλφτερθ πυκνότθτα ςτθν περιφζρεια του αμφιβλθςτοειδοφσ.

25 ξαβδία θσλία

26 Η διζγερςθ των υποδοχζων-1 Η μεμβράνθ των φωτοχποδοχζων περιζχει δίαυλουσ ιόντων οι οποίοι είναι ςυνικωσ ανοικτοί. Οι δίαυλοι αυτοί δζχονται ανιόντα. Ζτςι, το δυναμικό υποδοχζα είναι θ υπερπόλωςθ. Σε αντίκεςθ με άλλουσ νευρϊνεσ, οι φωτοχποδοχείσ ςυνεχϊσ διαχζουν τον νευροδιαβιβαςτι τουσ. Όταν το φωσ απελευκερϊνει ενζργεια, οι δίαυλοι ιόντων του φωτοχποδοχζα κλείνουν. Τα ανιόντα δεν μποροφν να διαπεράςουν τθν μεμβράνθ, θ οποία υπερπολϊνεται περιςςότερο, και ο νευροδιαβιβαςτισ δεν διαχζεται.

27 Η διζγερςθ των υποδοχζων-2 Σαν αποτζλεςμα των αλλαγϊν, δθμιουργείται μια διαβακμιηόμενθ υπερπόλωςθ του υποδοχζα: όςο πιο ζντονο το ερζκιςμα, τόςο πιο ζντονθ θ υπερπόλωςθ. Η υπερπόλωςθ ζχει ςαν αποτζλεςμα τθν μείωςθ του νευροδιαβιβαςτι από τον φωτοχποδοχζα. Ο νευροδιαβιβαςτισ υπερπολϊνει το δίπολο κφτταρο. Η μείωςι του ζχει ςαν αποτζλεςμα τθν εκπόλωςθ του δίπολου κυττάρου. Η υπερπόλωςθ είναι ζνα νευρικό ςιμα, όπωσ θ εκπόλωςθ.

28 Η διζγερςθ των υποδοχζων-3 Συμπζραςμα: το φωσ υπερπολϊνει τον φωτοχποδοχζα και εκπολϊνει το δίπολο κφτταρο. Το δίπολο κφτταρο εκχζει νευροδιαβιβαςτζσ, οι οποίοι εκπολϊνουν τθ μεμβράνθ του γαγγλιακοφ κυττάρου και αυξάνει τον ρυκμό πυροδότθςισ του. Η αναςτολι του υποδοχζα επίςθσ μεταβιβάηει πλθροφορίεσ. Η υπερπόλωςθ του υποδοχζα μειϊνει τθν αναςταλτικι διαβίβαςθ προσ τα δίπολα κφτταρα, άρα αυτά διεγείρονται.

29 θσο

30 Οι 2 κεωρίεσ τθσ χρωματικισ όραςθσ (ςυμπλθρωματικζσ)

31 Η τριχρωματικι κεωρία (Young-Helmholtz) Κάκε κωνίο είναι ευαίςκθτο ςε ζνα ευρφ φάςμα μθκϊν κφματοσ, αλλά περιςςότερο ευαίςκθτο ςε οριςμζνα. Διακρίνουμε το μικοσ κφματοσ βάςει τθσ ςχετικισ διζγερςθσ των 3 ειδϊν κωνίων: Βραχζοσ μικουσ Μεςαίου μικουσ Μακροφ μικουσ κφματοσ Η ποςοςτιαία ςχζςθ τθσ αντίδραςθσ των 3 κωνίων κακορίηει τθν αντίλθψθ του χρϊματοσ. Συγκριτικι διεργαςία. Όταν και τα 3 είδθ ενεργοποιοφνται ςτον ίδιο βακμό, βλζπουμε άςπρο ι γκρι.

32 Η τριχρωματικι κεωρία (Young-Helmholtz) Πρόβλθμα: θ αντίλθψθ του χρϊματοσ δεν είναι απόλυτθ αλλά ςχετικι.

33

34 Η κεωρία τθσ ανταγωνιςτικισ (αντίκετθσ) επεξεργαςίασ (Hering) Κάκε δίπολο κφτταρο δζχεται πλθροφορίεσ από 2-3 είδθ κωνίων. Αντιλαμβανόμαςτε τα χρϊματα με τθν μορφι ςυμπλθρωματικϊν ηευγαριϊν χρωμάτων: Άςπρο - μαφρο Κόκκινο - πράςινο Μπλε - κίτρινο Συγκεκριμζνοι νευρϊνεσ διεγείρονται από το πράςινο & αναςτζλλονται από το κόκκινο, κλπ. Όταν το κφτταρο εκπολϊνεται, ο εγκζφαλοσ γνωρίηει πωσ κοιτάμε κάτι πράςινο, αλλά όχι κόκκινο ι λευκό. Άςπρο: διζγερςθ από τον ςυνδυαςμό όλων των μθκϊν κφματοσ.

35 Η κεωρία τθσ ανταγωνιςτικισ (αντίκετθσ) επεξεργαςίασ Όταν κοιτάηετε το κόκκινο για πολφ κα δείτε ζνα πράςινο μετείκαςμα (afterimage), κλπ. Κατά τθν παρατεταμζνθ ζκκεςθ ςε κόκκινο φωσ, ζνα ειδικό δίπολο κφτταρο μπορεί να υποςτεί παρατεταμζνθ διζγερςθ. Όταν το κόκκινο φωσ απομακρυνκεί, το κφτταρο υπερπολϊνεται και οι πλθροφορίεσ που ςτζλνει εκλαμβάνονται ςαν πράςινο.

36

37

38

39 Η αχρωματοψία Ζλλειψθ κωνίων μεςαίου ι βραχζοσ μικουσ κφματοσ (γενετικοί λόγοι). Πιο ςυνικθσ μορφι: διάκριςθ κόκκινου-πράςινου. Ο κόςμοσ φαίνεται ςαν αποχρϊςεισ του κίτρινου και του μπλε. Τα άτομα βλζπουν το κόκκινο και το πράςινο ςαν αποχρϊςεισ του κίτρινου. Δεν οφείλεται ςε ζλλειψθ κωνίων, γιατί θ διακριτικι τουσ ικανότθτα είναι φυςιολογικι. Τα κόκκινα κωνία τουσ περιζχουν πράςινθ οψίνθ. Άλλα άτομα επίςθσ μπερδεφουν το κόκκινο-πράςινο και ζχουν φυςιολογικι διακριτικι ικανότθτα. Τα πράςινα κωνία τουσ περιζχουν κόκκινθ οψίνθ.

40 Η αχρωματοψία ςυν. Οι δφο αυτζσ μορφζσ ζχουν να κάνουν με υπολειπόμενα γονίδια που βρίςκονται ςτο χρωμόςωμα Χ. Υπάρχουν ςε μεγαλφτερο ποςοςτό ςτουσ άνδρεσ διότι αυτοί ζχουν ζνα χρωμόςωμα Χ (8% ζναντι 1%). Η 3θ μορφι είναι πολφ ςπάνια και δεν ζχει να κάνει με γονίδιο του χρωμοςϊματοσ Χ. Δεν υπάρχουν μπλε κωνία. Ο κόςμοσ φαίνεται ςαν αποχρϊςεισ του πράςινου και κόκκινου. Ο ουρανόσ φαίνεται πράςινοσ και το κίτρινο φαίνεται ροη. Η διακριτικι ικανότθτα δεν επθρεάηεται διότι ο αμφιβλθςτροειδισ περιζχει λίγα μπλε κωνία. Μπορεί να υπάρχει ζλλειψθ δφο ειδϊν κωνίων.

41 Είδθ αχρωματοψίασ

42 Είδθ αχρωματοψίασ

43

44

45 Αχρωματοψία

46 Οπτικζσ οδοί Οπηηθό λεύξν Έμσ Γνλαηώδεο Σώκα (ζάιακνο) Οπηηθόο θινηόο

47 Οπτικζσ οδοί Οπηηθό ρίαζκα Έμσ Γνλαηώδεο Σώκα Οπηηθόο Φινηόο

48 1. Ακθηβιεζηξνεηδήο 2. Οπηηθό λεύξν 3. Οπηηθό ρίαζκα 4. Οπηηθά δεκάηηα 5. Άλσ δηδύκηα 6. Έμσ γνλαηώδεο ζώκα 7. Οπηηθή αθηηλνβνιία 8. Οπηηθόο θινηόο Οπτικζσ οδοί Κνηιηαθή επηθάλεηα εγθεθάινπ/νπηηθήο νδνύ

49 Τυφλι όραςθ (Ακπγδαιή) Πξνζθέθαιν (ζαιάκνπ) Οπίζζηνο βξεγκαηηθόο ινβόο Ακθηβιεζηξνεηδήο Άλσ δηδύκηα

50 Τυφλι όραςθ

51 Τυφλι όραςθ Απουςία οπτικοφ φλοιοφ Μθ ςυνειδθτι όραςθ Αποφυγι αντικειμζνων Μθ ςυνειδθτι ςυναιςκθματικι αντίδραςθ

52 Το οπτικό πεδίο

53 Βλάβεσ οπτικοφ πεδίου Μνλόπιεπξε απώιεηα νπηηθνύ πεδίνπ (Δηεξώλπκε) εκηαλνςία Οκώλπκε εκηαλνςία

54 Μθχανιςμοί επεξεργαςίασ οπτικοφ ςυςτιματοσ Αμφιβλθςτροειδισ χιτϊνασ: 6 εκατομμ. κωνία, 120 εκατομμ. ραβδία Δεν χρειαηόμαςτε πλθροφορίεσ από 126 εκατομμ. ςθμεία Σθμαντικζσ πλθροφορίεσ: όρια αντικειμζνων, κίνθςθ Σφγκριςθ ενόσ τμιματοσ του αμφιβλθςτροειδοφσ χιτϊνα με ζνα άλλο

55 Υποδεκτικά πεδία Υποδεκτικό πεδίο νευρϊνα: το τμιμα του αμφιβλθςτροειδοφσ που επθρεάηει τθ δραςτθριότθτα του νευρϊνα όταν προςπζςει κάποιο φωτεινό ερζκιςμα. Π.χ., υποδεκτικό πεδίο γαγγλιακοφ κυττάρου, ι κυττάρου φλοιοφ: το τμιμα του αμφιβλθςτροειδοφσ όπου οι υποδοχείσ διεγείρουν τα διάφορα κφτταρα, μζχρισ ότου το μινυμα φτάςει ςτο γαγγλιακό κφτταρο ι ςτο κφτταρο του φλοιοφ

56 Υποδεκτικά πεδία ςυν. Περιοχι του αμφιβλθςτροειδοφσ Περιοχι του οπτικοφ πεδίου Κάκε ςθμείο του αμφιβλθςτροειδοφσ δζχεται πλθροφορίεσ από κάκε ςθμείο του οπτικοφ πεδίου (δεν υπάρχει διαφορά μεταξφ των δφο) Διεγερτικά υποδεκτικά πεδία (αφξθςθ ρυκμοφ πυροδότθςθσ του νευρϊνα) Αναςταλτικά υποδεκτικά πεδία (μείωςθ ρυκμοφ πυροδότθςθσ του νευρϊνα)

57 Υποδεκτικά πεδία ςυν. Κέληξν + Κέληξν - Ππξνδόηεζε γαγγιηαθνύ θπηηάξνπ

58 Υποδεκτικά πεδία ςυν.

59 Ρλάγια (πλευρικι) αναςτολι Νευρϊνεσ: ςφνκετα υποδεκτικά πεδία (π.χ., ςε οριηόντια πράςινθ γραμμι που κινείται πλάι, ςε ςφνκετα ερεκίςματα) Τα ςφνκετα υποδεκτικά πεδία είναι αποτζλεςμα αλλθλεπίδραςθσ κυττάρων φλοιοφ Πλάγια αναςτολι: μείωςθ τθσ δραςτθριότθτασ ενόσ νευρϊνα λόγω τθσ δραςτθριότθτασ ενόσ άλλου νευρϊνα Ενιςχφει τθν ενίςχυςθ τθσ αντίκεςθσ τθσ φωτεινότθτασ ςτα όρια των ςχθμάτων Απροςδόκθτα αποτελζςματα

60 Πλάγια αναςτολι

61 Πλάγια αναςτολι

62 Μθχανιςμόσ Κάκε φωτοχποδοχζασ διεγείρει δφο ι περιςςότερα δίπολα κφτταρα. Διεγείρει επίςθσ ζνα οριηόντιο κφτταρο. Το οριηόντιο κφτταρο αναςτζλλει κάπωσ το δίπολο κφτταρο και αναςτζλλει τα γειτονικά δίπολα κφτταρα (πλάγια αναςτολι). Το τελικό αποτζλεςμα τθσ διζγερςθσ και τθσ ςχετικισ αναςτολισ είναι θ διζγερςθ του δίπολου κυττάρου που ζχει διεγερκεί από τον φωτοχποδοχζα και θ αναςτολι των γειτονικϊν δίπολων κυττάρων.

63 Μθχανιςμόσ ςυν. Τα κφτταρα ςτο εξωτερικό του τετραγϊνου δζχονται μεγαλφτερθ διζγερςθ - + -

64 Μθχανιςμόσ ςυν. Εςτίαςθ ςτο πορτοκαλί: λίγθ πλάγια αναςτολι, λευκό ι ελαφρά γκρι, ακρίβεια ςτθν όραςθ Πράςινο: ιςορροπία μεταξφ ςκοτεινϊν & φωτεινϊν ςθμείων, λευκό Μωβ: πλάγια αναςτολι

65 Μθχανιςμόσ ςυν. Το πλαίςιο του κεντρικοφ γκρι επιδρά ςτθν αντίλθψι του

66 Δομι υποδεκτικϊν πεδίων Δίπολα κφτταρα Γαγγλιακά κφτταρα Ζξω Γονατϊδεσ Σϊμα Τα υποδεκτικά πεδία τουσ ςυνδυάηονται ςτουσ διαδοχικοφσ ςτακμοφσ και ζτςι τα υποδεκτικά πεδία μεγαλϊνουν

67 Οι παράλλθλεσ οδοί του αμφιβλθςτροειδοφσ χιτϊνα ςτο Ζξω Γονατϊδεσ Σϊμα (ΕΓΣ) Γαγγλιακά κφτταρα: Μικρά (κφτταρα Χ) κυρίωσ κοντά ςτο κεντρικό βοκρίο. Μικρά υποδεκτικά πεδία, χρϊμα, λεπτομζρειεσ. Στζλνουν πλθροφορίεσ ςε μικρά κφτταρα του ΕΓΣ (μικροκυτταρικοφσ νευρϊνεσ). Μεγάλα (κφτταρα Υ) ςε όλο τον αμφιβλθςτροειδι. Μεγάλα υποδεκτικά πεδία. Όχι χρϊμα. Αντίδραςθ ςε κινοφμενα ερεκίςματα, ςφντομθ αντίδραςθ ςε ςτατικά ερεκίςματα. Τα Χ & Υ ςτζλνουν πλθροφορίεσ ςε μεγάλα κφτταρα του ΕΓΣ (μεγαλοκυτταρικοφσ νευρϊνεσ). Αντίλθψθ βάκουσ, μεγάλων μορφϊν, κίνθςθσ.

68 Οι παράλλθλεσ οδοί του αμφιβλθςτροειδοφσ χιτϊνα ςτο ΕΓΣ Μεγαλοκυτταρικι οδόσ: ςε όλα τα κθλαςτικά. Μικρότερθ διακριτικι ικανότθτα. Κίνθςθ. Φωτεινότθτα. Μικροκυτταρικι οδόσ: πίκθκοι, άνκρωποσ. Χρϊμα, λεπτομζρεια.

69 Οι παράλλθλεσ οδοί Οπτικόσ φλοιόσ (ταινιωτόσ φλοιόσ, περιοχι V1): δζχεται τον κφριο όγκο των οπτικϊν πλθροφοριϊν από τον κάλαμο. Δευτερογενισ οπτικόσ φλοιόσ (περιοχι V2): πλθροφορίεσ από περιοχι V1 & από τον κάλαμο. Ο δευτερογενισ οπτικόσ φλοιόσ ςτζλνει τισ πλθροφορίεσ ςτισ περιοχζσ V3, V4, V5, και μερικζσ πίςω ςτθν περιοχι V1. Οι περιοχζσ αυτζσ υποδιαιροφνται περαιτζρω. Ζχουμε περιςςότερεσ από 20 οπτικζσ περιοχζσ ςτο φλοιό.

70 3 παράλλθλεσ οδοί ςτον φλοιό Τμιμα τθσ μικροκυτταρικισ οδοφ: ευαίςκθτο πρωταρχικά ςτισ λεπτομζρειεσ Το κφριο τμιμα τθσ μεγαλοκυτταρικισ οδοφ: ευαίςκθτο ςτθν κίνθςθ Μεγαλοκυτταρικι & μικροκυτταρικι οδόσ: ευαίςκθτεσ ςτθ φωτεινότθτα & ςτο χρϊμα Οι μεγαλοκυτταρικοί & μικροκυτταρικοί νευρϊνεσ δεν αλλθλεπικαλφπτονται

71 Οπτικόσ φλοιόσ Πιεθηξαία ζρηζκή

72 Οπτικζσ περιοχζσ

73 Οπτικζσ περιοχζσ

74 Αναγνϊριςθ τθσ μορφισ Τα κφτταρα του αμφιβλθςτροειδοφσ αντιδροφν ςε οριςμζνου τφπου ερεκίςματα (από τθν καταγραφι θλεκτρικισ δραςτθριότθτασ φλοιοφ) Τα περιςςότερα κφτταρα ζχουν διοφκάλμια υποδεκτικά πεδία Τα περιςςότερα κφτταρα ζχουν υποδεκτικά πεδία ςχιματοσ ορκογωνίου. Λειτουργοφν ςαν ανιχνευτζσ χαρακτθριςτικϊν γνωριςμάτων (feature detectors).

75 Κατθγορίεσ κυττάρων Απλά Σφνκετα Πολυςφνκετα

76 Απλά Στον κφριο οπτικό φλοιό. Διζγερςθ από ζνα φωτεινό ερζκιςμα μορφισ κθλίδασ ςε οποιοδιποτε ςθμείο του διεγερτικοφ υποδεκτικοφ πεδίου. Αναςτολι από ζνα φωτεινό ερζκιςμα μορφισ κθλίδασ ςε οποιοδιποτε ςθμείο του αναςταλτικοφ υποδεκτικοφ πεδίου. Ο βακμόσ τθσ διζγερςθσ ι αναςτολισ είναι ςυνάρτθςθ του βακμοφ του φωτόσ που προςπίπτει.

77 Απλά

78 Σφνκετα Στθν περιοχι V1 ι V2. Ευρφτερο υποδεκτικό πεδίο από τα απλά κφτταρα. Δεν ζχουν διεγερτικζσ και αναςταλτικζσ ηϊνεσ. Αντιδροφν ςε πρότυπο φωτόσ ςυγκεκριμζνου προςανατολιςμοφ, κινοφμενο κάκετα ςτον άξονα του κυττάρου (κάκετθ ράβδοσ, κτλ.). Οποιοδιποτε ερζκιςμα με κατάλλθλο προςανατολιςμό & κίνθςθ εντόσ του μεγάλου υποδεκτικοφ πεδίου διεγείρει το κφτταρο, ανεξάρτθτα από τθν ακριβι κζςθ του μζςα ςτο πεδίο.

79 Σφνκετα

80 Ρολυςφνκετα Σαν τα ςφνκετα αλλά με ιςχυρι αναςταλτικι περιοχι ςτο ζνα άκρο του ορκογϊνιου υποδεκτικοφ τουσ πεδίου. Το ερζκιςμα δεν πρζπει να εκτείνεται πζραν ενόσ οριςμζνου ςθμείου.

81 Ρολυςφνκετα

82 Στιλεσ Κφτταρα με ίδιεσ ιδιότθτεσ ομαδοποιοφνται ςε ςτιλεσ. Όλα τα κφτταρα μιασ ςτιλθσ αντιδροφν ςτα ίδια χαρακτθριςτικά του ερεκίςματοσ (ίδιο χρϊμα, πλθροφορίεσ και από τα 2 μάτια, κτλ.).

83 Αντίλθψθ πλθροφοριϊν από τον φλοιό V1 (πρωτοταγισ οπτικόσ φλοιόσ): αντίλθψθ, ςχθματιςμόσ νοερϊν εικόνων (πλθκτραίοσ φλοιόσ) V2: παρόμοιεσ ιδιότθτεσ με V1, περιγράμματα V4: χρωματικι όραςθ V5 (ζςω κροταφικι περιοχι): αντίλθψθ κίνθςθσ Κάτω κροταφικόσ φλοιόσ: αντίλθψθ μορφισ

84 Ρεριοχι V4 Αντίλθψθ χρϊματοσ Υποδεκτικά πεδία: περιοχζσ γφρω από το κεντρικό βοκρίο. Πράςινα γυαλιά θλίου: ςφγκριςθ των χρωμάτων με τα γειτονικά χρϊματα και αφαίρεςθ μιασ ποςότθτασ πράςινου από το χρϊμα του κάκε αντικειμζνου.

85 Αντίλθψθ χρϊματοσ Στακερότθτα του χρϊματοσ Σφμφωνα με τουσ Land & Zeki, θ αντίλθψθ του χρϊματοσ και θ αντίλθψθ του μικουσ κφματοσ αποτελοφν δφο διαφορετικζσ διαςτάςεισ. Η περιοχι V4 ζχει νευρϊνεσ, των οποίων θ εκπόλωςθ ςυςχετίηεται με το φαινόμενο χρώμα του αντικειμζνου και όχι με τθ ςφνκεςθ των μθκϊν κφματοσ του φωτόσ που αντανακλάται. Τα κφτταρα διπλοφ ανταγωνιςμοφ ςυγκεντρϊνονται κυρίωσ ςτθν περιοχι V1 - μικροκυτταρικό ςφςτθμα. Από τθ V1 το ςφςτθμα προβάλλει ςτθ V2 και από εκεί ςτθ V4.

86 Αντίλθψθ κίνθςθσ V5. Αντίδραςθ κυττάρων βάςει τθσ ταχφτθτασ & κατεφκυνςθσ τθσ κίνθςθσ. Οριςμζνα κφτταρα αντιδροφν ςτθν κίνθςθ μικροφ αντικειμζνου ςε ςχζςθ με τον φόντο του. Άλλα αντιδροφν ςτθ μεγζκυνςθ, ςμίκρυνςθ, περιςτροφι μιασ μεγάλθσ οπτικισ εικόνασ (όπωσ με τθν κίνθςθ του κεφαλιοφ). Τα κφτταρα αυτά δεν αντιδροφν ςτο χρϊμα. Ακινθτοψία: αγνωςία τθσ κίνθςθσ. Το άτομο βλζπει εικόνεσ ατόμων ι αντικειμζνων που εμφανίηονται ςε διαφορετικά ςθμεία ξαφνικά.

87 Αντίλθψθ βάκουσ Στερεοςκοπικι αντίλθψθ: βάςει τθσ αντίλθψθσ διαφορϊν ςε αυτά που βλζπουν τα 2 μάτια. Τα περιςςότερα κφτταρα του φλοιοφ ζχουν διοφκάλμια υποδεκτικά πεδία. Οριςμζνα κφτταρα τθσ μεγαλοκυτταρικισ οδοφ είναι πολφ ευαίςκθτα ςτο βακμό τθσ αςυμφωνίασ των πλθροφοριϊν. Δεν ενεργοποιοφνται όταν μόνο το ζνα μάτι κοιτάηει κάτι.

88 Αντίλθψθ βάκουσ

89 Αντίλθψθ βάκουσ Η αντίλθψθ του βάκουσ μπορεί να επιτευχκεί με πολλοφσ τρόπουσ (προοπτικι, αχνι εικόνα). Όμωσ θ ςτερεοςκοπικι αντίλθψθ είναι πιο ακριβισ, ιδίωσ για τον ςυντονιςμό των λεπτϊν κινιςεων του χεριοφ.

90 Σφνκεςθ τθσ αντίλθψθσ Ξεχωριςτζσ οδοί του οπτικοφ ςυςτιματοσ είναι υπεφκυνεσ για διαφορετικζσ παραμζτρουσ τθσ οπτικισ αντίλθψθσ. Η εμπειρία τθσ οπτικισ πλθροφορίασ ωσ ενιαίασ μπορεί να οφείλεται ςτο ότι οι νευρϊνεσ που διεγείρονται από το ίδιο αντικείμενο ςυχνά παράγουν εγκεφαλικά κφματα ςυχνότθτασ 40 Hz ςε ςυγχρονιςμό μεταξφ τουσ.

91 Διαταραχζσ τθσ οπτικισ αντίλθψθσ Οπτικι αγνωςία: αδυναμία αναγνϊριςθσ μζςω τθσ όραςθσ. Τυφλι όραςθ (blindsight): μετά από φλοιικι τφφλωςθ (καταςτροφι οπτικοφ φλοιοφ). Δεν υπάρχει ςυνείδθςθ τθσ όραςθσ. Το άτομο όμωσ ςτρζφεται προσ το οπτικό ερζκιςμα, μπορεί να αποφφγει αντικείμενα βάςει γεμάτου άδειου χϊρου. Οπτικι ςυμπεριφορά μζςω υποφλοιωδϊν περιοχϊν. Δεν ζχουμε επίγνωςθ του τυφλοφ ςθμείου του αμφιβλθςτροειδοφσ, διότι ο εγκζφαλοσ «καλφπτει» τα κενά. Ζτςι, άτομα με απϊλεια τμιματοσ του οπτικοφ πεδίου μπορεί να μθν το αντιλαμβάνονται.

92 Διαταραχζσ τθσ οπτικισ αντίλθψθσ Ρροςωποαγνωςία: αδυναμία αναγνϊριςθσ γνωςτϊν προςϊπων. Σε οριςμζνεσ περιπτϊςεισ το άτομο μπορεί να διακρίνει θλικία, φφλο. Σε άλλεσ, διακρίνει τμιματα του προςϊπου αλλά όχι το ςφνολο. Μπορεί να μθ δφναται να διακρίνει το δικό του πρόςωπο. Επίςθσ να μθν μπορεί να ςχθματίςει νοερά εικόνεσ προςϊπων. Δυςκολία ςτθν αναγνϊριςθ κατθγοριϊν αντικειμζνων (ηϊων και ιδίωσ προςϊπων, φυτϊν).

93 Διαταραχζσ τθσ οπτικισ αντίλθψθσ Αχρωματοψία: Διαφορά από αμφιβλθςτροειδικι αχρωματοψία: Το άτομο μπορεί να διακρίνει διαφορετικά μικθ κφματοσ (ςαν αποχρϊςεισ του γκρίηου), διότι διακζτει φωτοχποδοχείσ ευαίςκθτουσ ςτο μικοσ κφματοσ ςτον οφκαλμό. Δεν μπορεί όμωσ να μεταφράςει το μικοσ κφματοσ ςε χρϊμα. Επίςθσ, δεν υπάρχει χρωματικι ςτακερότθτα του γκρι: διαφορετικά φίλτρα άλλαηαν ςθμαντικά τθν κλίμακα των χρωμάτων. Μετά από οριςμζνο χρονικό διάςτθμα μπορεί να επζλκει απϊλεια τθσ μνιμθσ του χρϊματοσ.