Aπ. Χατζηευθυμίου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας Μάρτιος 2018

Aπ. Χατζηευθυμίου Αν. Καθηγήτρια Ιατρικής Φυσιολογίας Μάρτιος 2018

Περιγραφή της διάθλασης του φωτός κατά τη πορεία του προς τον αμφιβληστροειδή. Δομές του οφθαλμού που συμμετέχουν στη διάθλαση του φωτός στο κέντρο και στην περιφέρεια Μηχανισμός προσαρμογής, διάθλαση του φωτός από τον φακό του οφθαλμού σε κοντινή και μακρινή όραση Διαθλαστικές ανωμαλίες, μυωπία, υπερμετρωπία, πρεσβυωπία και αστιγματισμός.- Διόρθωση των διαθλαστικών ανωμαλιών με τη χρήση φακών Ηλεκτρική απάντηση των διπόλων, οριζοντίων, αμάκρων και γαγγλιακών κυττάρων. Σχόλια σχετικά με τη λειτουργία του κάθε τύπου κυττάρου Περιγραφή της απάντησης των ραβδίων και των 3 τύπων κωνίων. Ορατό φως, ιοντική βάση της απάντησης Περιγραφή του νευρωνικού κυκλώματος στη δημιουργία πεδίου κέντρου-περιφέρειας στα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδή Περιγραφή του δεκτικού πεδίου σε όλους τους τύπους νευρικών κυττάρων στην οπτική οδό (από τον αμφιβληστροειδή, πλάγιο γονατώδες σώμα, οπτικός φλοιός). Περιγραφή του τρόπου με τον οποίο η σύγκλιση, απόκλιση και περιφερική αναστολή επηρεάζουν τα οπτικά πεδία. Περιγραφή των διαταραχών των οπτικών πεδίων σε βλάβες σε διάφορα επίπεδα της οπτικής οδού Αντιπροσώπευση οπτικού πεδίου στον πρωτογενή οπτικό φλοιό, συμπεριλαμβανομένης της κεντρικής και περιφερικής περιοχής του αμφιβληστροειδή, της ευαισθησίας προσανατολισμού και της οφθαλμικής επικράτησης Περιγραφή της μετάδοσης του οπτικού σήματος στον οπτικό φλοιό και των συνεπειών από βλάβες σε δευτερογενείς περιοχές του οπτικού φλοιού Κατάλογος και σύγκριση της όρασης στο σκοτάδι και το φως Περιγραφή της διαφοράς στην ευαισθησία στο φως στην ωχρά κηλίδα και τον οπτικό δίσκο

Μήκος κύματος: απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κυματικών μορφών Συχνότητα: αριθμός κύκλων ανά δευτερόλεπτα εξαρτάται από το μήκος κύματος

Οι φωτοϋποδοχείς είναι ευαίσθητοι σε μικρό φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας το οποίο ονομάζεται ορατό φως και το μήκος κύματος βρίσκεται ανάμεσα στα 400 και 700 nm Μέσα στα όρια του ορατού φάσματος ακτινοβολία με διαφορετικό μήκος κύματος γίνεται αντιληπτή ως διαφορετικό χρώμα

ΝΕΥΡΙΚΟ ΤΜΗΜΑ OΠTIKO TMHMA

Αμφιβληστροειδής χιτώνας Χοριοειδής χιτώνας Κερατοειδής χιτώνας Σκληρός χιτώνας Μελάχρουν επιθήλιο

Η ποσότητα του εισερχόμενου φωτός ελέγχεται από το μέγεθος της κόρης που βρίσκεται στο κέντρο της ίριδας

Το είδωλο ενός αντικειμένου στον αμφιβληστροειδή χιτώνα σχηματίζεται διπλοανεστραμμένο Συντελεστής διάθλασης

O κερατοειδής παίζει σημαντικό ρόλο στην εστίαση των εικόνων στον αμφιβληστροειδή, οι λεπτές όμως ρυθμίσεις σχετικά με την εστίαση των αντικειμένων εκτελούνται με μεταβολές στη κυρτότητα του φακού

Ακτινωτός μυς Ακτινωτές ίνες

Ακτινωτός μυς Ακτινωτές ίνες Το σχήμα του φακού ελέγχεται από τη τάση που ασκεί σ αυτόν ο ακτινωτός μυς. Η τάση του ακτινωτού μυός στο φακό ασκείται με τις ακτινωτές ίνες.

https://www.youtube.com/watch?v=dmpyd1mcnw0 https://www.youtube.com/watch?v=1yipyitm6ee

Προσαρμογή του φακού για την εστίαση κοντινών αντικειμένων Όταν χρειάζεται να εστιάσει ο φακός σε μακρινά αντικείμενα ασκείται τάση στο φακό ο οποίος λαμβάνει επίπεδο σχήμα.

Άλλοι μηχανισμοί προσαρμογής : Μετακίνηση φακού προς τον βυθό Σύγκλιση Συστολή κόρης Video 1 https://www.youtube.com/watch?v=p_xlo7yxgok

Το υδατοειδές υγρό είναι διαυγές υγρό του ματιού, που περιέχει νερό (99%), πρωτεΐνες, ιόντα, γλυκόζη και γαλακτικό οξύ. Προσφέρει σημαντικά θρεπτικά συστατικά διατηρεί την ενδοφθάλμια πίεση (βοηθάει το μάτι να κρατήσει το σχήμα του). Το υδατοειδές υγρό εκκρίνεται από το ακτινωτό σώμα και φτάνει στον πρόσθιο θάλαμο όπου αποχετεύεται.

Φυσιολογική πίεση 6-21 mm Hg ενδοφθάλμια πίεση > 21 mm Hg Χρόνιο γλαύκωμα Γλαύκωμα κλειστής γωνίας

Καταρράκτης

https://www.youtube.com/watch?v=yzyphstkw2 U https://www.youtube.com/watch?v=nbwppcwknp U

Δυσκολία όρασης μακρινών αντικειμένων Δυσκολία όρασης κοντινών αντικειμένων

Ο αστιγματισμός εμφανίζεται όταν η καμπύλη του κερατοειδή χιτώνα (και μερικές φορές ο φακός), παρουσιάζει ανωμαλίες στους διάφορους άξονες. Σχεδόν ο καθένας έχει κάποιο βαθμό αστιγματισμού, αλλά για μερικούς η ανώμαλη καμπύλη είναι τέτοια που αναγκάζει τις φωτεινές ακτίνες να εστιάσουν σε πολλά σημεία στο μάτι αλλοιώνοντας έτσι και την κοντινή και την μακρινή όραση.

Ο αμφιβληστροειδής αποτελείται από 3 κυτταρικές και τις 2 δικτυωτές στιβάδες (περιοχές συνάψεων). Φωτοϋποδοχείς: ραβδία και κωνία Δίπολα κύτταρα Οριζόντια κύτταρα Αμακρινή κύτταρα Γαγγλιακά κύτταρα

Οπτική θηλή Τυφλό σημείο Ωχρά κηλίδα Κεντρικό βοθρίο

Video 2 https://www.youtube.com/watch?v=lwulmin-ayu

Οι φωτοϋποδοχείς εφάπτονται στο μελάγχρουν επιθήλιο, το οποίο επικάθεται του χοριοειδή χιτώνα. Το μελάγχρουν επιθήλιο: απορροφά το φως και αποτρέπει την αντανάκλαση του πίσω στα κωνία και στα ραβδία παίζει σημαντικό ρόλο και στον μεταβολισμό της ροδοψίνης.

Φωτοϋποδοχείς: ραβδία και κωνία

Στους φωτοϋποδοχείς διακρίνουμε: Έξω σώμα Η μορφολογία του εξωτερικού τμήματος διαφοροποιεί τους φωτοϋποδοχείς σε ραβδία (εξωτερικό τμήμα κυλινδρικό με πολλούς δίσκους) και σε κωνία (αιχμηρό σχήμα και λίγοι δίσκοι) Έσω σώμα που περιέχει τους πυρήνες των κυττάρων και τα οργανίδια που είναι υπεύθυνα για τις μεταβολικές και βιοσυνθετικές διεργασίες Συναπτικό άκρο που συνάπτεται με τα δίπολα κύτταρα και έχει το νευροδιαβιβαστή που φαίνεται πως είναι το γλουταμικό οξύ.

Τα ραβδία: Είναι περισσότερα από τα κωνία (120 εκ. vs 6 εκ.) Έχουν χαμηλό ουδό ενεργοποίησης και είναι 1000 φορές πιο ευαίσθητα στο φως Δεν ανιχνεύουν χρώμα Αυξάνεται ο αριθμός τους προς την περιφέρεια του αμφιβληστροειδή

Τα κωνία: Είναι λιγότερα από τα ραβδία Είναι υπεύθυνα για την όραση των χρωμάτων Είναι υπεύθυνα για την ευκρινή όραση Εντοπίζονται κυρίως στο κεντρικό βοθρίο (ωχρά κηλίδα)

Κατανομή ραβδίων και κωνίων

Οι φωτοϋποδοχείς δεν δημιουργούν δυναμικά ενεργείας αλλά ανταποκρίνονται με μεταβολές στο δυναμικό της μεμβράνης τους. Τα ραβδία εμφανίζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στο φως και ανταποκρίνονται σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα φωτισμού σε σχέση με τα κωνία. Τα ραβδία αντιδρούν αργά έτσι ώστε φωτόνια που απορροφούνται σε ένα χρονικό διάστημα 100ms να αθροίζονται. Αυτό επιτρέπει στα ραβδία να ανιχνεύουν ακόμη και μικρές ποσότητες φωτός

Η μετατροπή της φωτεινής ενέργειας σε νευρικό σήμα στην μεμβράνη των φωτοϋποδοχέων ξεκινά με την απορρόφηση των φωτονίων από την φωτοευαίσθητη χρωστική που βρίσκεται στους δίσκους του εξωτερικού τμήματος των φωτοϋποδοχέων Οι πρωτεΐνες αυτές ανήκουν στις οψίνες. Η φωτοχρωστική των ραβδίων είναι η ροδοψίνη και των κωνίων η ιοδοψίνη. Ένα ραβδίο περιέχει περίπου 100 εκατομμύρια μόρια ροδοψίνης στο εξωτερικό του τμήμα

Τα μόρια της ροδοψίνης αποτελούνται από 7 διαμεμβρανικά τμήματα Μπορεί να προσομοιαστεί με έναν μεταβοτροπικό υποδοχέα στον οποίο ο αγωνιστής του είναι ήδη δεσμευμένος. Ο αγωνιστής στην περίπτωση αυτή είναι η ρετινάλη που προέρχεται από την βιταμίνη Α. Η ρετινάλη δεσμεύεται στο μέσον του μορίου της ροδοψίνης.

ΡΟΔΟΨΙΝΗ ΜΕΤΑΡΟΔΟΨΙΝΗ ΙΙ Η μορφή της ρετινάλης που μπορεί να απορροφήσει φως είναι η 11-cis ρετινάλη η οποία και μετατρέπεται σε all-trans ρετινάλη Η αλλαγή αυτή της ισομορφής μετατρέπει την ροδοψίνη σε μεταροδοψίνη ΙΙ.

Η αλλαγή στο μόριο της ροδοψίνης με την μετατροπή της σε μεταροδοψίνη ΙΙ όταν απορροφά φως ενεργοποιεί μια G πρωτεΐνη (τρανσδουκίνη) που με την σειρά της ενεργοποιεί την φωσφοδιεστεράση ή οποία μετατρέπει το cgmp σε 5 -GMP

Ενίσχυση σήματος: Κάθε μόριο μεταροδοψίνης ΙΙ ενεργοποιεί περίπου 100 μόρια G- πρωτεΐνης. Κάθε μόριο φωσφοδιεστεράσης υδρολύει περίπου 1000 μόρια cgmp σε GMP. Με την ενίσχυση αυτή του σήματος τα ραβδία είναι ικανά να εντοπίσουν και ένα μόνο φωτόνιο.

Στο σκοτάδι, το δυναμικό της μεμβράνης των φωτοϋποδοχέων είναι περίπου 30 mv (εκπολωτικό), γιατί απουσία φωτός υπάρχει ένα συνεχές ρεύμα νατρίου μέσω ειδικών διαύλων νατρίου της μεμβράνης. Αυτοί οι δίαυλοι νατρίου διατηρούνται ανοιχτοί με την παρουσία cgmp, το οποίο στο σκοτάδι παράγεται με τη δράση του ενζύμου αδενυλική κυκλάση. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως ρεύμα σκότους.

Το φως προκαλεί αλλαγή στο μόριο της ροδοψίνης με την μετατροπή της σε μεταροδοψίνη ΙΙ ενεργοποίηση G πρωτεΐνης (τρανσδουκίνη) ενεργοποίηση της φωσφοδιεστεράσης ή οποία μετατρέπει το cgmp σε 5 - GMP ( cgmp) H ελάττωση του cgmp οδηγεί στο κλείσιμο των διαύλων νατρίου στην μεμβράνη των ραβδίων

Το κλείσιμο των διαύλων νατρίου στην μεμβράνη των ραβδίων οδηγεί σε υπερπόλωση του κυττάρου Λόγω υπερπόλωσης του φωτοϋποδοχέα ελαττώνεται η απελευθέρωση νευροδιαβιβαστή (γλουταμικό) προς τα δίπολα κύτταρα

Με το φως: η cis μορφή της ρετινάλης που είναι ανενεργός, μετατρέπεται σε trans μορφή. Το στάδιο αυτό της όρασης είναι και το μοναδικό φωτοεξαρτώμενο. Όταν η ένταση του φωτός είναι μεγάλη έχουμε γρήγορη μετατροπή της cis-ρετινάλης σε trans μορφή.

Η all-trans ρετινάλη μετατρέπεται στο έξω σώμα των φωτοαισθητήρων σε all-trans ρετινόλη που στη συνέχεια μεταφέρεται στο μελάγχρουν επιθήλιο ως πρόδρομο μόριο της cis-ρετινάλης που θα ξαναχρησιμοποιηθεί. Η all-trans ρετινόλη δεν συντίθεται στον οργανισμό και πρέπει να λαμβάνεται με τη τροφή (βιταμίνη Α). Η ανεπάρκεια βιταμίνης Α προκαλεί νυκταλωπία και μπορεί να οδηγήσει σε τύφλωση.

Σε πολύ έντονο φως, που η ένταση του διατηρείται, τα κωνία εκπολώνονται από -70 σε -40 mv (δυναμικά ηρεμίας) και οι φωτοϋποδοχείς είναι εκ νέου ικανοί να υπερπολωθούν από περαιτέρω αύξηση της έντασης του φωτός. Η δεύτερη αλλαγή των κωνίων στο φως είναι η απευαισθητοποίηση του αισθητήρα. Ακόμη και μια μικρή αύξηση της έντασης του φωτός είναι ικανή να προκαλέσει μετρήσιμη υπερπόλωση του υποδοχέα. Οι αλλαγές αυτές στα κωνία οφείλονται σε ελάττωση της συγκέντρωσης του ασβεστίου στο κύτταρο που επηρεάζει τη δραστικότητα πολλών ενζύμων και πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην αγωγή του φωτός

Μορφολογία, φωτοχρωστικές Κατανομή Ευαισθησία στο φως Τα ραβδία έχουν περισσότερους δίσκους στο εξωτερικό τους τμήμα και γι αυτό είναι πάνω από 1000 φορές πιο ευαίσθητα στο φως σε σύγκριση με τα κωνία. Τα ραβδία εμφανίζουν μεγαλύτερη ευαισθησία στο φως και ανταποκρίνονται σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα φωτισμού σε σχέση με τα κωνία. Τα ραβδία αντιδρούν αργά έτσι ώστε φωτόνια που απορροφούνται σε ένα χρονικό διάστημα 100ms να αθροίζονται. Αυτό επιτρέπει στα ραβδία να ανιχνεύουν ακόμη και μικρές ποσότητες φωτός Για τον λόγο αυτό σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού η όραση επιτυγχάνεται με τα ραβδία.

Οψίνες: μπλε, πράσινη και κόκκινη blue cones (S-cones) 420 nm green cones (M-cones) 530 nm red cones (L-cones) 560 nm. Tα ραβδία απορροφούν στα 496 nm (πράσινο)

Το 92% των ανδρών και το 99% των γυναικών έχουν φυσιολογική όραση χρωμάτων. Υπάρχουν όμως περιπτώσεις συγγενούς έλλειψης κωνίων με κόκκινη ή πράσινη χρωστική με αποτέλεσμα να είναι προβληματική η διάκριση μεταξύ κόκκινου και πράσινου χρώματος

Έχουν ελαττωθεί τα μόρια ροδοψίνης Διαστολή της κόρης, εισερχόμενης ποσότητας φωτός που φτάνει στον αμφιβληστροειδή Τα πρώτα 5-7 λεπτά ελαττώνεται απότομα ο ουδός για την όραση και στην συνέχεια σταθεροποιείται Μετά το 7 ο λεπτό ελαττώνεται ξανά και φτάνει σε χαμηλότερα επίπεδα μετά από 25 λεπτά..

Προσαρμογή στο φως Για την προσαρμογή στο σκοτάδι απαιτούνται περίπου 30 min Η προσαρμογή στο φως επιτυγάχεται γρήγορα σε χρόνο <1 min.

Στο φως μόνο η περιοχή της ωχράς κηλίδας «βλέπει» με ευκρίνεια και έγχρωμα Στο σκοτάδι η περιοχή της ωχράς κηλίδας είναι «τυφλή». Η περιφέρεια «βλέπει» ασπρόμαυρα Και με χαμηλή ανάλυση εικόνας

Η δραστηριότητα κάθε κυττάρου του αμφιβληστροειδή μπορεί να τροποποιηθεί όταν ένα φωτεινό ερέθισμα εισέλθει σε κάποια περιοχή του οπτικού πεδίου. Η περιοχή αυτή ονομάζεται αισθητικό πεδίο Τα αισθητικά πεδία των κυττάρων του αμφιβληστροειδή διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο των κυττάρων (πχ φωτοϋποδοχείς, δίπολα ή γαγγλιακά κύτταρα)

Είναι μια μικρή κηλίδα που αντιστοιχεί στην περιοχή του αμφιβληστροειδή που βρίσκεται ο φωτοϋποδοχέας

Λίγα λεπτά του τόξου 3-5 ο 1 μοίρα= 0.25 χιλιοστά

Τα αισθητικά πεδία για τα υπόλοιπα κύτταρα της οπτικής οδού πλην των φωτοϋποδοχέων είναι πιο πολύπλοκα

o Άμεση ή κάθετη οδός o Έμμεση ή πλάγια οδός o Οριζόντια κύτταρα (ανασταλτικά)

Τα αισθητικά πεδία των διπόλων κυττάρων είναι κυκλικά με ένα κεντρικό και ένα περιφερικό τμήμα

ON-centre Bipolar Cell OFF-centre Bipolar Cell

Οι υποδοχείς του γλουταμικού στα OFF-centre δίπολα κύτταρα είναι διεγερτικοί ON-centre ανασταλτικοί ΟFF-δίπολα κύτταρα: απαντούν στο γλουταμικό με εκπόλωση (ιόντα νατρίου) ΟΝ-δίπολα κύτταρα: απαντούν στο γλουταμικό με υπερπόλωση (υποδοχείς που συνδέονται με G-πρωτεΐνη)

ΟFF-δίπολα κύτταρα: απαντούν στο γλουταμικό με εκπόλωση ΟΝ-δίπολα κύτταρα: απαντούν στο γλουταμικό με υπερπόλωση

ΟFF-δίπολα κύτταρα: απαντούν στο γλουταμικό με εκπόλωση ΟΝ-δίπολα κύτταρα: απαντούν στο γλουταμικό με υπερπόλωση

Όπως και στα δίπολα κύτταρα, τα αισθητικά πεδία είναι κυκλικά με ένα κεντρικό και ένα περιφερικό τμήμα Τα γαγγλιακά κύτταρα δεν απαντούν με εκπόλωση ή υπερπόλωση της μεμβράνης αλλά με δυναμικά ενεργείας (αύξηση ή ελάττωση της συχνότητας)

Ο διάχυτος φωτισμός ολόκληρου του αισθητηριακού πεδίου των γαγγλιακών κυττάρων προκαλεί μικρή μόνο αντίδραση και στους δύο τύπους κυττάρων.

Μεταξύ των φωτοϋποδοχέων και των γαγγλιακών κυττάρων υπάρχουν τα δίπολα κύτταρα, τα οριζόντια και τα αμακρινή κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά δεν μεταδίδουν απλώς τις ώσεις από τους φωτοϋποδοχείς προς τα γαγγλιακά κύτταρα αλλά συνδυάζουν σήματα από διάφορους φωτοαισθητήρες με τέτοιο τρόπο ώστε οι ώσεις που παράγονται από τα γαγγλιακά κύτταρα να εξαρτώνται απολύτως από τα ακριβή χρονικά και χωρικά χαρακτηριστικά του φωτός που ερεθίζει τον αμφιβληστροειδή.

Ο ρυθμός παραγωγής ώσεων των γαγγλιακών κυττάρων αποτελεί μέτρο της διαφοράς έντασης των φωτεινών ερεθισμάτων που ασκούνται στο κέντρο και στην περιφέρεια του αισθητηριακού πεδίου.

Οι πληροφορίες για μικρές διαφορές της έντασης των φωτεινών ερεθισμάτων μεταφέρονται άμεσα σε υψηλότερα κέντρα.

Διάκριση των γαγγλιακών κυττάρων με βάση τη μορφολογία και λειτουργία τους Kύτταρα Μ 5% γαγγλιακών κυττάρων Εκτεταμένες δενδριτικές απολήξεις Μεγάλα αισθητηριακά παιδία Αντιδρούν: - στον παρατεταμένο ερεθισμό σχετικά παροδικά - καλύτερα σε μεγάλα αντικείμενα Κύτταρα Ρ 90% γαγγλιακών κυττάρων Περισσότερα στον αριθμό Μικρά αισθητηριακά παιδία Αντιδρούν: -Εκλεκτικά σε συγκεκριμένα μήκη κύματος -Εμπλέκονται στην αντίληψη σχήματος και χρώματος Παρακολουθούν ταχείες αλλαγές του ερεθίσματος Ευθύνονται για την ανάλυση αδρών χαρακτηριστικών του ερεθίσματος και της κίνησης του Ευθύνονται για την ανάλυση μικρών λεπτομερειών της εικόνας (και μερικά Μ κύτταρα επίσης)

Kύτταρα Μ 5% γαγγλιακών κυττάρων Κύτταρα Ρ 90% γαγγλιακών κυττάρων Τα περισσότερα P κύτταρα και μερικά από τα non-m non-p είναι ευαίσθητα σε διαφορετικά μήκη κύματος Δεν υπάρχουν κύτταρα M στην ωχρά κηλίδα γεγονός που επιβεβαιώνει ότι τα κύτταρα αυτά δεν εμπλέκονται στην έγχρωμη όραση

Τα περισσότερα κύτταρα P είναι κύτταρα «χρωματικής αντίθεσης» δηλαδή η απάντηση σε ένα χρώμα στο κέντρο του αισθητικού πεδίου αναστέλλεται από ένα άλλο χρώμα στην περιφέρεια του οπτικού πεδίου. Σε ένα κύτταρο ερυθρό ON-centre και πράσινο OFF-surround τα ερυθρά κωνία βρίσκονται στο κέντρο του αισθητικού πεδίου και τα πράσινα στην περιφέρεια Παρόμοια υπάρχουν κύτταρα χρωματικής αντίθεσης μπλεκίτρινο Δεν υπάρχουν γαγγλιακά κύτταρα M χρωματικής αντίθεσης γιατί τόσο το κέντρο όσο και η περιφέρεια του αισθητικού πεδίου δέχονται συγχρόνως πληροφορίες από περισσότερα του ενός είδη κωνία

Έξω γονατώδες σώμα Οπτική ακτινοβολία

Οπτικό χίασμα: Οι ίνες από το ρινικό ημιμόριο περνούν στην αντίπλευρη οπτική οδό ενώ τα κροταφικά ημιμόρια δεν χιάζονται. Επομένως κάθε οπτική οδός έχει ίνες που προέρχονται από το σύστοιχο κροταφικό και το αντίστοιχο ρινικό ημιμόριο.

Η οπτική οδός από τον αμφιβληστροειδή μέχρι τον πρωτοταγή οπτικό φλοιό είναι εξαιρετικά οργανωμένη υπάρχει δηλαδή αντιστοιχία σημείο προς σημείο σε κάθε τμήμα του αμφιβληστροειδή. Στον οπτικό φλοιό έχουμε ακριβή οπτική αντιστοιχία με τον αμφιβληστροειδή. Η τοπογραφική προβολή του αμφιβληστροειδή στον οπτικό φλοιό είναι λειτουργική και όχι γραμμική όπως συμβαίνει σε όλες τις αισθήσεις, έτσι Η περιοχή της ωχράς κηλίδας αντιπροσωπεύεται σε μεγαλύτερη έκταση σε σύγκριση με το υπόλοιπο κομμάτι του αμφιβληστροειδή.

Παρασυμπαθητική ν σφιγκτήρα της κόρης Συμπαθητική ν διαστολέα της κόρης Άμεσο αντ/κο φωτός

Το 80% των οπτικών ινών καταλήγουν στο έξω γονατώδες σώμα

Εκτός από το έξω γονατώδες σώμα ίνες της οπτικής οδού φτάνουν και σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου όπως Υποθάλαμο Υπερχιασματικό πυρήνα Ο υπερχιασματικός πυρήνας αποτελεί το εσωτερικό βιολογικό ρολόι και με τα σήματα που δέχεται από την οπτική οδό πληροφορείται για την ύπαρξη φωτός ή σκότους και συγχρονίζει τους βιολογικούς ρυθμούς συμπεριλαμβανομένου του ύπνου και της εγρήγορσης

Αποτελείται από 6 στοιβάδες 3 δέχονται προβολές από το σύστοιχο και 3 από τον αντίστοιχο οφθαλμό Οι νευράξονες από τα γαγγλιακά κύτταρα στην περιοχή της ωχράς κηλίδας δίνουν συνάψεις στις μικροκυτταρικές στοιβάδες (Ρ) και μεταφέρουν πληροφορίες για τις λεπτομέρειες ενός αντικειμένου Οι νευράξονες από τα γαγγλιακά κύτταρα στην περιφέρεια του αμφιβληστροειδή δίνουν συνάψεις στις μεγαλοκυτταρικές στοιβάδες (Μ) και μεταφέρουν πληροφορίες για την θέση ενός αντικειμένου

Τα αισθητικά πεδία στο έξω γονατώδες σώμα είναι κυκλικά (όπως και στα γαγγλιακά κύτταρα)

Οι νευρώνες από το έξω γονατώδες σώμα στον πρωτοταγή οπτικό φλοιό καταλήγουν στη στοιβάδα IV -μικροκυτταρική οδός IVb -μεγαλοκυτταρική οδός IVa

Ανιχνεύουν σχέση φωτεινής προς σκοτεινή περιοχή Ανιχνεύουν γωνίες Ανιχνεύουν γραμμές με συγκεκριμένο μήκος

Στοιβάδες II, III, V και VI. Διάταξη σε γραμμές που βρίσκουν τις στήλες οφθαλμικής επικράτησης στο κέντρο Τα κύτταρα στις χρωματικές κηλίδες ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός (χρώμα)

Στήλες προσανατολισμού (Στοιβάδα ΙΙ) Τα κύτταρα του πρωτοταγούς οπτικού φλοιού (στοιβάδα ΙΙ) αποκρίνονται επιλεκτικά σε ερεθίσματα με συγκεκριμένη θέση στον αμφιβληστροειδή και με συγκεκριμένο άξονα προσανατολισμού.

Στήλες προσανατολισμού (Στοιβάδα ΙΙ) Ο άξονας προσανατολισμού μετατοπίζεται κατά 10 περίπου μοίρες από την μια στήλη στην άλλη. Οι στήλες προσανατολισμού είναι προσανατολισμένες στο χώρο με ακτινωτό σχηματισμό παρά με γραμμικό τρόπο. Ο κάθε άξονας προσανατολισμού αντιπροσωπεύεται μια μόνο φορά.

V1:πρωτοταγής οπτικός φλοιός V2, V3, VP (κοιλιακή βρεγματική): Περαιτέρω επεξεργασία σήματος, μεγαλύτερα οπτικά πεδία V3A: Κίνηση V4v: άγνωστη MT (μέση κροταφική)/v5: Κίνηση, έλεγχος κινήσεων LO (έξω ινιακή): Αναγνώριση μεγάλων αντικειμένων V7: Άγνωστη V8: Έγχρωμη όραση

Η ανάλυση του οπτικού σήματος που ξεκινά στην V1 και V2 περιοχή συνεχίζει με δύο μείζονες οδού Την κοιλιακή προς τον κροταφικό λοβό που εμπλέκεται στην αναγνώριση των αντικειμένων Την ραχιαία προς τον βρεγματικό λοβό που εμπλέκεται στην εντόπιση των αντικειμένων

Οπτική αγνωσία Εμφανίζεται σε αμφοτερόπλευρες ινιακο-κροταφικές βλάβες. Τα άτομα αυτά δεν μπορούν να αναγνωρίσουν τη μορφή των αντικειμένων. Οπτική αταξία Εμφανίζεται σε βλάβες των βρεγματικών λοβών. Οι ασθενείς αυτοί μπορούν να αναγνωρίσουν τη μορφή των αντικειμένων αλλά δεν μπορούν να τα πιάσουν

Οι κινήσεις των δύο οφθαλμών είναι συζυγείς δηλαδή οι δύο οφθαλμοί κινούνται μαζί με παρόμοιο τρόπο ώστε η εικόνα του αντικειμένου να σχηματίζεται στην ωχρά κηλίδα και μάλιστα στο κεντρικό βοθρίο και των δύο οφθαλμών.

Όταν η κίνηση των οφθαλμών δεν είναι συζυγής εμφανίζεται διπλωπία δηλαδή διπλή όραση. Αυτό συμβαίνει όταν παραλύει κάποιος οφθαλμοκινητικός μυς

H μεγαλύτερη συγκέντρωση κωνίων παρατηρείται στην ωχρά κηλίδα, με αποτέλεσμα οι εικόνες που εστιάζονται εκεί να είναι πολύ καλύτερα διακριτές. Προκειμένου ο οφθαλμός να εστιάζει τα σημαντικότερα σημεία του αντικειμένου που παρατηρεί στην ωχρά κηλίδα ο βολβός του ματιού θα πρέπει να κινείται συνεχώς

Σακκαδικές (ταχείες κινήσεις), μικρές σπασμωδικές που έχουν σαν σκοπό να επαναφέρουν τους οφθαλμούς στην αρχική θέση έτσι ώστε η εικόνα να σχηματίζεται στη περιοχή της ωχράς κηλίδας Οφθαλμικές κινήσεις Αργές κινήσεις, Επιτρέπουν την παρακολούθηση ενός αντικειμένου που κινείται στο οπτικό πεδίο ώστε η εικόνα του να σχηματίζεται στην ωχρά κηλίδα

Στο εγκεφαλικό φλοιό υπάρχουν περιοχές που είναι υπεύθυνες για μερικά χαρακτηριστικά των οπτικών πληροφοριών. V1 & V2 ευθύνονται για το χρώμα και τη μορφή, V4 ευθύνεται για το χρώμα και τον προσανατολισμό V3 είναι υπεύθυνη για τα σχήματα και τις μορφές V5 είναι υπεύθυνη για την κίνηση

ορισμένα κύτταρα προοδευτικά εξειδικεύονται ώστε να ανιχνεύουν και να εντοπίζουν τα χαρακτηριστικά των αντικειμένων. Τα κύτταρα ονομάζονται ανιχνευτές χαρακτηριστικών (features detectors). Οι ανιχνευτές χαρακτηριστικών αντιδρούν καλύτερα σε ορισμένα γραμμικά χαρακτηριστικά των οπτικών αντικειμένων, π.χ. συγκεκριμένο προσανατολισμό κατεύθυνσης, στην κίνηση, στο φως, στα περιγράμματα, στις κλίσεις των γραμμών, στις γωνίες, κλπ. Αυτή η πολυσύνθετη λειτουργία των εγκεφαλικών κυττάρων παρέχει τη δυνατότητα στον άνθρωπο να εντοπίζει και να αναλύει τα προσδιοριστικά χαρακτηριστικά των αντικειμένων και να σχηματίζει μια ενιαία και ολοκληρωμένη αντίληψη.

Οι οφθαλμαπάτες μας δίνουν πολλές χρήσιμες πληροφορίες για την αντίληψη του οπτικού ερεθίσματος

Vander τόμος Ι σελ 334-354 Ganong s Κεφάλαιο 9 Lauralee Sherwood σελ 252-273 http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_02/d_02_c r/d_02_cr_vis/d_02_cr_vis.html http://what-whenhow.com/neuroscience/visual-system-sensorysystem-part-2/