Latas - izleles - szaglas.pdf
Latas - izleles - szaglas.pdf
Latas - izleles - szaglas.pdf
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Látás, szaglás, ízlelés
Látás
• Három<br />
koncentrikus réteg<br />
– Ínhártya: védi a<br />
szemgolyót<br />
– Érhártya: táplálja<br />
a retina sejtjeit<br />
– Retina: a<br />
transzdukció<br />
helye<br />
(fotoreceptorok)<br />
A szem felépítése
A szem felépítése<br />
• A szem elülső felszínén az ínhártya áttetszővé válik -><br />
szaruhártya: lehetővé teszi a fény áthaladását<br />
• Szivárványhártya (írisz): kör<br />
alakú pigmentált szövetdarab,<br />
szem színét adja<br />
• Pupilla: írisz közepén, nyílás<br />
két izomcsoport között –<br />
izmok összehúzódása<br />
szabályozza a szembe jutó fény<br />
mennyiségét<br />
• Lencse: összegyűjti és a<br />
retinára fókuszálja a fényt
A kép kialakulása a retinán<br />
• A tárgyakról visszaverődő fénynek megfelelően<br />
fókuszáltnak kell lennie a retinán. A sugártest<br />
izmainak feszülése megváltoztatja a lencse alakját<br />
-> változik a fénytörési képessége (akkomodáció)<br />
• Távoli tárgyról érkező<br />
fénysugarak<br />
párhuzamosak -> lencse<br />
ellaposodik, gyenge<br />
fénytörés<br />
• Közeli tárgyról érkező<br />
fénysugarak széttartóak<br />
-> lencse kerekké válik,<br />
erős fénytörés
Retina<br />
• A retina fotoreceptorai a<br />
fényenergiát elektromos<br />
jelekké alakítják át<br />
(transzdukció)<br />
• A retina az éleslátás helyén<br />
elvékonyodik (fovea)<br />
• Receptorok jelei -><br />
gyűjtősejtek -> ganglionsejtek<br />
• A ganglionsejtek axonjai<br />
képezik a látóideget,<br />
kilépésük helyén nincsenek<br />
fotoreceptorok (vakfolt)
A fotoreceptorok két fajtája<br />
• A fény a fotoreceptorok belsejében<br />
található fényérzékeny molekulákkal -<br />
fotopigment - lép kapcsolatba -><br />
membránpotenciál-változás –<br />
(hiperpolarizáció)<br />
• Kétféle fotoreceptor:<br />
Csapok Pálcikák<br />
Alacsony<br />
fényérzékenység,<br />
nappali látás<br />
Magas<br />
fényérzékenység,<br />
éjszakai látás<br />
Foveánál sok Foveánál alig<br />
Kromatikus Akromatikus
Retinális ganglionsejtek<br />
• A környező fotoreceptorokból, a retina egy<br />
adott területéről (receptív mező) kapják a<br />
bementet (a gyűjtősejteken keresztül)<br />
• A receptív mező két részre osztható: körkörös<br />
központi és gyűrű alakú környéki rész
A ganglionsejtek receptív mezeje<br />
• A ganglionsejtek akkor<br />
aktiválódnak, ha fény éri a<br />
receptív mezőt<br />
• BE-központú<br />
ganglionsejtek: a központ<br />
ingerlése serkenti, a<br />
környék ingerlése gátolja a<br />
sejt aktivitását<br />
• KI-központú ganglionsejtek<br />
- fordítva
A ganglionsejtek receptív mezeje<br />
• Maximális választ<br />
akkor adnak, ha a<br />
központi és<br />
környéki információ<br />
eltér - kontrasztot<br />
kódolnak – fényárnyék<br />
határvonal
Ganglionsejtek két funkcionális<br />
osztálya<br />
• M- és P-sejtek – mindkettőben vannak BE- és<br />
KI-központú sejtek is<br />
• M-sejtek (magnocelluláris): nagy receptív<br />
mező, gyors változásokra reagálnak – mozgás<br />
kódolása<br />
• P-sejtek (parvocelluláris): kis receptív mező -<br />
finom részletek kódolása; hullámhosszra<br />
specifikus válasz - színérzékenyek
Látás – a folyamat eddig…
• A ganglionsejtek rostjai a<br />
szemgolyóból kilépve<br />
alkotják a látóideget<br />
• A látóidegek a látóidegkereszteződésben<br />
futnak<br />
össze, ahol az orr felé eső<br />
retinarészből érkező<br />
rostok átkereszteződnek<br />
• A látóideg-kereszteződés<br />
után az axonkötegeket<br />
látópályának nevezzük<br />
Látópályák
• Az a nézet, amelyet két szemmel<br />
látunk a fej elmozdítása nélkül<br />
• A látómező bal oldala a jobb<br />
szem oldalsó és a bal szem<br />
orrfelőli retinafelére esik<br />
• A látómező jobb oldala a bal<br />
szem oldalsó és a jobb szem<br />
orrfelőli retinafelére esik<br />
• Az orr felé eső retinarészből<br />
érkező rostok átkereszteződése<br />
miatt a jobb látótérfélből a bal, a<br />
bal látótérfélből a jobb félteke<br />
elsődleges látókérgébe<br />
továbbítódik az információ<br />
A látómező
A látópálya rostjai kéreg alatti<br />
struktúrákhoz futnak I.<br />
Colliculus superior (CS)<br />
• Fő feladat:<br />
szemmozgások<br />
vezérlése, irányuk és<br />
mértékük<br />
meghatározása
A látópálya rostjai kéreg alatti<br />
struktúrákhoz futnak II.<br />
Corpus geniculatum laterale (CGL)<br />
• Thalamus része<br />
• „Oldalsó térdestest”: 6 hajlított,<br />
egymás felett elhelyezkedő rétegből<br />
áll<br />
• M- és P-sejtek axonjai eltérő<br />
rétegekbe futnak be<br />
• Az ellenoldali látótérfél retinotopikus<br />
leképezése – megőrzi a retina<br />
topográfiáját<br />
• Befutó információ „szétválogatása”,<br />
továbbítása az elsődleges látókéregbe
A látópálya eltérő helyeken történő<br />
károsodása különféle látómező-<br />
kieséseket okoz
Elsődleges látókéreg (V1)<br />
• Elsődleges látókéreg (V1 / BA17) a nyakszirti lebeny hátsó<br />
pólusán. Bemenet a CGL-ból, M- és P-sejtek eltérő rétegekbe<br />
• Ellenoldali látómező leképezése – retinotópia: a retinára<br />
vetülő kép szomszédos pontjait a kéregben egymással<br />
szomszédos idegsejtek dolgozzák fel<br />
• Kérgi nagyítás: a<br />
V1-ben a fovea<br />
túlreprezentált –<br />
jó felbontás
A V1 sejtjei<br />
• A V1 a vizuális képet apró, különböző orientációjú<br />
vonalszegmensekre szedi szét<br />
• Egyszerű sejtek: adott irányú éldarabokra reagálnak<br />
leginkább - irányszelektívek
A V1 sejtjei<br />
• Az egyszerű sejtek több BE- és<br />
KI-központú retinális és CGL<br />
sejtből kapnak bemenetet –<br />
megnyúlt receptív mező<br />
• Komplex sejtek: egyszerű<br />
sejtekből kapják a bemenetet,<br />
szintén irányra érzékenyek, de<br />
az inger pozíciója kevésbé<br />
lényeges; mozgás irányára is<br />
érzékenyek
A V1 sejtjei oszlopokba<br />
szerveződnek<br />
• A látómező ugyanazon részével „foglalkozó”,<br />
azonos irányra érzékeny sejtek függőleges<br />
oszlopokba szerveződnek – orientációs oszlopok<br />
• Az egymás<br />
melletti<br />
oszlopok<br />
~1mm-en belül<br />
lefedik a teljes<br />
orientációs<br />
spektrumot
A V1 sejtjei oszlopokba<br />
• A V1 sejtjei binokulárisak:<br />
mindkét szemből kapnak<br />
bemenetet<br />
• Jellemző rájuk ugyanakkor a<br />
szemdominancia: erősebb<br />
aktivitást mutatnak vagy a<br />
bal, vagy a jobb szemből<br />
érkező ingerületre<br />
szerveződnek<br />
• Az azonos szempreferenciájú<br />
neuronok<br />
szemdominancia-oszlopokba<br />
szerveződnek
Mélységészlelés<br />
• Az éppen fixált (P) tárgy képe<br />
mindkét szemben a retina<br />
egymásnak megfelelő<br />
pontjaira (a foveára) vetül<br />
• Az ettől közelebbi vagy<br />
távolabbi tárgyak (Q) képei<br />
nem esnek egymásnak<br />
megfelelő pontokra a retinán<br />
– retinális diszparitás<br />
• Bizonyos binokuláris sejtek<br />
érzékenyek ezekre a<br />
különbségekre (diszparitásra),<br />
így a mélységészlelés alapjául<br />
szolgálnak
• Sérülése az ellenoldali<br />
látótér kieséseihez<br />
vezet<br />
• Sérülés után<br />
megmaradó nem<br />
tudatosuló vizuális<br />
képesség – vaklátás<br />
A sérült V1
„Útvonalak” a V1 után<br />
• A V1-ből két, részben elkülönült pályarendszer indul ki<br />
1) Fali lebeny felé haladó dorzális pályarendszer* („Hol?”<br />
/ „Hogyan?” rendszer) – tárgyak mozgása, velük való<br />
manipuláció. Fő bemenet: M-sejtek<br />
2) Halánték lebeny felé haladó<br />
ventrális pályarendszer*<br />
(„Mi?” rendszer)<br />
– szín- és tárgyfelismerés.<br />
Fő bemenet: P-sejtek<br />
* „dorzális” = „háti”; „ventrális” = hasi
„Útvonalak” a V1 után<br />
• V1-et a másodlagos látókéreg (V2) veszi körül –<br />
egyszerű geometriai ábrák, mozgó felszínek<br />
ingerlik leginkább<br />
• V2 -> V3 -> MT(V5)<br />
-> hátsó fali lebeny<br />
(dorzális rendszer)<br />
• V2 -> V4 -> IT<br />
(ventrális<br />
rendszer)
Neuropszichológiai bizonyíték a két<br />
pályarendszer elkülönülésére – D.F.
MT (mediális temporális terület) és<br />
mozgásészlelés<br />
• Dorzális rsz. része, a V1 lokális mozgásdetektorainak<br />
jeleit tárgyak globális mozgásává integrálja<br />
• Azonos irányra szelektív sejtek oszlopokba<br />
szerveződnek<br />
• Sérülése esetén<br />
agykérgi mozgásvakság<br />
(akinetopszia)
Színészlelés<br />
• Színfeldolgozás retinális<br />
szinten elkezdődik – 3, eltérő<br />
hullámhosszra érzékeny<br />
csaptípus (R, K, H)<br />
• A jeleket P-sejteknek küldik:<br />
spektrális szempontból<br />
opponens szerveződésű<br />
receptív mező: bizonyos<br />
hullámhosszak serkentik,<br />
mások gátolják a sejtet
Agykérgi színfeldolgozás – V4<br />
• Színszelektív sejtek<br />
• Sérülése esetén agykérgi<br />
színvakság<br />
• Nem csak színfeldolgozás –<br />
szerep a tárgyfelismerésben
IT (inferior temporális kéreg) és<br />
tárgyfelismerés<br />
• Temporális lebeny neuronjai<br />
komplex tárgyakra és<br />
arcokra reagálnak leginkább<br />
• Néhány tárgyra vagy<br />
alakzatra reagálnak<br />
szelektíven<br />
• Oszlopos szerveződés<br />
• A neuronális válaszban<br />
invarianciák figyelhetőek<br />
meg (hely, méret, kontraszt,<br />
szín)
Ízlelés
A nyelv ízérzékelő apparátusa<br />
• A nyelvet borító<br />
szemölcsökben<br />
találhatók az<br />
ízlelőbimbók – ezek<br />
tartalmazzák az<br />
ízlelősejteket<br />
• Az ízlelősejtek speciális<br />
nyúlványai<br />
mikrovillusok -<br />
felelősek a<br />
transzdukcióért
A szemölcsök (papillae) fajtái
Az ízlelőbimbó felépítése és<br />
működése<br />
• A nyelvet borító hámréteg<br />
felszínén nyílás – ízlelő<br />
pórus – ide terjednek ki az<br />
ízlelősejtek mikrovillusai. A<br />
sejtnek ez a része érintkezik<br />
a szájüreggel (transzdukció<br />
helye).<br />
• Az ízlelősejteket alapjuknál<br />
szenzoros neuronok idegzik<br />
be (elsődleges afferens<br />
rostok)
„Alapízek”<br />
• Molekula az ízlelősejt csúcsán található receptorral<br />
interakcióba lép -> receptorpotenciál -> ízlelősejt AP<br />
-> neurotranszmitter-felszabadulás<br />
• Az ízlelőrendszer 4(+1) alapízt különböztet meg –<br />
eltérő receptorok dolgozzák fel<br />
– Édes<br />
– Sós<br />
– Savanyú<br />
– Keserű<br />
– Umami
„Íztérkép” a nyelven?<br />
• Valójában a nyelv<br />
minden, ízlelőbimbót<br />
tartalmazó részén<br />
kiváltható minden<br />
ízérzet
Az ízlelősejtektől<br />
az agykéreg felé<br />
• A szenzoros neuronok<br />
jeleit az agyidegek (VII, IX,<br />
X) továbbítják -> agytörzs -<br />
> thalamus -> agykéreg<br />
• Minden neuron egy adott<br />
ízű ingerre reagál<br />
legerősebben, de ettől<br />
eltérő ízeket okozó<br />
ingerekre is válaszol –<br />
feltehetően számos<br />
neuron együttes<br />
aktivitásmintázata<br />
feleltethető meg egy íznek
Szaglás
Szaglás<br />
• Inger: levegő által szállított molekulák<br />
• Szaglósejtek: az orrüreg mennyezetén, a<br />
szaglóhámba ágyazva
• Bipoláris idegsejtek<br />
Szaglósejtek<br />
• Egyetlen dendrit a szaglóhám felszínére fut ki, egy nagy<br />
csomóba terjed ki – innen 5-20 csillószőr (cilia) nyúlik ki a<br />
nyálkarétegbe<br />
• Az axon a<br />
rostalemezen<br />
keresztül fut a<br />
szaglógumób<br />
a<br />
• Az axonok<br />
alkotják a<br />
szaglóideget
Szaglósejtek<br />
• A szaglás receptorai a csillószőrök<br />
membránjába vannak beágyazva. Ahhoz, hogy a<br />
szaganyag molekulái elérjék a receptorokat,<br />
először a nyálkarétegbe kell kerülniük.<br />
• Receptorok aktivációja -> receptorpotenciál<br />
(depolarizáció) -> akciós potenciál
• A szaglóhámból bejövő axonok<br />
aktiválják a szaglógumó sejtjeit<br />
– nagyfokú konvergencia<br />
• A szag minőségét az egész<br />
szaglógumó aktivitási<br />
mintázata kódolja – nincsenek<br />
egy adott szagra specializált<br />
neuronok<br />
Szaglógumó
• A szaglógumó kimeneti<br />
információit a<br />
szaglópálya szállítja a<br />
szaglókéregbe (számos<br />
agyterület öszessége)<br />
• A szaglógumóból<br />
kapott bonyolult<br />
aktivitásmintázat<br />
feldolgozása – pontos<br />
mechanizmus nem<br />
ismert<br />
• Szag intenzitását AP<br />
frekvencia kódolja<br />
Agykérgi feldolgozás
Köszönöm a figyelmet!
Change language