Neuro (Fach) / Sinne (Lektion)

Auge

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• Pigmentbecherauge - Planarien - ein Paar Pigmentbecherocellen in Kopfregion bestehen aus Sehpigment-Photorezeptor-Nerv zum Gehirn und an drei Seiten sind sie durch Pigmentzellen abgeschirmt, durch die kein Licht einfallen kann da es durch diese abgeblockt wird. Licht kann also nur an Öffnungen ohne die dunklen PZ einfallen, dort trifft es direkt auf Photorezeptoren und löst an diesen einen Reiz aus.  Licht von links reizt nur linke Ocelle und Licht von rechts nur die Rechte, da die Öffnung des einen nach links-vorne und die des anderen nach rechts-vorne zeigt. Das Gehirn der Planarien richtet die Bewegung so aus, das Reizstärke beider Ocellen gleichgroß und minimal ist. Dadurch entsteht Lichtmeideverhalten und Bewegung weg von Lichtquelle. !!RICHTUNGSSEHEN!!
• Komplexauge - -bei Wirbellosen (Insecta, Crustacea,..) - besteht aus tausenden Ommatidien (lichtbündelnde Linse, Kristallkegel, Rhabadom mit Rhosopsin, Retinulazelle,Pigmentzelle) -ermögicht Bildsehen von mehr als 300 Bildern pro Sekunde (Menschen nur ca. 50) und Farbensehen häufig auch UV Licht (zB Bienen - Menschen nicht)
• Linsenauge -Wirbeltiere und bei Tintenfisch -umgekehrtes, verkleinertes Bild auf der Retina
• dipotrisches System - Aufbau Auge Die Sclera (Lederhaut; äußere Bindegewebeschicht), die auf der Vorderseite zu transparenten Hornaut = Cornea wird und lässt Licht ins Auge fallen lässt Die Uvea (Choroidea (Aderhaut)) wird auf der Vorderseite zur ringförmigen Iris, die durch Änderung ihres Durchmessers die einfallende Lichtmenge durch die Pupille reguliert Pupille= Öffnung der Iris Die Retina liegt auf der Innenseite der Uvea und ist innerste Schicht des Augapfels Der blinde Fleck am unteren Teil des Auges und ist frei von Photorezeptoren, da hier der Nervus opticus(Sehnerv) aus dem Auge ins Gehirn führt, deshalb wird gebündeltes Licht auf diesem Teil der Netzhaut nicht wahrgenommen Fovea centralis ist der Bereich des schärfsten Sehens, hier befinden sich ausschließlich dicht liegende Zapfen - objekt im tageslicht am schärfsten wenn man es direkt anschaut, sodass licht auf zapfen in der Fovea fällt, nachts bringt es nichts sondern hier sinnvoller objekt daneben anzuschauen (weil in Fovea centralis keine Stäbchen) Ciliarkörper und Linse teilen Auge in zwei Teile  Der Glaskörper produziert Kammerwasser der vorderen Augenkammer Zonulafasern sind Zellfortsätze der Epithelzellen, welche die Linse bilden
• Fokussierung bei Säugern allgemein: Ciliarmuskeln kontrollieren die Form der Linse, je dicker diese desto stärker wird Licht gebündelt -> Brechkraft groß Nahsicht: durch Nahakkomodation - Ciliarmuskeln kontrahieren, dadurch wird der Rand der Choridoidea in Richtung Linse gezogen und Zonularfasern erschlaffen -> Linse wird kugeliger/dicker, Brechkraft wird größer -> nahe Objeke scharf Fernsicht:  -Ciliarmuskel entspannt, Zonulafasern gespannt -> Linse abgeflacht; Brechkraft gering
• sichtbares Spektrum Mensch Licht der Wellenlänge zwischen 390-760nm
• Stäbchen und Zapfen Stäbchen:  schwarz-weißlichtempfindlicher als Zapfen,skotopisches Sehsystem für Dämmerungssehen, farbenblind, geringe räumliche Auflösung, 120 Millionen, nicht in Fovea centralis Verhältnis von S/Z nimmt mit zunehmendem Abstand zu Fovea centralis zu in Pheripherie (vom Zentrum weg) finden sich ausschließlich Stäbchen-> dh schwarz am Rand besser von weiß zu unterscheiden als Farben (Kurs) Zapfen: geringe Lichtempfindlichkeit,phototopisches Sehstem für Tages- bzw. Farbensehen, hohe räumliche Auflösung,6Millionen, hohe Dichte in Fovea centralis (Gesichtszentrum), drei Zapfentypen mit drei verschiedenen sehpigmenten mit unterschiedlicher spektralen Lichtempfindlichkeit ( die einen reagieren auf gelbes,... Licht)- trichromatisch(nur bei Primaten); Blau-419nm grün-531nm rot-560nm Anzahl abhängig davon, ob Tag oder nachtaktives Lebewesen Aufbau Beschriftung -> Folie
• Konvergenz und Divergenz Konvergenz= eins zu eins Verschaltung (auf Bipolarzellen)- erklärt peripheres Sehen in der Peripherie der Netzhaut bis zu 1:1000  Divergenz= in Retina auf Ebene der Horizontal und Amakrinzellen
• Aufbau der Retina inverses Auge= Lichtempfindliche Rezeptoren liegen auf der Rückseite der Retina Pigmentepithel Photorezeptoren= Stäbchen, Zapfen, bilden Synapsen mit Bipolar- und Horizontalzellen und reagieren auf Licht durch Hyperpolarisation und Glutamatfreisetzung an der Synapse wird in Abhängigkeit von der Lichtintensität reduziert Neurone= Horizontalzellen und Amakrinzellen  verarbeiten die visuelle Information bevor sie ans Gehirn weitergeleitet wird (verrechnung) - laterale Inhibition: aktive Nervenzelle hemmt die Aktivität einer benachbarten NZ durch synaptische Querverbindungen Bipolarzellen  einige werden durch Glutamat depolarisiert (bei Dunkelheit), andere hyperpolarisiert (bei Helligkeit) je nach Typ von Glutamatrezeptor an der Synapse Ganglienzellen = bilden Synapsen mit Bipolarzellen und übermitteln Information über APs direkt ans Gehirn (über Sehnervaxone) Fasern des Nervus opticus Eselsbrücke= Alphabetische Reihenfolge
• Sehbahn und deren Verschaltung Die Axone der Ganglienzellen bilden den Nervus opticus, der die Signale vom Auge zum Gehirn weiterleitet. Die beiden Sehnerven treffen sich im Chiasma opticum und teilen sich von dort so auf, dass die visuelle Information aus dem linken Gesichtsfeld in die rechte cerebrale Hemisphäre und die aus der rechten Gesichtshälfte, in die linke Hemisphäre übermittelt wird. dabei ist zu beachten, dass die beiden Gesichtsfelder informationen aus beiden Augen erhalten. Die Axone bilden mit Interneuonen der visuellen Region des Thalamus - Corpus geniculatum laterale-  synapsen bilden. Die Kerne dieser Region leiten die Information an den primären visuellen Cortex weiter.
• laterale Inhibition/Hemmung laterale Hemmung: wenn belichtete Photorezeptorzelle eine Horizontalzelle aktiviert, hemmt diese weiterentfernte Bipolarzellen und Photorezeptoren wodurch der Lichtfleck größer erscheint (da die Dunkelsignale der gehemmten Zellen nicht weitergeleitet wird) auch bei Amakrin- und Ganglienzellen
• Farbtheorie Gegenfarbtheorie: jede Farbe kann aus mischung von blau, rot, grün erzeugt werden. Alle drei zsm ergeben weiß -Zapfenabsorptionsspektrum entspricht 3 farben theorie (3Zapfentypen, rot,blau,grün) Young-Helmholtz Theorie: Geld wird als Urfarbe angenommen nicht als mischung -Verarbeitung der Retina auf Ebene der Ganglienzellen
• Phototransduktion Campbell Schema!!!
• Rhodopsin = Sehpigment in den Stäbchen lichtabsorbierendes Retinal, dass an Membranprotein Opsin bindet. Es befindet sich in der Membran der sog. Disks im Außenglied der Stäbchen Retinal kommt in zwei Isomerformen vor und wird durch Licht von cis- in trans-Isomer umgewandelt. Dadurch wird Rhodopsin aktiviert (enzymatisch aktiviertes Metarhodopsin2), Opsin ändert seine Konfiguration und kann so Retinal nicht mehr binden. Dieses wird nun in das Pigmentepithel transportiert wo es erneut in die cis-Form umgewandelt wird. Das aktivierte Rhodopsin, aktiviert das G-Protein Transducin (GTP bindend), welches seinerseits die cGMPG spezifische Phospodieesterase aktiviert. Dieses führt durch Hydrolisierung von cGMP zu 5'GMP+H dazu,dass das GMP nicht mehr an die Na-Kanäle bindet, wodurch diese geschlossen werde.  Es strömt kein Natrium mehr in die Zelle und es kommt zur Hyperpolarisation
• Besonderheit Phototransduktion Zapfen Die drei Zapfentypen unterscheiden sich jeweils in ihrem Sehpigment (Photopsine), in dem Retinal jeweils an ein anderes Opsinmolekül gebunden ist. Jedes Photopsin absorbiert somit Licht einer anderen Wellenlänge optimal (Absorptionsspektren für rot/grün liegen auf x chromosom) - Erklärung für Farbensehen da sich die Wellenlängen bereiche überlappen, ist es möglich das wir mehr als drei Farben wahrnehmen (Bspw wenn gleichzeitig rot und grüne Zapfen aktiviert werden, sehen wir gelb)
• Ruhepotenzial Photorezeptoren In dunklem Zustand sind na-kanäle geöffnet und natrium strömt in die zelle ein. es kommt zur depolarisation und dies führt zu glutamat ausschüttung an der synapse zur bipolarzelle. hyperpolarisation auf -40mV
• Primäre und sekundäre Sinneszellen P: besitzen ein Axon, aus Rezeptorpotenzial kann also AP werden S: besitzen kein Axon können also kein AP generieren

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