auge

Lichtsinneszellen + Nervenzellen mit lichtbrechenden Funktionen

dioptrischer Apparat

• Hornhaut

• Augenkammer

• Pupille

• Linse (Ciliarmuskel/Zonularmuskel)

• Glaskörper

Fotorezeptoren

• stäbchen

• Zapfen

Aufbau

• Innensegment

  • Zellorganellen (z.B. Zellkern, Mitochondrien)

• Außensegment

  • Wenige Disks mit Fotopigment

    • nicht so lichtempfindlich, dafür Farbsehen

  • Spitzes, kurzes Außensegment

Farbsehen

• wenig Umgebungslicht schwache Wirkung

• 3 Zapfentypen (Blau, Grün, Rot)

  • Lichtempfindlichkeit in versch. Bereichen

  • Sprechen auf unetrsch. Wellenlängen des Lichts an

    • versch. Reizstärke von Gehirn verrechnet -> Farbeindruck

Innensegment

• zellorganellen (z.B. Mitichondrien, Zellkern,…)

Außensegment

• viele Disks mit Fotopigment

  • lichtempfindlich -> Dämmersehen in Grautönen

• Langes zylindrisches Außensegment

Akkomodation -> Fähigkeit des Scharfsehens

-> wechselseitiges Zusammenspiel Ciliarmuskel & Zonularmuskel (+Eigenelastizität der Linse)

Fernsicht

• Ruhestellung Auge

• Ciliarmuskel entspannt / Zonularmuskel gespannt

  • Linse abgeflacht

  • Lichtbrechkraft klein

Nahsicht

• Ciliarmuskel gespannt / Zonularmuskel entspannt

  • Linse gewölbt

  • Lichtbrechkraft groß

Anpassung an veränderte Lichtverhältnisse

Dunkel

• Pupille vergrößert

• Strahlenförmig angeordnete Muskelfsern kontrahieren

• (Auch Wechsel Fer-/Nahsicht)

Hell

• Pupille klein

• Ringförmig verlaufende Muskelfasern um Iris kontrahieren

Sinneszellen + Nervenzellen

Außen

• Pigmentepithel

  • Absobrion Streulicht -> verhindert Lichtreflexe

Innen

• Lichtsinneszellen (Stäbchen & Zapfen)

• Bipolarzellen

• Ganglienzellen

• Sehnerv (Axone der Ganglienzellen)

• Querverbindungen zwischen Lichtsinneszellen & Ganglienzellen

  • Horizontalzellen & Amakrine Zellen

Blinder Fleck

• Austrittstelle Sehnerv (Unterbrechung Netzhaut)

Gelber Fleck / Fovea centralis

• Ort des Schärftsen sehens

• ausschließlich Zapfen

  • mit vielen Ganglienzellen verbunden -> höhste Bildauflösung

• Umwandlung Lichtreize in Nervenimpulse

  • Interpretation durch virtueller Cortex

• Findet in der Netzhaut statt

• Verläuft nicht nach alles oder nichts Prinzip

  • je mehr licht, desto stärker Signal der Bipolarzelle

• second messenger in Kanälen auf Membran des Außensegments

  • öffnet NA Kanäle

  • Einstrom von Na*

• Neurotransmitter / Botenstoff

• Hemmt NA-Kanäle in Postsynaptische Membran (Synapse zwischen Fotorezeptor & Bipolarzelle)

  • NA* Kanäle geschlossen

• Opsin + 11-cic-Renital

• Lichtempfindliches Fotopigment in Membran Disks

• reagiert auf Photon (Energie Licht)

Ausgangssituation (Wahrnehmung Dunkeln / Dunkelstrom)

• cGMP freigesetzt

  • Kationenkanäle geöffnet + Einstrom Natrium & Calcium

  • Kein Ausgleich möglich durch Ausstrom Kalium

• Depolarisierung -30mV Membran Fotopigment

• Freisetzung Glutamat

  • Na*-Kannäle postsynaptische Membran (Bipolarzelle) schließt

• Bipolarzelle nicht erregt

Fototransduktion :

1. Lichtadoption

2. chemische Reaktion (Strukturveränderung) Fotopigment Rhodopsin

   • 11-cis-Renital zu all-trans-Renital (aktive Form)

3. Reaktioskaskade

   • Änderung Membranpotenzial Fotorezeptoren

     • Rhodopsin + signalvermittelde Proteine aktivieren Enzyme

     • Umwandlung cGMP zu GMP

     • cGMP abhängige NA*-Kanäle schließen

     • Hyperpolarisation -70mV

4. Freisetzung Glutamat gestopt

   • hemmende Wirkung post. Membran aufgehoben

   • Na*-Kanäle geöffnet

5. Erregung Bipolarzelle -> Ganglienzelle

6. Weiterleitung Reiz Sehnerv -> Gehirn

Verschaltungsprinzip Lichtsinneszellen + Bipolarzellen durch Amakrine Zellen + Horizontalzellen

• Kontrastverstärkung

• räumliches Sehen -> MACH Bänder

Ablauf

• stark belichteter Fotorezeptor grenzt an versch. schwach belichtete

  • starke Erregung übertragen auf Horizontalzellen

  • schwache Erregung weiter abgeschwächt -> verbundene Bipolarzellen nicht Erregt

• Nur Ganglienzelle erregt die mit stark beleuchteten Rezeptor verbunden

Mehrere Lichtsinneszellen zusammengefasst & mit einer Ganglienzelle verbunden

• Unterteilt in Zentrum & Peripherie

• verschaltete Verarbeiting

• Reduktion eingehender Informationen

  • bestimmt Sehschärfe (abhängig von Größe des Feldes)

Geringe Sehschärfe

• großes Feld (meist aus Stäbchen)

• Lichtempfindlichkeit nimmt zu

Erhöhte Sehschärfe

• kleines Feld (meist Zapfen)

• Fovea centralis

—> zur Peripherie hin werden felder größer

• zentrale Nervensystem (ZNS)

• peripheres Nervensystem (PNS)

  • Hirnnerven

  • Spinalnerven

  • Sensorische Fasern

  • Motorische Fasern

  • Vegetatives Nervensystem

• Gehirn & Rückenmark

• Aufgabe

  • Integration

    • zusammenhang herangetragener Infos

  • Antwort durch Befehle

Nerven ausgehend vom ZNS

• Hirnnerven

  • vom Gehirn in versch. Bereiche von Kopf & Hals

• Spinalnerven

  • von Wirbeln Rückenmark zu Rumpf & Extremitäten

Nervenfaser Typen

• sensorische Fasern

  • Organe -> ZNS

  • bewusste Sinneswahrnehmung

  • unbewusste Sinneswahrnehmungen (physiologische Zustände)

• motorische Fasern

  • ZNS -> Muskulatur

  • willkürliche Bewegungungen (Skelettmuskelkontraktion)

  • unwillkürliche Bewegungen (Herzschlag, Speichelfluss)

• Motorische Fasern peripheres Nervensystem, unwillwürliche Bewegungen

• antagonische Wirkung

• Symathikus

  • Kampf-/Flucht-Reaktion

  • Neurotransmitter : Noradrinalin

    • erregend : herzschlag, Atemfrequenz, Blutddruck, Leber,…

    • hemmend : Verdauungsaktivität

• Parasympathikus

  • Entspannungs-/Ruhesituation

  • Neurotransmitter : Acetylcholin

    • erregend : Darmaktivität

    • hemmend : Herzleitung,…

1. Großhirn

2. Balken

3. Zwischenhirn

   • Thalamus

   • Epiphyse

   • Hypophyse

   • Hypothalamus

4. Mittelhrin

5. Brücke

6. Nachhirn

7. Kleinhirn

• Vergrößerung Großhirnrinde durch Auffaltungen

• bewusste Sinneswahrnehmung

  • Auswertung Infos Sinneszellen

• geplante Bewegungsabläufe

• Kognektives lernen (Denken & Gedächtnis)

  • vielfältige Verknüpfung Nervenzellen

Verbindung Großhirnhälften

• Sinneswahrnehmungen an Zuständige Bereiche geführt

  • ermöglicht Ausführung sensorischer Signale

• Ausschaltung Sinneswahrnehmungen Schlaf

  • blockiert Weiterleitung sensorischer Impulse zum Gehirn

• Steuerung Tages/Nachtrhytums über Produktion Melatonin

  • Infos durch Auge

• Speicherung Horme des Hypothalamus

• Porduktion Horme, die Hormondrüsen beeinflussen

• Verantwortlich Wachstum/ Fortpflanzung

• Kontrolle vegetatives Nervensystem & Hormonsystem (Durch Hypophyse)

• Einfluss :

  • Wärme-/Wasserhaushalt

  • Kreislauf-/Atemfunktion

  • Nahrungsaufnahme

  • sexuelle Aktivität

  • Schlaf-Wach-rhytmus

• Bildung Hormone

• weiterleitung Info Großhirn & Rücknemark

• Sensorische Imulse

  • Kontrolle Augenbewegung

    • Reflektorische Lenkung auf Objekte Blickfeldrand

  • Leitung Impulse Gehör Thalamus

• Schaltstelle Groß-/Kleinhirn

• Steuerung Schlaf

• Steuerung automatisch ablaufender Prozesse (Herz, Atmung)

• Kreuzungsstelle Nervenbahnen

• Bewegungsabläufe, Gleichgewicht & Körperhaltung

  • zusammenarbeit motorisches Zentrum Gehirn

  • Leitung Rückenmark

• Evolotionsbedingte Auffaltung Hirnrinde (Platz)

• besteht aus Zellkörper Neuronen -> weiße Substanz = Axone

• Gegliedert in Hirnfelder

1. Im Scheitellappen

2. Im Hinterlappen

• hinterste Windung Scheitellappen

• Befehlübermittlung an motorische Nervenfasern (Rückenmark)

• vorderste Windung Scheitellappen

• Axonenden liefern Info Druck/Berührung

• Bereiche, die werder motorisch, noch sensorisch

• Verknüpfung Info Sinnesorgane untereinander & Gehirnteilen

• Verbindung Wahnehmung & Bennenung

• strukturen um Hypothalamus herum

• angebohrene Verhaltensweisen, motivationen & emotionen

• zentrale Speicherstelle neuer Infos

• Überführung Lerninhalte Kurz-/Langzeitgedächtnis

  • Speicherung an anderen Stellen Großhirnrinde

• ansammlung Neuronen im innenren Schläfenlappen

• Sensorische Infos -> Angsgefühl

• linke Hirnhälfte

• Logisches analytisches Denken

• Musikalität, Krativität & räumliches Vorstellungsvermögen

• Wahrnehmung -> Identifikation Objekt & Zuornung Bedeutung

  • subjektiv & Erfahrungsabhängig

• Bsp. Sehen :

  • Reiz im Blickfeld

  • Dioptrischer Apparat

  • Netzhaut des Auges projeziert

  • Fototransduktion

  • Gehirn

  • Nervenbahnen

  • Thalamus

  • Primäre Sehrinde im Hinterhautlappen

    • Auswerzung Herkunfts & erregungsmuster Sinneseindruck

  • Assoziationsregion verarbeitet

    • strukturen mit gepeicherten Bildern verglichen

    • Erfahrungsgeprägte Deutung