VISUEEL SYSTEEM CORTEX

Presentatie over: "VISUEEL SYSTEEM CORTEX"— Transcript van de presentatie:

1 VISUEEL SYSTEEM CORTEX
NEUROBIOFYSICA Dr. J.A.M. van Gisbergen

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

3 THALAMUS LGN

4 PROJECTIES M, P en K SYSTEEM

5 PROJECTIE GEZICHTSVELD
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

6 VISUELE CORTEX retinotopische kaart receptieve velden orientatie gevoeligheid oculaire dominantie kleurcellen modules hogere visuele centra

7 RETINOTOPISCHE KAART in V1

8 RETINAKAART IN V1 naburige neuronen hebben naburige receptieve velden
kaart is sterk vervormd (fovea is uitgerekt)

9 VERKLARING VORM KAART retinale celdichtheid inhomogeen
corticale celdichtheid wél homogeen buren blijven buren

10 CORTICALE VERGROTINGSFACTOR
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

11 GROOTTE VAN RECEPTIEVE VELDEN
perifere velden zijn groter maar minder talrijk bedekkingsgraad ongeveer constant

12 SIMPLE EN COMPLEX CELLEN
ON en OFF zones naast elkaar ON en OFF zones overlappend

13 INPUT VAN SIMPLE CEL ON en OFF zones kunnen worden verklaard door input van opgelijnde LGN receptieve velden

14 ORIËNTATIE GEVOELIGHEID
tuning curve van één cel optimale orïentatie verloopt geleidelijk

15 ORIËNTATIE KOLOMMEN proefdier krijgt achtereenvolgens allerlei oriëntaties te zien corticale bloeddoorstroming wordt gemeten display geeft samenvatting resultaten

16 ORIËNTATIE KOLOMMEN

17 PLASTICITEIT: WHAT YOU SEE IS WHAT YOU GET
opgroeien in een eenzijdige visuele omgeving beïnvloedt de verdeling van orïentatie gevoeligheden van de neuronen.

18 PLASTICITEIT ORIËNTATIE GEVOELIGE NEURONEN
opgroeien in een eenzijdige visuele omgeving beïnvloedt de verdeling van orïentatie gevoeligheden van de neuronen Stryker et al. (1978) J Neurophysiol.

19 OCULAIRE DOMINANTIE KOLOMMEN
radio actief label in één oog zebra patroon in visuele cortex

20 OCULAIRE DOMINANTIE KOLOMMEN

21 PROJECTIE OP GEZICHTSVELD
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)

22 projectie cortex op gezichtsveld
rood = R-oog blauw = L-oog projectie gezichtsveld op platgeslagen linker en rechter cortex

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

24 MONOCULAIRE DEPRIVATIE
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)

25 KLEURVLEKKEN (COLOR BLOBS)
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?

26 DOUBLE-OPPONENT CELLEN
spelen een rol bij kleurconstantheid

27 DOUBLE-OPPONENT CELLEN
dubbel-opponente cellen reageren op kleur contouren geen responsie op diffuus licht van enige kleur Solomon Nature reviews neuroscience (2007)

28 DOUBLE-OPPONENT CELLEN
Vilis

29 DOUBLE-OPPONENT CELLEN
Vilis

30 CORTICALE MODULES 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)

31 PINWHEEL MODEL 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

32 HOGERE VISUELE CENTRA

33 HOGERE VISUELE CENTRA

34 DORSAL PATHWAY: SPATIAL VISION
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)

35 NEGLECT SYNDROOM zoek letter Q lesie in rechter pariëtale cortex
niet blind probleem met richten van aandacht

36 VENTRAL PATHWAY: OBJECT VISION
analyseert vorm en kleur van voorwerpen met kleine receptieve velden, vaak foveaal V4: vorm en kleur gezichtscellen gebied

37 THE END