VISUEEL SYSTEEM CORTEX - PowerPoint PPT Presentation

NEUROBIOFYSICA

Dr. J.A.M. van Gisbergen

• thalamus
• visuele cortex
• retinotopische kaart
• simple & complex cellen
• codering lijnorientatie – oogdominantie - kleur
• corticale modules
• visuele specialisatie in cortex

LGN ‘kijkt’ naar contralateraal halfveld, via L en R oog (elk 3 lagen)

receptieve velden monoculair

retinotopische organisatie

weer M, P en K systeem, elk met ON en OFF

• naburige neuronen hebben naburige receptieve velden
• kaart is sterk vervormd (fovea is uitgerekt)

• retinale celdichtheid inhomogeen
• corticale celdichtheid wél homogeen
• buren blijven buren

M = corticale vergrotingsfactor (mm/graad)

E = afstand tot fovea (excentriciteit) in graden

a en b zijn constantes

• M is groot in de fovea en klein in de periferie van de retina
• als M groot is zijn er veel neuronen beschikbaar per graad gezichtsveld

• perifere velden zijn groter maar minder talrijk
• bedekkingsgraad ongeveer constant

ON en OFF zones naast elkaar

ON en OFF zones overlappend

ON en OFF zones kunnen worden verklaard door input van opgelijnde LGN receptieve velden

tuning curve van één cel

optimale orïentatie verloopt geleidelijk

• proefdier krijgt achtereenvolgens allerlei oriëntaties te zien
• corticale bloeddoorstroming wordt gemeten
• display geeft samenvatting resultaten

opgroeien in een eenzijdige visuele omgeving beïnvloedt de verdeling van orïentatie gevoeligheden van de neuronen.

opgroeien in een eenzijdige visuele omgeving beïnvloedt de verdeling van orïentatie gevoeligheden van de neuronen

Stryker et al. (1978) J Neurophysiol.

• radio actief label in één oog
• zebra patroon in visuele cortex

visueel veld  cortex

cortex  visueel veld

in fovea beslaat één L+R paar 0.1o

in de periferie is dit vele graden

Adams et al, J. Neurosci. (2007)

projectie cortex op gezichtsveld

rood = R-oog

blauw = L-oog

projectie gezichtsveld op platgeslagen linker en rechter cortex

als één oog in de vroege ontwikkeling geen normale visuele input ontvangt door scheelzien of door staar leidt dit tot amblyopie (lui oog)

normaal hebben L en R oog even sterke connecties

deprivatie tijdens gevoelige periode in de jeugd leidt tot verlies van connecties en amblyopie (lui oog)

• in area 17 is een patroon van kleurcel concentraties gevonden
• vertonen hoge activiteit van cytochroom oxydase
• hoe past dit patroon bij orïentatie en oculaire dominantie kolommen?

spelen een rol bij kleurconstantheid

dubbel-opponente cellen reageren op kleur contouren

geen responsie op diffuus licht van enige kleur

Solomon Nature reviews neuroscience (2007)

Vilis

Vilis

zwarte en witte banden: oculaire dominantie kolommen (L en R oog)

gekleurde lijnen: cellen met gelijke orïentatie gevoeligheid

snijpunten van deze lijnen: orïentatie ongevoelige neuronen (kleur blobs)

• elk gebied in het visuele veld wordt bekeken door zowel linker als rechteroog, elk met een complete set orientatie-gevoelige kanalen
• in totaal 2000 modules
• foveale modules beslaan klein gebied; perifere modules een groot gebied

• pariëtale cortex heeft grote receptieve velden en multisensorische inputs:
• detectie van visuele beweging (MT) en zelfbeweging
• wat is verticaal?
• richten van aandacht (probleem bij neglect syndroom)

zoek letter Q

• lesie in rechter pariëtale cortex
• niet blind
• probleem met richten van aandacht

• analyseert vorm en kleur van voorwerpen met kleine receptieve velden, vaak foveaal
• V4: vorm en kleur
• gezichtscellen gebied