Kapittel 6: Syn

Question 1

hva er “sensation”?

Answer 1

prosessen av å ta til seg informasjon om miljøet og sende det til hjernen for prosessering

Question 2

hva er persepsjon?

Answer 2

prosessen av å forstå sensoriske signaler sendt til hjernen

Question 3

hva er electromagnetic radiation?

Answer 3

formen av synlig lys vi kan se

kan bli beskrevet som bevegende bølger av energi

Question 4

Definer bølgelengde og amplitude?

Answer 4

Bølgelengde er distansen mellom etterfølgende topper av bølger
Blir avkodet av synsystemet som enten farger eller gråtoner (bestemmer farge i synlig lys)

Amplitude er høyden på hver bølge, blir oversatt av synssystemet som lyshet
Store-amplitude bølger er sett på som lys og lave-amplitude bølger er sett på som mørke/dim

Question 5

Hva er det som gir oss forskjellige bølgelengder og amplitude?

Answer 5

variasjonen i energinivå blant fotoner (lyspartikler)

Question 6

Nevn strukturene som beskytter øyet og hva funksjonen deres er

Answer 6

den beinete orbit i skallen: der øyer er lokalisert, kan avlede en del slag

fett-puten rundt øyet: beskytter også mot skade

Øyelokkene: kan åpnes og lukkes frivillig eller ufrivillig(blunking), beskytter øyet mot objekter som kommer mot det + fukter og rengjør fronten av øyet

Tårer: primært dannet av vann og salt, men inneholder også proteiner, glukose og substanser som dreper bakterie
Fjerner støv og debris og fukter øyet slik at øyelokkene ikke skraper overflaten under blunking

Question 7

Hva er det som gjør at øyet beholder formen sin?

Answer 7

Sclera eller det hvite av øyet: gir en tøff ytre dekking som hjelper den væske fylte øyeballen å beholde formen sin

Question 8

Hva er cornea og hvorfor er det gjennomsiktig?

Answer 8

Cornea er det ytre laget av øyet, hvor lys som entrer øyet først passerer (forlengelse av sclera)

Cornea er gjennomsiktig fordi den ikke har blodårer (blodforsyning) og fiberstrukturen dens
Cornea trenger fortsatt næringsstoffer, men får dem fra væsken (aqueous humor) i det nærgående anterior kammeret heller en fra blod

Question 9

Hva er pupillen?

Answer 9

Pupillen er åpning i fronten av øyet som blir kontrollert av iris (den sirkulere muskelen i fronten av øyet som kontrollerer åpningen av pupillen)

Question 10

Hva et det som styrer fargen til iris?

Answer 10

Mengden av melanin pigment

iriser til folk med blå eller grå øyne inneholder relativt mindre melanin enn folk med brune øyne

Question 11

Hva er linsen?

Answer 11

Den gjennomsiktige strukturen (av samme grunn som cornea) bak pupillen og iris som fokuserer lys på retina

Question 12

Hva er accommodation?

Answer 12

Evnen til lensen til å endre form for å justeres til distansen av den visuelle stimulusen

Question 13

Hva er vitreous kammeret?

Answer 13

Den store kammeret i øyet som er fylt med en geleaktig substans kjent som vitreous humor

Question 14

Hva er forskjellen mellom aqueous humor og vitreous humor?

Answer 14

Aqueous humor sirkulerer og er konstant fornyet, mens vitreous humor er den samme idag som den du hadde når du ble født

Question 15

Hva er retina?

Answer 15

Det utdypte nettverket av fotoreseptorer og internevroner på baksiden av øyet som er ansvarlig for å sanse lys

Question 16

Hva er fotoreseptorer?

Answer 16

Spesialiserte sensoriske celler i retina som responderer på lys

Question 17

Hva er den optiske disken?

Answer 17

Området i retina hvor blodårer og den optiske nerven forlater øyet

Dette området inneholder ingen fotoreseptorer og blir derfor en “blindspot” på øyet

Question 18

Hva er macula?

Answer 18

En område i midten av retina som ikke er dekket av blodårer og er spesialisert for detaljsyn

Question 19

Hva er forskjellen på sentral syn og periferi syn?

Answer 19

Sentral syn er detalj synet macula står for

Periferi syn er vår evne til å se objekter som er til siden mens vi ser framover

Question 20

Hva er fovea?

Answer 20

En liten grop i macula spesialisert for detaljsyn

Inneholder kunn en type fotoreseptorer - staver

Question 21

Forklar veien lys reiser fra utsiden og til retina

Answer 21

Lyset kommer først inn igjennom cornea og må så igjennom aqueous humor før det kommer til pupillen og iris
Irisen justerer åpningen av pupillen i respons på mengden lys i miljøet
Bak iris finner vi linsen
Linsen hjelper til med å fokusere lys på retina
Etter linsen må lyset igjennom vitreous humor i vitreous kammeret før lyset når retina

Question 22

Hvor mange lag av neuroner og koblinger imellom dem har retina?

Answer 22

Retina har tre lag med cellekropper separert med to lag med aksoner og dendritter mellom dem

Question 23

Hva er lagene til retina?

Answer 23

Det første laget er ganglion celle laget, som inneholder ganglion celler
Hver ganglion celle har en enkelt akson og disse aksonene danner den optiske nerven som forlater retina

Den andre laget er inner plexiform laget
Her danner dendritter fra ganglioncellene koblinger med amakrine og bipolare celler

Cellekroppene til bipolare, amakrine og horisontale celler er lokalisert i det indre nucleus laget

I det ytre plexiform laget danner bipolare celler koblinger med horisontale celler og fotoreseptorer

Det ytre nucleus området inneholder cellekroppene til fotoreseptorene

Indre lag referer til lag mot senter av øyet, mens ytre lag refererer til lag bort fra senter av øyet

Question 24

Hva er de to type fotoreseptorene og hvorfor har de fått navnene sine?

Answer 24

De to typene fotoreseptorer er staver og tapper

De har fått navnene sine basert på formen av deres ytre segmenter
De ytre segmentene er de delene av fotoreseptorene som absorberer lys
De ytre segmentene inneholder fotopigmenter (kjemikalier som samhandler/reagerer på inkommende lys)

Question 25

Hvilke type syn er rods (staver) ansvarlig for?

Answer 25

scotopic syn: evnen til å se i dempet/mørkt lys
Staver gir ingen informasjon om farge og de produserer ikke skarpe bilder

øyet inneholder flere staver enn tapper

Question 26

Hva er tapper (cones) ansvarlige for?

Answer 26

fotopisk syn: syn i lyst (bright) lys
sensitive til farge og gir bilder med eksepsjonell skarphet

finnes flere tapper i senter av retina, mens tallet av staver øker når vi kommer i periferien til retina

Question 27

Hva er transduksjon?

Answer 27

Å gjøre om lys energi til elektriske signaler som kan bli sent til hjernen for videre prosessering

Question 28

Forklar hvordan transduksjon i staver foregå

Answer 28

Struktur endring i stavene når lys absorberer får rhodopsin til å splittes raskt (11-cis til all-trans)

Fotoreseptorers hvilepotensial ligger på ca -30mV (iforhold til -70mV til de fleste membran potensialene), derfor er fotoreseptorer relativt depolarisert (mer positiv) selv når de hviler

• dette er på grunn av at sodium ioner beveger seg innover gjennom den ytre-segment membranen og gjør stavene konstant depolarisert (dark current - fordi den skjer i mørket)
• natrium kanaler bli holdt åpne av den andre budbringeren cGMP som bli konstant produsert av fotoreseptoren

Når rhodospin splitter seg etter å ha absorbert lys energi, blir enzymer som bryter ned cGMP frigjort

• med mindre cGMP er også færre natrium kanaler holdt åpen og mindre positive natrium ioner går inn i cella
• dermd bli fotoreseptoren mer negativ eller hyperpolarisert

Når stavene returnerer til mørket, stimulerer enzymene molekylene av retinal og opsin (det som sammen danner rhodopsin) til å “rejoin” som rhodopsin

Resultatet er at fotoreseptorer er depolarisert i mørket og hyperpolarisert i lyset

Fotoreseptorer produserer graderte potensialer

Question 29

Forklar prosessen som skjer fra lyset bli transduksert av fotoreseptorene til de kommer til den optiske nervene

Answer 29

Fotoreseptorene gjør om lys energien til elektriske signaler

Deretter mottar horisontalcellene input fra fotoreseptorene og gir output til de bipolare cellene
Horisontalcellene er ansvarlig for å integrere informasjon fra fotoreseptorer som er nære hverandre

De bipolare cellene mottar info fra fotoreseptorer og horisontalceller
Bipolare celler kommuniserer videre med amakrin celler og ganglion celler
Bipolare celler begynne prosessen med å identifisere kontrast (den relative mengden lys som faller på et område på retina iforhold til et annet område)
- Dette gjør de gjennom å respondere på lys som faller på fotoreseptorer lokalisert på de bipolare cellenes reseptive felt

Amakrin celler danner kobliner med bipolare, ganglion og andre amakrin celler
Itillegg til å integrere visuelle beskjeder over retina, prosesserer også amakrin celler bevegelse
- fordi øyet ofte beveger seg selv har amakrin celler evnen til å skille mellom de retinale bildene som produserer bevegelse av observerte objekter og bevegelsen av øyet i seg selv

Ganglion celler mottar input fra bipolare og amakrin celler
Aksonet til ganglion cellene forlater øyet og danner den optiske nerven som så drar til de høyere nivåene av hjernen

Question 30

Hva betyr on-center off surround iforhold til reseptive felt på en bipolar celle?

Answer 30

On og off referer til om cella depolariseres, hyperpolariseres eller ingen av delene i forhold til hvor lyset treffer i det reseptive feltet

• on: depolarisering
• off: hyperpolarisering
• lys som faller både i senter og surround vil ikke endre cellas aktivitet

ca halvparten av de bipolare cellene i den menneskelige retina er on-senter, og den andre halvparten er off-senter

Question 31

Hva er lateral inhibisjon?

Answer 31

Demper aktiviteten til nabo celler for at sitt signal skal forsterkes/komme bedre fram

et neuron reduserer aktiviteten til naboen for å forsterke sitt signal

Question 32

Si litt om ganglion cellenes reseptive felt

Answer 32

De har de samme typene reseptive felt (on/off center/surround) som bipolare celler
- On senter bipolare celler knytter seg til on center ganglion celler og motsatt

Question 33

Hva er de tre typene ganglion celler og hva er forskjellene mellom dem?

Answer 33

De tre typene ganglionceller er P-celler (ca 70%), M-celler (8-10%) og K-celler (resten)

M-celler er større en P-celler og har tykkere, raskere aksoner
M-celler har større reseptive felt enn P-celler
M-celler responderer på diffuse bipolare celler, mens P-celler mottar input fra midget bipolare celler

M-celler er ansvarlig for å gi info om store, lav-kontrast, bevegende objekter mens P-celler er ansvarlige for info om mindre, høy-kontrast, fargerike objekter

Question 34

Hva er de to typene bipolare celler og hva er forskjellen mellom dem?

Answer 34

Diffuse bipolare celler: mer vanlig i periferien av retina, oh en enkelt dbc kan motta input fra så mange som 50 staver

Midget bipolare celler: en enkelt mbc kan motta input fra en enkelt tapp (lokalisert i fovea)

Question 35

Hvorfor deler den optiske nerven seg i to underveis til hjernen?

Answer 35

Den indre halvdelen av den optiske nerven krysser til den andre siden av hjernen, mens den ytre halvdelen fortsetter på samme side
- Kryssingen av to halvdelene fra hver sitt øye sikrer at informasjonen fra begge øynene som handler om den samme deler av det visuelle feltet blir prosessert på de samme plassene i hjernen

Question 36

Forklar reiseveien til syns-informasjonen fra den optiske netven til synscortex

Answer 36

Aksonene fra ganglioncellene forlater øyet gjennom den optiske disken og formen den optiske nerven som forlater øyet
- De optiske nervene ivaretar organiseringen av retina

Den optiske nerven deler seg ved den optiske kiasma, hvor den indre halvdelen krysser over til den andre siden av hjernen, mens den ytre halvdelen fortsetter å reise på samme side av hjernen

Nerven fortsetter forbi den optiske kiasma som den optiske trakt

Nesten 90% av aksonene i den optiske trakt fortsetter til thalamus som deretter projekterer til den primære synscortexen som er lokalisert i den occipitale loben i hjernen

• Men aksoner fra de spesielle lys-sensitive ganglion cellene som frigjør melanopsin forlater den optiske trakt og synapser i den suprakiasmatiske nucleus i hypothalamus - gir lysinformasjonen brukt til å regulere daglige rytmer
• Ekstra 10 % av aksonene i den optiske trakt projekterer til superior colliculus i midbrain, som brukes til å guide bevegelse av øynene og hodet mot nylig sette objekt i det visuelle feltet

Question 37

Hva er LGN?

Answer 37

LGN står for lateral geniculate nucleus og den er lokalisert i den dorsale thalamus
- nesten 90 % av optisk trakt aksoner danner synapser med LGN

LGN har 6 distinkte lag nummerert fra ventral til dorsal
Hvert lag av LGN prosesserer et kart av en halvdel av de visuelle feltet (synsfeltet)
Denne kartleggingen lar oss danne koblinger mellom nevral aktivitet og den ekte verden foran øynene våre
- lag 1 og 2 (de mest ventrale lagene) inneholder større neuroner enn de andre 4 lagene. Disse magnocellulære lagene mottar input fra M-celler i retina
- De andre 4 lagene er referert til som parvocellulære lag og mottar input fra P-cellene i retina
- mellom hvert av de 6 lagene er veldig små neuroner som danner koniocellulære lag som mottar input fra K-cellene

LGN holder info fra de to øynene helt separate
LGN har den samme organiseringen av reseptive felt som retinale bipolar og ganglionceller, men den laterale inhibisjonen mellom senter og surround er mye sterkere enn i de retinale cellene
- denne forsterkningen gjør at celler i LGN forsterker eller booster kontrasten mellom områder av lyst og mørkt

LGN er ikke bare en passiv stasjon på veien til synscortex, og det er foreslått at LGN filtrerer informasjonen den får før den sender den videre til cortexi

Question 38

Hva er funksjonene til de forskjellige lagene i striate cortex (primær synscortex)?

Answer 38

Primær synscortex har 6 lag , som andre områder i cortex

Lag 2 og 4 er relativt tykkere enn andre områder i cortex og mottar det meste av inputen fra andre områder/deler av hjernen
- lag 4 mottar input fra LGN

I lag 3, 5 og 6 er lagene tynnere enn andre områder i cortex og disse inneholder output neuroner som kommuniserer med andre deler av hjernen

Question 39

Hva er kortikal kartlegging?

Answer 39

Kartlegging av visualfeltet/synsfeltet gjort av striate cortex
- kartleggingen lar oss bruke lokasjonen av neural aktivitet for å forstå posisjon av et objekt i synsfeltet

Question 40

Hva er enkle, komplekse kortikal celler og endestopp celler, og hva er deres funksjon?

Answer 40

Disse ulike typene cellene responderer på lys (reseptive felt) forskjellig fra bipolare og ganglion celler - kortikale neuroner har reseptive felt, men de responderer ikke på de enkle dottene av lys som aktiverer bipolare og ganglion celler

• simple cortical cells: de cellene som responderer på stimuli som er formet som barer eller kanter som har en spesiell orientering i en spesiell del av retina (hjelper oss respondere på objektsform)
• complex cortical celler: gjør det samme som simole cortical cells iforhold til stimulus størrelse og orientering, men uten stimuliens lokasjon (responderer ikke på posisjonen på lyset som kommer inn, så lenge det faller innenfor dets reseptive felt
  deltar også i persepsjon av bevegelse
• end-stoppes cells: noen simple og kortikal celler er kjent som dette
  disse cellene responderer mest kraftig på stimuli som faller innenfor deres reseptive felt men ikke “beyond”
  deltar i vår gjenkjenning av grenser (som hjørnene på en bok)

Question 41

Hva er kortikale kolonner og hvilken funksjon har de?

Answer 41

Kortikale kolonner er måten neuroner er organisert på i synscortex
Neuroner i kortikale kolonner kommuniserer med hverandre, men danner ikke mange koblinger med nabo kolonner mer enn en halvmillimeter ifra

Det finnes forskjellige typer kolonner i striate cortex
- Ocular dominance column: dette er kolonnene i cortexen som er vinkelrett til den kortikale overflaten, og som responderer på input fra enten det venstre eller høyre øyet (ikke begge!)
Kolonnene alternerer mellom høyre å venstre øyet (høyre - venstre - høyre)

• Orientation columns: hver kolonne responderer til linjer av den samme vinkelen
  -> nabokolonner responderer til vinkler “shifted” ca 10 grader
  Et sett med kolonner som responderer til den komplette rotasjonen 180 grader er referert til som hyperkolonne

Question 42

Hva er cytochrome oxidase blobs?

Answer 42

Et område i primær synscortex som er rik med enzymet cytochrome oxidase som responderer på farge
- neuroner i områder med høy konsentrasjon av cytochrome oxidase ser ut til å prosessere informasjon om farge

Question 43

Hva er cortical modules?

Answer 43

De områdene som kan være ansvarlige for å sette sammen alle de separate karkteristikkene (farge, linje orientering, bevegelse) for å danne sammensatte bilder

Kortikale moduler inneholde to sett med ocular dominance columns, 16 blobs og to hyperkolonner - hver responderer til den hele 180 graders linje orienteringen

Question 44

Hva er extrastriate area/secondary visual cortex?

Answer 44

Områder i tillegg til primær synscortex/striate cortex av cerebral cortex som deltar i visuell prosessering

Dette innebærer dorsal og ventral strømmen

Question 45

Hva er dorsal strømmen og hva er ventral strømmen?

Answer 45

Dorsal strømmen er en vei (pathway) som leder fra den primære synscortex i en dorsal retning som tenkes å delta i persepsjon av bevegelse

• reiser fra striate cortex til pariental loben til mediam temporal loben, og spesialiserer seg innenfor analyse av bevegelse, objekts lokasjon og koordinasjon av øyet og armer i griping og strekking (grasping and reaching)
• V2
• medial temporal lobe (area MT) mottar input fra neuroner langs dorsal strømmen og ser ut til å spille en rolle i prosesseringen av bevegelse
• medial superior temporal lobe (area MST) ser ut til å delta i stor-skala bevegelse analyse

Ventral strømmen er en vei av informasjon fra den primære synscortexen til inferior temporal lobe som man tror prosesserer objekts gjenkjenning

• V4
• Area IT og fusiform face area