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Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...

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Die retinalen Ganglienzellen reagieren eher auf Kontraste als auf absolute Lichtintensität in ihrem rezeptiven<br />

Feld: Ganglienzellen haben kreisrunde rezeptive Fel<strong>der</strong>, die sich in ein Zentrum und ein Umfeld glie<strong>der</strong>n.<br />

Ganglienzellen mit On-Zentrum werden erregt, wenn ein Lichtreiz das Zentrum trifft und gehemmt, wenn das<br />

Umfeld belichtet wird; Ganglienzellen mit Off-Zentrum reagieren genau entgegengesetzt. Die Abbildung zeigt<br />

die Antworten von beiden Zellarten auf fünf verschiedene Lichtreize (<strong>der</strong> erregte Bereich des rezeptiven<br />

Feldes ist weiß dargestellt). Das von <strong>der</strong> Ganglienzelle abgefeuerte Aktionspotentialmuster als Antwort auf die<br />

verschiedenen Reize ist anh<strong>and</strong> einer extrazellulären Ableitung gezeigt. Die Dauer <strong>der</strong> Reizung zeigt ein<br />

Balken über <strong>der</strong> Messung. (Nach Kuffler, 1953.)<br />

A. Ganglienzellen mit On-Zentrum antworten am besten, wenn das gesamte Zentrum des rezeptiven Feldes<br />

stimuliert wird (3). Diese Zellen antworten weniger lebhaft, wenn nur ein Teil des zentralen Feldes durch den<br />

Lichtpunkt erregt wird (1). Beleuchtet man das Umfeld mit einem Lichtpunkt (2) o<strong>der</strong> einem Lichtring (4), wird<br />

die Frequenz <strong>der</strong> Aktionspotentiale reduziert o<strong>der</strong> die Zelle reagiert überhaupt nicht mehr. Sie beginnt jedoch<br />

wie<strong>der</strong> - für kurze Zeit sogar verstärkt - zu feuern, wenn das Licht wie<strong>der</strong> ausgeschaltet wird. Eine diffuse<br />

Beleuchtung des gesamten rezeptiven Feldes (5) löst nur relativ schwache Entladungen aus, da sich die<br />

Wirkung von Zentrum und Umfeld gegenseitig neutralisieren. (Schnelle Reaktion auf Zunahme <strong>der</strong><br />

Lichtintensität, aber schlechte Weiterleitung schneller Lichtintensitätsabnahmen.)<br />

B. Wird <strong>der</strong> zentrale Bereich des rezeptiven Feldes beleuchtet, wird zwar das spontane Feuern <strong>der</strong> Ganglienzellen<br />

mit Off-Zentrum unterdrückt (1 und 3), es nimmt jedoch für kurze Zeit verstärkt zu, wenn die<br />

Belichtung wie<strong>der</strong> abgestellt wird. Licht, das das Umfeld des rezeptiven Feldes trifft, erregt die Zelle (2 und<br />

4). (Schnelle Reaktion auf Abnahme <strong>der</strong> Lichtintensität, aber schlechte Weiterleitung schneller<br />

Lichtintensitätszunahmen.)<br />

Quelle: K<strong>and</strong>el, Schwartz, Jessel – Neurowissenschaften, Spektrum Verlag<br />

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