CURSUS NEUROBIOFYSICA VESTIBULAIR SYSTEEM CURSUS NEUROBIOFYSICA Dr. J.A.M. van Gisbergen

OVERZICHT anatomie vestibulair systeem functie vestibulaire sensoren halfcirkelvormige kanalen otolieten samenhangende illusies sensorfusie spatiële perceptie

SYSTEEM IN SITU

VESTIBULAIR LABYRINTH

FUNCTIES VESTIBULAIR SYSTEEM

HALFCIRKELVORMIGE KANALEN meten hoofdrotatie

KANALEN drie onderling loodrechte kanalen meten rotaties in 3 dimensies

KANALEN METEN ROTATIE ongevoelig voor laag-frequente rotaties (hoog-doorlaat filter) kanaal zenuwvezel in 8e zenuw hoge rust vuurfrequentie geeft beweging van de cupula weer

KANALEN WERKEN IN PUSH-PULL

VESTIBULO-OCULAIRE REFLEX FUNCTIE: ogen draaien tegen zodat beeld stil blijft staan op netvlies tijdens een hoofdbeweging

VESTIBULO-OCULAIRE REFLEX hoofdrotatie naar rechts wordt gemeten door de horizontale kanalen rechter kanaal wordt geëxciteerd linker kanaal wordt geremd excitatie van oogspieren aan één kant en inhibitie aan andere kant ogen draaien tegen

NYSTAGMUS afwisseling van langzame en snelle fases: langzame fase stabiliseert beeld snelle fase reset het oog

EENZIJDIGE LESIE: SPONTANE NYSTAGMUS

PERCEPT BIJ ROTATIE IN DONKER rotatie wordt na enige tijd niet meer gevoeld na stoppen percept van rotatie in andere richting afspiegeling van mechanica van de cupula in de kanalen

ROTATIE IN LICHT: BIJDRAGE VISUEEL SYSTEEM rotatie perceptie in licht is wél waarheidsgetrouw visueel systeem detecteert lage frequenties kanalen juist de hoge frequenties HOE MEET JE VISUELE BIJDRAGE???

CONVERGENTIE IN VESTIBULAIRE NUCLEUS rotatie perceptie in licht is wél waarheidsgetrouw visueel systeem detecteert lage frequenties kanalen juist de hoge frequenties

OTOLIETEN gevoelig voor translatie en kanteling t.o.v. zwaartekracht

FUNCTIE OTOLIETEN gevoelig voor afbuigen van de haartjes door kanteling en/of translatie polarisatie richting van de haarcellen varieert daardoor gevoelig in 3 dimensies

HAARCELLEN haarcel is verbonden met zenuwvezel afbuiging ciliën in richting kinocilium depolariseert haarcel

HAARCELLEN effect van translatie

AMBIGUÏTEITSPROBLEEM kanteling translatie meten gravito-inertial force (GIF) geen onderscheid tussen kanteling en translatie

AMBIGUÏTEIT OTOLIETEN otolieten kunnen niet onderscheiden tussen translatie en kanteling (richting resultante t.o.v. hoofd is identiek)

HET AMBIGUÏTEITSPROBLEEM invers probleem Het signaal van de otolieten kan allerlei oorzaken gehad hebben: alleen translatie (a) alleen effect van de zwaartekracht (g) combinatie van a en g Hoe vindt het brein de juiste oplossing?

KANAAL-OTOLIET INTERACTIE kanalen meten rotatie (dus ook kanteling) gebruik deze informatie om otolietsignaal te ontbinden steun hiervoor bij studie oogbewegingen

OOGBEWEGINGEN KUNNEN HET ONDERSCHEID TOCH MAKEN juiste oogbewegingen, mits kanalen intact zijn

KANAAL-OTOLIET INTERACTIE kanalen meten rotatie (dus ook kanteling) gebruik deze informatie om otolietsignaal te ontbinden gaat niet altijd goed

SPATIËLE ORIËNTATIE ILLUSIES

PILOOT VLIEGDEKSCHIP piloot die in het donker met hoge acceleratie wordt gelanceerd zit feitelijk rechtop, maar voelt zich achterover gekanteld

CENTRIFUGE EXPERIMENT proefpersoon wordt in donker langdurig rondgedraaid op centrifuge draait nog steeds rond maar voelt geen rotatie meer zit in feite rechtop maar voelt zich gekanteld

onderzoek van spatiële perceptie

Wat is verticaal? hoe meten we de stand van het lichaam? hoe bepalen we de oriëntatie van visuele objecten t.o.v. de richting van de zwaartekracht als we gekanteld zijn? wat is de rol van het vestibulaire systeem?

METING STAND VAN HET LICHAAM meet stand hoofd in ruimte meet stand hoofd op romp bereken uit 1 en 2 stand romp in de ruimte drukverdeling op de voeten speelt ook een rol

EFFECT OTOLIET STIMULATIE experiment in donker proefpersoon gaat scheef staan Waarom? Hs is veranderd Hb niet veranderd Bs is dus óók veranderd

THE END