Hersenen en gedrag week 5

Created by Stijn Wetzels

Transductie
De omzetting van fysieke energie in neurale signalen

1/61

TermDefinition
Transductie
De omzetting van fysieke energie in neurale signalen
Preceptie is een Idiosyncratische representatie van de realiteit
Iedereen heeft een eigen subjectieve ervaring van de realiteit
Myopie (bijziendheid -)
Beeld wordt voor het netvlies gefocusserd, wordt verholpen met een divergerende (concave) lens
Hyperopie (verziendheid +)
Beeld valt achter het netvlies, wordt gecorrigeerd met een convergerende (convexe) lens
Lichtgevoelige retinale ganlgioncellen (ipRGC)
Cellen die erg gevoelig zijn voor lciht en spelen een belangrijke rol bij het reguleren van cicadiane ritmes en bij de pupilreflex
Nervus opticus
Oog zenuw waar de axonen van retinale ganlgioncellen het oog verlaten
Laag 1 (Interneuronen)
Er zijn drie typen retinale interneuronen Bipolaire cellen: vormen de directe verbinding tussen fotoreceptoren en ganlioncellen Horizontale cellen: zorgen voor laterale interacties tussen fotoreceptoren en spelen rol bij contrasverwerking Amacriene cellen: moduleren de overdracht tussen bipolaire cellen en ganlgioncellen, vooral bij temporele en bewegingsinformatie
Laag 2 (retinale ganlgioncellen(RGCs))
Retinale ganglioncellen zijn de out put neuronen van de retina. De twee belangrijkste zijn de parocecullaire (P-cellen) en magnocellulaire (M-cellen)
parocecullaire (P-cellen)
Klein van formaat, ontvangen input van kegeltjes, hebben een hoge ruimtelijke resolutie en lage temporele resolutie
Magnocellulaire (M-cellen)
Deze zijn groot van formaat, Ontvangen vooral snelle luminatie- en bewegingsinformatie. Hebben een lagere ruimtelijke resolutie, hogere temporele resolutie
Tractus opticus
De nervus opticus wordt na het optische chiasma de tractus opticus genoemd, deze bevat nu visuele informatie van beide ogen van een visueel veld
Geniculostriate systeem (primaire visuele route)
Loopt van de retina via de laterale geniculate nucleus (LGN) in de thamalus naar laag 4 van de primaire visuele cortex (V1, ook wel striate cortex). Vanuit V1 wordt de informatie verder doorgeven aan hogere visuele gebieden in de occipitale en temporale cortex. De input komt voornamelijk van parvocellulaire retinale ganlioncellen aangevuld met een deel van de magnocellulaire input
Tectopulvinaire systeem
Belangrijke rol van verwerking van ruimtelijke informatie en visuele aandacht, met name bij het aantsturen van snelle oog- en hoofdbewegingen. Loopt via de retina naar de superieure colliculi in het middenbrein (optische tectum), vervolgens naar de pulvinar-kern van de thalamus en van daaruit naar hogere visuele gebieden in de cortex. Omzeilt de primaire visuele cortex (V1). Ontvangt inut van voornamelijk magnocellulaire retinale ganglioncellen. Verwerkt beweging en contrast informatie
Retinohypothalamische tractus
Loopt van speciale lichtgevoelige retinale ganglioncellen (RGC's) naaar de suprachiasmatische nucleus (SCN) in de hypothalamus, betrokken bij de regulatie van circadiane ritmes en pupilreflex
Laterale geniculate nucleus (LGN)
Belangrijk schakelstation in de thalamuus voor het geniculostriate visuele systeem. LGN staat uit 6 anatomisch gescheiden lagen
Magnocellulaire lagen (lagen 1 en 2) van LGN
Ontvangen input van magnocellulaire retinale ganglioncellen en zijn betrokken bij verwerking van beweging, timing en contrast evenals informatie uit het perifere gezichtsveld
Parvocellulaire lagen (lagen 3 tot en met 6)
Ontvangen input van parvocellulaire retinale ganglioncellen en zijn gespecialiseerd in de verwerking van kleur, vorm en fijne ruimtelijke details
Spatiële codering
Verschillende kenmerken van de visuele stimulus wordt via aparte neurale kanalen verwerkt
Van welk oog komt de input naar de LGN
Lagen 2, 3 en 5 krijgen input van het ipsilaterale oog (zelfde zijde) Lagen 1,4 en 6 ontvangen input van het contralaterale oog (tegenovergestelde zijde)
Occipitale cortex
Bestaat uit meerdere gespecialiseerde visuele gebieden. De andere visuele gebieden zonder V1 zoals V2, V3A, V4, en V5 worden samen de extrastriate cortex genoemd, deze zijn betrokken bij verdere verwerking van visuele kenmerken zoals vorm, kleur en beweging
Het primaire visuele projectiegebied
Ontvangt directe input vanuit de laterale geniculate nucleus (LGN) Wordt ook wel V1 genoemd Brodman area 17 in menselijke hersenen Striate cortex
V1 (primaire visuele cortex)
De visuele informatie is georganiseerd in blobs en interblobs Blobs bevatten kleurgevoelige neuronen interblobs zijn vooral betrokken vij de verwerking van vorm en oriëntatie
V2 (secundaire visuele cortex)
Dikke stripes ontvangen inout van bewegingsgevoelige neuronen. Dunne stripes verwerken voornamelijk kleurinformatie Interstripes zijn gespecialiseerd in de verwerking van vorm en contouren
Spatiële codering
Waarbij verschillende eigenschappen van een visuele stimulus via aparte neurale circuits worden geanalyseerd en aanvankelijk gescheiden blijven
Ritonopische organisatie
Visuele informatie behoudt haar ruimtelijke ordening wanneer zij van de retina via de LGN naar de primaire visuele cortex wordt doorgegeven
Retinale ganglioncellen (RGC's)
selectief gevoelig voor specifieke eigenschappen visuele stimuli, reageren op luminantiecontrast: het verschil in helderheid tussen aangrenzende delen van het gezichtsveld
Oriëntatiedetectoren
Neuronen in de primaire visuele cortex (V1) reageren op lijnsegmenten of randen met een specifieke oriëntatie
Simple V1 cellen
Hebben een duidelijk ON-OFF receptief veld
Complexe V1 cellen
Hebben geen duidelijk gescheiden ON-OFF regio's waardoor ze minder gevoelig zijn voor de exacte locatie van het lijnsegment binnen het receptieve veld
Hyper complexe V1 cellen (of oneindige complex-cellen)
Werken net als complexe cellen maar ze bevatten daarnaast een sterk inhiberend gebied aan het uiteinde van hun receptieve veld. Dit maakt ze gevoelig voor de lengte van het lijnsegment en helpt bij het detecteren van eindpunten of contouren van objecten
Oriëntatiekolommen
bevatten neuronen die allemaal reageren op lijnsegmenten met dezelfde oriëntatie
Oculaire dominantiekolommen
Ontvangen voornamelijk input van het linker- of rechteroog, waardoor de cortex informatie van beide ogen kan scheiden en combineren
Hyperkolom
Omvat een volledig pakket van Oriëntatie Oculaire dominantiekolommen voor een klein gebied van het visuele veld. Door deze georganiseerde structuur blijven verschillende aspecten van visuele informatie gescheiden. vb. van spatiele codering in de visuele cortex
Stimulus equivalentie
Het vermogen om een object als hetzelfde te herkennen, ongeacht veranderingen in oriëntatie, groote of gezichtsstandpunt
Opponente-processen theorie (Hering
Beschrijft hoe kleuren op neuraal niveau worden verwerkt. Er zijn drie opponente kanalen: Rood-groen, Blauw-geel en licht-donker
Ventrale stroom (wat-route)
Loopt van de occipitaalkwab naar de temporaalkwab
Parahippocampal place area (PPA)
Dit gebied is speelt een belangrijke rol bij ruimtelijke oriëntatie en navigatie
Fusiform face area (FFA)
Dit gebied is gespecialiseerd in het herkennen van gezichten
Dorsale stroom (Waar/hoe-route)
Loopt van de occipitaal kwab naar de pariëtaal kwab
Lateral intraparietal area (LIP)
Speelt een rol bij het plannen en aansturen van oogbewegingen
Anterior intraparietal area (AIP)
Is betrokken bij het visueel begeleiden van grijpen en manipuleren van objecten
Parietal reach region (PRR)
Ondersteunt het richten en uitvoeren van reikbewegingen naar objecten in de ruimte
Optische ataxie
Cliënten zien en herkennen objecten normaal, maar kunnen visuele informatie niet goed omzetten in doelgericht acties
Blindsight
Treed op wanneer de primaire visuele cortex(V1), die deel uitmaakt van het geniculostriate systeem, is beschadigd. Hierdoor verdwijnt het bewuste zien van objecten. Het tectopulvinaire systeem dat informatie via de colliculus superior en de pulvinar naar hogere visuele gebieden stuurt is wel nog intact. Dit systeem is vooral betrokken bij het lokaliseren van objecten in de ruimte
Fundamentele frequentie
Laagste frequentie van een geluid en bepaald de waargenomen toonhoogte
Uitwendig oor
Bestaat uit: De oorschelp ('pinna/auricle') De externe gehoorgang Het trommelvlies ('tympanic membrane')
Middenoor
Bestaat uit drie gehoorbeentjes: Hamer (malleus) Aambeeld (inclus) Stijgbeugel (stapes)
Binnenoor
Bestaat uit: Ovaal venster (oval window), rond venster Het slakkenhuis ('cochlea') Het orgaan van Corti (bevat haarcellen) Gehoorzenuw : nervus cochlearis
Basilair membraan
Dit is de ondergrond van het orgaan van Corti waar de binnenste haarcellen zich op bevinden
Tectoriaal membraan
Dit is het dak structuur in het orgaan van Corti waar de buitenste haarcellen zich bevinden
Buitenste haarcellen (12000)
Zijn mechanisch gekoppeld aan het tectoriaal membraan. Ze werken als biologische versterker
Binnenste haarcellen (3500)
Staan losjes in contact met het tectoriaal membraan en vormen de eigenlijke auditieve receptoren
Transductie van de haarcellen
Beweging naar rechts resulteert in depolarisatie Beweging naar links resulteert in hyperpolarisatie
Primaire auditieve cortex (A1)
Gelegen in Heschi's gyrus, ontvangt directe input van de gehoorzenuw via de thalamus. A1 verwerkt basiskenmerken van geluid, zoals frequentie en toonhoogte
Secundaire auditieve cortex (A2)
Omringt A1 en omvat onder andere het olanum temporale, dat direct achter A1 ligt. A2 verwerkt complexere geluiden, zoals spraak, muziek en geluidsherkening
Auditieve verwerkingsroutes
Ventrale stroom: Van A1 naar temporale gebieden: betrokken bij herkenning van geluiden, inclusief spraak en complexe geluidsobjecten Dorsale stroom: van A1 naar pariëtale en frontale gebieden: betrokken bij lokalisatie van geluiden en auditief-gestuurde acties
Lateralisatie
Verwijst naar de dominantie van bepaalde functies in een hersenhelft
Tonotopische codering
Haarcellen in het slakkenhuis coderen geluidsfrequenties op basis van hun plaats op het basilair membraan. Dit is een vorm van ruimtelijke (spatiele) codering
Fundementele frequentie
Onder de 200 Hz kan het auditieve systeem de toonhoogte bepalen op vasis van het tijdspatroon van de neurale activiteit
Interaural time difference (ITD)
Het verschil in aankomsttijd van een geluid tussen beide oren. Deze ITD-informatie wordt verwerkt in de medial superior olivary complex (MSO) van de hersenstam. belangrijk voor lage frequenties
Interaural intensity difference (IID)
Het verschil in geluidssterkte tussen beide oren. Bij hoge frequenties. Het intensiteitsverschil wordt verwerkt in de lateral superior olivary complex (LSO) die via de trapeziod body wordt aangevoerd