Ugrás a tartalomhoz

3D megjelenítési technikák

Dr. Fekete Róbert Tamás, Dr. Tamás Péter, Dr. Antal Ákos, Décsei-Paróczi Annamária (2014)

BME-MOGI

A látópálya felépítése és működése

A látópálya felépítése és működése

Ebben az alfejezetben szót ejtünk a retinális ganglionsejtekről, a gyűjtősejtekről, a receptív mezőről, magáról a látópályáról és a látás további területeiről.

A retinális ganglionsejtek, a gyűjtősejtek és a receptív mező

Mint azt az imént kifejtettük, a fotoreceptorok neuronális jelei a gyűjtősejteken – bipoláris, horizontális és amakrin sejtek – keresztül a retinális ganglionsejtekhez jutnak. A ganglionsejtek száma körülbelül 1 millió. Mivel minden csap és pálcika jele eljut egy ganglionsejthez, ebből következik, hogy egy ganglionsejthez átlagosan 130 darab receptor jele továbbítódik a gyűjtősejtek közvetítésével. Stephen Kuffler és munkatársai – magyar származású orvos neurológus – 1952-ben fedezte fel azt a jelenséget, hogy a ganglionsejtekhez tartozó fotoreceptorok ingerlésekor a kisebb átmérőjű fényfoltra nagyobb reakciót adott a sejt. Ebből arra következtettek, hogy a ganglionsejtekhez kapcsolódó fotoreceptorok egy kvázi kör alakú, úgynevezett receptív mezőt alkotnak, amelynek a közepén lévő receptorokat ingerelve növelhető, a perifériát ingerelve pedig csökkenthető a ganglionsejt reakciója. Amennyiben az ingerlő fényfolt mérete akkora, hogy belelóg a szélső területekbe, a ganglionsejt gátlás alá kerül, és kisebb reakciót ad, mint ha csak a receptív mező közepét ingerelnénk. Ebből az következik, hogy a retina fotoreceptorai végső soron nem egyenként adnak visszajelzést a fényerősségről, hanem receptív mezőkbe tömörülve téri integrációt végeznek. A receptív mező elmélet egyik legismertebb demonstrációját az úgynevezett Hermann-rács adja. Később születtek elméletek, melyek szerint a Hermann-rács illúziója nem csupán a retinális feldolgozás eredménye, hanem magasabb agyi folyamatok is szerepet játszanak benne. A retinális kép feldolgozásának első és legjelentősebb állomása tehát a retinális ganglionsejtek lényeges változásokat kiemelő mozzanata. Kétféle retinális ganglionsejtet különböztetünk meg. Az egyik a receptív mező közepén ingerelve fokozza az aktivitását, a másik a receptív mező szélén ingerelve fokozza az aktivitását. Ezek az úgynevezett BE központú, KI szélű és KI központú, BE szélű ganglionok. A kétféle ganglionsejt teszi lehetővé többek között a világosságnövekedés és világosságcsökkenés egymástól független kódolását.

1.10. ábra - Receptív mezők

Receptív mezők


A látópálya

A retina és a látókéreg között a látópálya teremt kapcsolatot. Ez végső soron axonok – idegsejtek kommunikációs nyúlványai – kötege. A retinális ganglionsejtek axonjai alkotják tehát a látóideget. A látóidegek ez után kereszteződnek – bal és jobb szem idegkötegei – a caelsma opticumnál. Az orr felőli, nasalis részük ellentétes, a halánték felőli részük azonos oldalon halad tovább. Tehát tulajdonképpen a szembe balról érkező fény – kép – az agy jobb féltekéjébe tart. Innen egy részük az agytörzsbe megy, ahol a vegetatív folyamatok segítségére lesz, másik részük pedig a hipotalamuszban lévő CGL –corpus geniculatum laterale – területen átkapcsolódik. Az átkapcsolás után az idegrostok az úgynevezett látó kisugárzást alkotva a tarkólebenybe – okcipitális lebeny – tartanak, amelyet V1 területnek nevezünk.

1.11. ábra - Látópálya és annak sérülései


A látás további területei

A V1 látórendszer egy úgynevezett retiotopikus reprezentációval rendelkezik, tehát a területet alkotó, egymás szomszédságában lévő neuroncsoportok a retinán is szomszédos receptorokból származnak. A V1 területen a kép további módosulása is bekövetkezik. Nevezetesen, az itt lévő neuroncsoportok képi reprezentációja során a foveáról származó információ túlreprezentálása következik be. Tehát az éleslátásunk területét „kinagyítja” a V1 terület. Ezt nevezzük agykérgi nagyításnak.

Egy másik felosztás szerint a ganglionsejteknek van egy kiterjedtebb dendritfával – gyűjtő neuronális nyúlványok – és egy kisebb dendritfával rendelkező típusa. A nagyobb receptív mezővel rendelkező ganglionsejteket M sejteknek, a kisebb receptív mezővel rendelkezőket P sejteknek hívjuk. Az M sejtek a CGL terület magnocelluláris rétegéhez, a P sejtek a CGL parvocelluláris rétegéhez kapcsolódnak. Mivel az M sejtekhez több receptor tartozik, azért a téri felbontóképességük rosszabb, mint a P sejteknek, viszont az M sejtek idői felbontóképessége sokkal jobb, mint a P sejteké, mert aktivitásuk kevesebb ideig marad fenn. Továbbá az M sejtek csak világosságot kódolnak, a P sejtek színeket is.

1.12. ábra - Látásért felelős agyterületek


A V1 területről az információk agy része az egy felső részébe, a parientális lebenybe tart a dorzális területre, egy másik részük az agy alsó részébe, a temporális lebenybe tart a ventrális területre. A dorzális területre az M sejtek ingerületei tartanak, a ventrális területre a P sejtek ingerületei tartanak. Az M sejtek inkább a mozgás és a gyors idői változások lekövetéséért felelősek, a P sejtek inkább a finom részletek, a szín, a textúra reprezentálásáért.