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Das Auge

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by

Lena Federer

on 13 November 2012

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Transcript of Das Auge

Das Auge Annika Schöner & Lena Federer Inhalt Sinnesorgane Umwandlung von Reizen in Potenzial Aufbau des Auges Aufbau der Netzhaut und ihre Funktionsweise Die Sehnervfasern Vorgang der Kontrastverstärkung Vorgang des Farbsehens Umwandlung von Lichtreizen in elektrische Impulse Sinnesorgane Sinneszellen = Rezeptorzellen Setzen Reize in "Sprache" des Nervensystems um Elektrische Signale Nase & Augen Filtern und verstärken Reize Eingänge werden nach aufgenommener Energieform klassifiziert Chemorezeptoren Mechanorezeptoren Photorezeptoren Thermorezeptoren Elektrorezeptoren Wahrnehmung = Perzeption Art der Wahrnehmung wird von der Leitung bestimmt auf der das Signal ankommt Wahrnehmung entsteht im Gehirn und wird von einer neuronalen Erregung ausgelöst Inhaltsstoff Capsacin Aktivierung Hitzerezeptoren Brennen 1 2 4 Beispiel Peperoni 3 Leitung "schmerzhaft Heiz" Physologische Reaktion auf Hitze = Schwitzen und Trinken 5 Nicht alle Sinneszellen führen zu einem Wahrnehmungsereignis wie sehen, schmecken oder riechen. Enterorezeptoren --> Körperinnere Reize--> unbewusst --> Blutdruck Chemorezeptoren --> messen z.B Sauerstoff / Kohlenstoffgehalt im Blut Dehnungsrezeptoren --> Kontrolle von Füllstand des Magens und Gliederstellung Reize werden in Potenzial umgewandelt Sinneszellen sind auf eine bestimmte Reizung/ Reizqualität ausgelegt Sinneszellen --> Umwandlung Chemisch Physikalisch Rezeptorpotenzial Ablaufende Vorgänge = Signaltransduktion --> Signalübetragung Überschreitung der Reizschwelle Übetragung ins ZNS Weiterleitung des Reizes über ein eigenes Axon Zellkern liegt weit entfernt Dendriten werden zum Ort der Reizaufnahme geschickt Rezeptorzellen Leiten elektr. Erregung über Synapsen auf nachgeschaltete Nervenzellen der Sehnerv besitzt ca. 1 Mio. parallele Nervenfasern
an deren Überkreuzungsstellen werden die Fasern neu aufgeteilt aus beiden Augen ziehen alle Fasern, die sich mit der linken Gesichtshälfte befassen in die rechte Gehirnhälfte und umgekehrt
an den Seitlichen Kniehöckern enden die Sehnerven und werden auf Neuronen des hinteren Teils der Sehbahn umgeschaltet
über die Neuronen geht die Information zum visuellen Cortex im Gehirn
in der Sehrinde erfolgt die retiotrope Verarbeitung d.h. die Informationen der sendenden Rezeptoren wird exakt wie gesendet dort wieder empfangen
die Farbinformation wird getrennt von der Sehinformation verarbeitet
die Bewegungsauswertung wird z.B. in spezialisierten Bereichen der Sehrinde verarbeitet das menschliche Auge besitzt 125 Mio. Stäbchen und 6. Mio. Zapfen
die Zapfen sind weniger lichtempfindlich, dafür aber für Licht mit verschiedenen Wellenlängen (W.) empfänglich
→ kurze W. = Blau-Zapfen
→ mittlere W. = Grün-Zapfen
→ lange W. =Rot-Zapfen Netzhaut Aufbau des Auges Begründung für dieses Sehsystem: --> Auge kann komplexe Szenen schneller auswerten,
das hochempfindliche Dämmerungssystem ermöglicht sogar Orientierung bei Neumond,
bei Tag haben wir sozusagen die volle Farbsättigung Kontrastverstärkung Kontrastverstärkung--> dient dazu Konturen von Gegenständen schneller zu erfassen Allgemeines zur Kontrastverstärkung Der einfache Weg der Reizverarbeitung im Auge ist von Photorezeptoren zu den Bipolarzellen zu den Ganglienzellen
→ Quer dazu sind Horizontalzellen und Amakrinzellen verschaltet sodass 1 Sinneszelle die Signale mehrerer Ganglienzellen mitbestimmt
→ Die Kontrastverstärkung geschieht durch gegenseitige Hemmung der Ganglienzellen
→ Die Verrechnung der Signale findet in Photorezeptor statt Vorgang der Kontrastverstärkung Die Erregungen benachbarter Photorezeptoren werden mit umgekehrten Vorzeichen miteinander
verrechnet
Die Bipolarzelle wird maximal erregt, wenn die zentralen Photorezeptoren beleuchtet werden und die Hemmung der Horizontalzelle ausbleibt
Die Bipolarzelle ist eine Zentrum-An-Umgebung-Aus-Zelle
Viele Photorezeptoren verschalten auf Bipolarzellen
130 Mio Photorezeptoren rastern die Netzhaut, aber sie verschalten nur 1 Mio. Bipolarzellen die, die Informationen vom Sehnerv an das Gehirn weiterleiten
die Peripherie (Umgebung) der Netzhaut ist für die Zusammenfassung von Informationen und die Erhöhung der Lichtempfindlichkeit verantwortlich
Die Erregung vieler Stäbchen wird addiert damit Sehen bei dunklen Verhältnissen möglich ist Die Sinneszellen sind über synaptische Kontakte mit den Bipolarzellen verbunden, die wiederum mit den Ganglienzellen deren Nervenfasern den Sehnerv bilden Farbsehen In der Peripherie gibt es nur Stäbchen und damit unbuntes Sehen
In Richtung Zentrum folgen Blau-Zapfen und im Zentrum Rot- und Grün-Zapfen
Farbsehen erfordert ebenfalls eine Verrechnung Verrechnung des Farbsehens Farbsehen entsteht in zwei Ebenen

→ 1. Über die Photorezeptoren, die Zäpfchen der
Retina
→ 2. Auf einer Ebene die, die Informationen über
lang oder kurzwelliges Licht verarbeitet Jede Zapfenklasse enthält ein Pigment, dass maximal empfindlich gegenüber einem bestimmten Bereich des sichtbaren Spektrums ist Rotes oder kurzwelliges Licht mit 650nm-750nm Grünes oder mittelwelliges Licht mit einem Maximum bei 530nm blaues oder langwelliges Licht mit 420nm–490nm Vom Ausgangssignal was von den Zapfen ausgelöst wird kann man nicht mehr sagen, welche Wellenlänge es verursacht hat

Verschiedene Erregungen der Zapfen im zentralen Bereich werden mit Erregungen in der Peripherie verrechnet Wenn die Information Gelb weitergeleitet werden soll, werden zunächst die Erregungen von Rot- und Grün Zapfen addiert und dann mit den Blau Zapfen hemmend verrechnet
--> Die Informationen werden über Gegenfarben-Ganglienzellen an das Gehirn weitergeleitet Beispiel Umwandlung von Lichtreizen in elektrische Impulse Der Phototransduktionsprozeß ist die Umwandlung von Lichtreizen in chemische und danach in elektrische Impulse, die dann über den Sehnerv ins Gehirn weitergeleitet werden. Bestandteile der Phototransduktion Rhodopsinmolekülen in Disks (Membranstapeln) Rhedopsin besteht aus Opsin (Protein) und Retinal Opsin ist nicht lichtempfindlich, Retinal lichtabsobierend Photonen (Lichtteilchen) bewirken beim Retinal eine Konformationsänderung Opsin umschließt das Retinal Aminosäuren des Opsins bestimmen über Lichtempfindlichkeit des Retinals Verlauf der Phototransduktion Retinal geht bei Lichteinstrahlungvon einer gewickelten in eine gestreckte Konformation über Die Konformation aktiviert 100te G- Proteine die Moleküle von Enzymen dazu anregen cGMP Moleküle in 5´-GMP Moleküle umzuwandeln (ca. 200 pro Sek.) Die Sinneszelle wird mit 5´GMP Molekülen hyperpolarisiert und der Neurotransmitter Glutamat wird nicht mehr ausgeschüttet Das Gleichgewicht der Molekül verschiebt sich und cGMP löst sich von cGMP gesteuerten Na+ Kanälen Ende Sinneszellen Sehfeld
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