1. SYSTEM WZROKOWY:

Przypomnienie:

Naczyniówka - odżywia
Twardówka - nadaje barwę
Źrenica - reguluje ilość światła

Rogówka - załamuje promienie świetlne

Soczewka - skupia promienie świetlne

Siatkówka (pręciki i czopki) - odbiera wrażenia świetlne / skrzyżowanie nerwów wzrokowych
Plamka żółta - miejsce najlepszego widzenia

Plamka ślepa - brak obrazu
Nerw wzrokowy - przenosi wrażenia wzrokowe do mózgu
Ciało szkliste - wypełnia wnętrze gałki ocznej
Twardówka - chroni przed urazami mechanicznymi

Czopki - odbierają kolory- rodopsyna- czułe na światło dzienne jasne - najwięcej ich jest w plamce żółtej

Pręciki - odbierają słabe światło - widzenie o zmroku

Wady wzroku - krótkowzroczność, daltonizm, astygmatyzm, dalekowzroczność

Oko - światło wpada przez rogówkę, wypełnioną płynem wodnistym; następnie przechodzi przez źrenicę, otwór w nieprzezroczystej tęczówce. Soczewka ma za zadanie regulowanie ostrości dla przedmiotów bliższych (robi się grubsza) i dalszych (cieńsza).W dalszej kolejności światło wędruje przez ciało szkliste do siatkówki. Następnie przez komórki dwubiegunowe, potem przez komórki zwojowe aż do nerwu wzrokowego - wychodzącego w miejscu plamki ślepej.

Soczewka

- Akomodacja - regulacja krzywizny

- Wiązadełka Zinna - podtrzymują soczewkę

- Ok. 70roku życia soczewka staje się mało elastyczna

Źrenica i siatkówka

Na zmiany wielkości źrenicy mogą wpływać:

1. Pozytywne reakcje emocjonalne

2. Atrakcyjny obraz bądź osoba (30%)

3. Wysiłek umysłowy

4. Silna koncentracja uwagi (zmniejszenie)

Miopia - niemożliwość skupienia wzroku na przedmiotach odległych.

Siatkówka:

1. Pręciki (fotoreceptory)

- 125 mln pręcików opowiada za przetwarzanie czarnobiałe - widzenie o zmroku;

- najwięcej znajduje się na obwodach oka;

- jedna komórka dwubiegunowa odpowiada kilku pręcikom;

Czopki (fotoreceptory)

- 7 mln czopków za odpowiada za przetwarzanie kolorowe - widzenie w świetle dziennym;

- każdy z czopków wykrywa jedną z trzech barw - czerwony, zielony, niebieski;

- najwięcej znajduje się w części centralnej w plamce plamce żółtej. Jest to obszar najostrzejszego widzenia;

- prawie każdy czopek ma osobne połączenie - pojedyncze - z komórką dwubiegunową, a ta z kolei ze zwojową - akson tej ostatniej dociera do mózgu.

2. neurony dwubiegunowe - integrują impulsy z wielu receptorów i wysyłają ten wynik do komórek zwojowych.

3. komórki zwojowe - każda z nich integruje impulsy z wielu komórek dwubiegunowych w jedną częstotliwość wyładowań. Czopki w plamce żółtej wysyłają impulsy do komórek zwojowych w tym samym obszarze a pręciki i czopki peryferyczne zbiegają się w komórkach dwubiegunowych i zwojowych na zasadzie konwergencji (=zbieganie się). Aksony komórek zwojowych tworzą nerw wzrokowy.

4. komórki horyzontalne - zbierają informację kilu-kilkunastu fotoreceptorów i przesyłają do jednej komórki dwubiegunowej aby wiedziała co się dzieje w jej otoczeniu.

5. komórki amakrynowe - zbierają informację kilku-kilkunastu komórek dwubiegunowych i przesyłają do jednej komórki zwojowej → intensyfikacja.

F D Z F

D

H A F

F D Z Z

F

D

F

Pierwsze trzy typy układają się hierarchicznie, umożliwiając dywergencyjne przetwarzanie światła, maksymalizując skuteczność detekcji. Pozostałe 2 typy komórek pełnią funkcje hamujące.

Widzenie barwne:

Barwa to psychologiczna własność naszych doznań zmysłowych. Nośnik energii elektromagnetycznej bywa nazywany fotonem. Dwa fotony odróżnia od siebie długość fali mierzona w nanometrach (miliardowa część metra). Światło widziane mieści się w zakresie od 400 - 700 nm.

Teorie widzenia barwnego:

1. Teoria trzech barw - Sir Thomas Young, Helmholtz - są trzy typy receptorów przetwarzających wrażenia barwne. Wszystkie inne barwy są kombinacją pierwotnych barw. Pojawiły się jednak problemy - skąd biorą się negatywne obrazy następcze i dlaczego osoby ślepe na barwy nie potrafią rozróżnić pary barw: czerwonej i zielonej lub niebieskiej i żółtej.

„Percepcja barw opiera się na ocenie względnej siły pobudzeń typów czopków, z których każdy jest maksymalnie wrażliwy na inny zakres długości fal.”

3 rodzaje czopków:

1. niebieskie - fala krótkofalowa

2. zielone - fala średniofalowa

3. czerwone - fala długofalowa

2. Teoria procesu przeciwstawnego - Hering - doznania barwne pochodzą z trzech systemów, z których każdy zawiera dwa elementy przeciwstawne: czerwień i zieleń, niebieski i żółty, czerń i biel. Obraz następczy powstaje ponieważ jeden element systemu ulega zmęczeniu, co wzmacnia udział elementu przeciwstawnego. Nowoczesna wersja (Leo Hurvich i Dorothea Jamesom) - dwie grupy receptorów dla każdej pary barw działają opozycyjnie za pośrednictwem hamowania nerwowego. System czerń-biel odpowiada za nasze spostrzeganie nasycenia i jasności.

Negatywny obraz następczy - powidok - kiedy patrzymy na przedmiot o żywej barwie a następnie przeniesiemy wzrok na przestrzeń neutralną zobaczymy barwę dopełniającą - efekt hamowania i pobudzania czopków.

Niebieski = w żółty

Czerwony = w zielony

Czarny = w biały;

Pozytywne obrazy następcze - są spowodowane kontynuacją przetwarzania nerwowego.

Doznania barwne:

1. Jakość barwy - wymiar ujmujący podstawową barwę w kategoriach długości fali

2. Nasycenie - czystość i żywość doznania barwnego - barwy nie zmieszane mają najwyższe nasycenie, pastelowe - średnie, szarość - zerowe

3. Jasność - wymiar związany z natężeniem światła, biel - ma jasność najwyższą, czerń najniższą, - zależy od siły pobudzenia (w oku)

Potencjalnie rozróżniamy 5 mln barw. W większości przypadków 150-200. Barwy dopełniające to takie których zsumowanie da białe światło. To zjawisko nazywa się addytywną mieszaniną barw. Światło niebieskie i żółte tworzą addytywną mieszaninę barw. Ale zmieszanie farby żółtej i niebieskiej tworzy zieleń. Pewne długości fal zostają pochłonięte. Zjawisko to zwie się substrakcyjną (absorpcyjną) mieszaniną barw.

2. NEURONALNE PODŁOŻE PERCEPCJI:

Wrażenie spostrzeżenia/percepcja rozpoznanie

np. wzrokowe:

-kształt,

-ruch,

-kolor,

-głębia,

-jasność.

Pręciki i czopki połączenia synaptyczne z komórkami horyzontalnymi i dwubiegunowymi.

Kom. horyzontalne połączenia hamujące z komórkami dwubiegunowymi

Kom. dwubiegunowe synapsy z kom. amakrynowymi i zwojowymi

Aksony kom. zwojowych nerw wzrokowy

Nerw wzrokowy wychodzi z siatkówki (w miejscu plamki ślepej) i biegnie wzdłuż dolnej powierzchni mózgu.

Skrzyżowanie wzrokowe spotyka się tu nerw wzrokowy z prawego oka i nerw wzrokowy z lewego oka - połowa aksonów z każdego oka przechodzi na drugą stronę mózgu.

Szlaki do mózgu:

*punkt światła*

+

F F F F F

+

+ H

- - - -

D D D D

- + - -

SCN Z

NERW WZROKOWY

WZGÓRKI

GÓRNE CIAŁO

odpowiedzialne za KOLANKOWATE jądro wzgórza, wyspecjalizowane w percepcji wzrokowej

orientację w kierunku BOCZNE (interakcji impulsów z innych obszarów mózgu)

pojawiających się

bodźców. Inne promienistość wzrokowa

wzgórza

KORA MÓZGOWA

(kora wzrokowa w potylicy)

= V₁

V₂

przetwarza wszystkie wrażenia

wzrokowe, ale każde inną drogą

V₃ V₅

V₄

Stacje przekaźnikowe na drodze impulsu ciało kolankowate i wzgórek górny.

Pole widzenia fragment otoczenie, jaki możemy zobaczyć za jednym razem

Pole recepcyjne część pola widzenia na która reaguje dany neuron = ten fragment pola widzenia, z którego pochodzi światło pobudzające receptor

Przechodząc od komórek dwubiegunowych do kolejnych komórek szlaku analizy wzrokowej, pole recepcyjne powiększa się.

Centrum komórek zwojowych zbiera informację z czopków i pręcików tj. receptorów;

Otoczka komórek zwojowych zbiera informację z kom. amakrynowych i horyzontalnych tj. komórek obocznych.

„on-center” włączeniowa komórka; „off-center” włączeniowa komórka.

Komórki zwojowe:

	Neurony drobnokomórkowe	Neurony wielkokomórkowe		Neurony pyłkokomórkowe
Ciała komórek nerwowych	Mniejsze	Większe		Małe
Pola recepcyjne	Mniejsze	Większe		Przeważnie małe, zmienne
Lokalizacja w siatkówce	W dołku środkowych i jego pobliżu	W całej siatkówce - najwięcej na peryferiach		W całej siatkówce
Wrażliwość na kolor	Tak	Nie		Niektóre są wrażliwe
Zakres wrażliwości	Szczególna analiza nieruchomych przedm.	Ruch i ogólne zarysy kształtu, głębia		Zakres wrażliwości zróżnicowany, w pełni nie poznany
	wysyła inf. do ciała kolankowatego bocznego	Wysyła informację do ciała kolankowatego bocznego i innych struktur wzgórza	Jest podobny do n.drobnok. oraz do n.wielkok.

Droga drobnokomórkowa Droga wielkokomórkowa Droga Drobnokom.-

Szczegółowa analiza kształtów - wielkokom.

Strumień Strumień Jasność i barwa

Brzuszny Grzbietowy

= ruch „co” = integracja

! do płata wzroku „gdzie, jak”

Skroniowego ! do płata

Ciemieniowego

• Drogi te działają niezależnie od siebie

Ludzie z uszkodzeniem str. brzusznego: Ludzie z uszkodzeniem str. grzbietowego:

„co” (kora skroniowa) „ gdzie” (kora ciemieniowa)

Agnozja wzrokowa: Ataksja:

-nie potrafią opisać rozmiaru, kształtu - potrafią opisać dokładnie to co widzą, ale nie

lub położenia przedmiotu; umieją tego skoordynować z działaniem;

- potrafią sięgać po przedmiot, podchodzić - nie potrafią precyzyjnie sięgać, chwytać dany

do nich, lub je omijać, mimo iż nie potrafią przedmiot, mimo iż wcześniej opisali jego rozmiar,

opisać ich słownie; kształt i kolor;

- mają problem z wyobrażeniem sobie - mają problem z wyobrażaniem sobie w pamięci

kształtów twarzy położenia, np. by opisać rozmieszczenie mebli

(agnozja apercepcyjna: widzą oddzielnie kolor

i kształt - problem w złożenie ich w całość

agnozja asocjacyjna: nie potrafią nazwać przedm.

nie widzą co to jest, ale potrafią opisać)

• zakręt wrzecionowaty w dolnej korze skroniowej

jest szczególnie aktywny podczas gdy zdrowi ludzie rozpoznają twarze
Prozopagnozja niezdolność do rozpoznawania twarzy.

Badacze chcąc sprawdzić czy masz marzenia o treści wzrokowej, kiedy przebywasz w ciemnym pokoju musieliby użyć metod rejestracji jak Firm lub EEG, aby sprawdzić czy aktywność w Irz. korze jest wysoka.

Hamowanie oboczne - hamowanie aktywności w neuronie przez aktywność sąsiednich komórek nerwowych w ten sposób akcentując kontrast pomiędzy obszarami oświetlonymi i nieoświetlonymi

Typologia komórek:

	Komórki proste	Komórki złożone	Komórki hiper-złożone
Położenie	I rz. kora wzrokowa = V1	V1 i V2	V1 i V2
Sygnały z obojga oczu	Tak	Tak	Tak
Rozmiar pola recepcyjnego	Najmniejsze	Średnie	Największe
Pole recepcyjne	w kształcie paska, lub krawędzi, z ustalonymi strefami pobudzeniowymi i hamulcowymi	w kształcie paska lub krawędzi, bez stref pobudzeniowych i hamulcowych,	takie samo jak w kom. złożonej , ale na jednym z brzegów występuje silna część hamulcowa
	odpowiada na światło, tylko w jednej lokalizacji	odpowiada na światło na dużym obszarze

Aby badacz mógł ustalić czy komórka jest prosta czy złożona, najpierw musi ustalić jaki bodziec, np. linia pozioma, aktywuje komórkę, następnie wyświetlić bodziec w różnych punktach pola recepcyjnego komórek. Jeśli komórka odpowiada tylko na jedno położenie to jest to komórka prosta, jeśli reaguje na kilka położeń, to jest to komórka złożona.

Kolumny: komórki pełniące takie same funkcje w korze (np. kolumny dla koloru czerwonego, zielonego, kolumna lewego oka, kolumna prawego oka) dotyczące różnych cech, ułożone prostopadle do powierzchni kory

Tj. : komórki należące do jednej kolumny przetwarzają podobne informacje.

Detektory cech neurony, których reakcje oznaczają wystąpienie danej cechy komórki pola V₁ są szczególnie wrażliwe na częstotliwości przestrzenne chociaż nie jesteśmy ich subiektywnie świadomi.

Stałość kształtu zdolność do rozpoznawania kształtu nawet po zmianie jego położenia lub orientacji

Stałość koloru teoria retinex zdolność do rozpoznawania barwy przedmiotu nawet w przypadku zmiany oświetlenia;

- pole V₄ i sąsiadujące z nim okolice ma kluczowe znaczenia dla stałości koloru oraz dla uwagi wzrokowej;

- po uszkodzeniu pola, leżącego na styku płata skroniowego i ciemieniowego (być może V₄) - ludzie potrafią rozpoznawać i zapamiętywać barwy ale stracą stałość.

Stereoskopowa percepcja głębi zdolność do spostrzegania głębi na podstawie oceny różnic pomiędzy obrazami w obu siatkówkach.

- biorą udział: pole MT - środkowa część skroniowa, pole V₅, oraz pole MST - przyśrodkowa góra okolica skroniowa;

- grzbietowa część MST uaktywnia się wtedy gdy cały widok powiększa się, zmniejsza się lub obraca - tzn. obserwator porusza się.

Ślepota na ruch widzą przedmioty ale nie potrafią określić czy te przedmioty poruszają się, lub w jakim kierunku, lub z jaką prędkością. = uszkodzenie pola MT

1

---