神经生物学 感觉系统-视觉.ppt
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1、视 觉,内容,眼的折光系统(简单介绍眼的折光成像原理,重点介绍眼的近反射调节、眼的调节能力和折光能力异常); 重点介绍眼的感光换能系统(视网膜的结构特点,视网膜的两种感光细胞的特点、结构,光感受器的换能机制); 简单介绍视网膜对视觉信息的处理(视网膜上的五种神经细胞);视野的概念;视觉信息的传入通路(视神经、视交叉、视束、外侧膝状体);视皮层对视觉信息的处理。,2,380-760nm 眼折光 感光 视神经 大脑 电磁波 系统 系统 枕叶 瞳 角膜,房水 视网膜 孔 晶体,玻璃体 照相机 光圈 对焦 感光胶片,视觉形成,眼内与视觉信息传递有关的结构,折光系统( refractive system
2、 ) 角膜( cornea) 房水(Aqueous humor) 晶状体(crystalline lens ) 玻璃体(vitreous humor ) 感光系统 感光细胞(photoreceptor: rods ,cones) 双极细胞(bipolar cell ) 视神经节细胞(ganglion cell ),眼的结构,角膜,房水,玻璃体,晶状体,瞳孔,巩膜,脉络膜,视网膜,视神经,曲率(Curvature ),折射率(Refractive index),折射(Refraction),(一) 眼的折光系统光学特性 光的折射,一、眼的折光系统,光的物理传导途径,折射(光线会聚作用)能力 ,用
3、焦度表示。,简化眼,前后径为20mm的单球面折光体,折光率为1.333; 入射光线只在由空气进入球形界面时折射一次, 此球面的曲率半径为5mm,即节点在球形界面后方5mm的位置 后主焦点正相当于此折光体的后极,利用简化眼可以算出正常人眼所能看清的物体的视网膜像大小的限度,视力或视敏度:,视网膜中央凹处一个视锥细胞的平均直径(5m),眼在看近物时需进行调节,(三) 眼的近反射调节,晶状体调节 主要调节方式,晶状体变凸,增加折光能力 瞳孔调节 瞳孔缩小 双眼球会聚,1. 晶状体调节,模糊的图像信息,皮层-中脑束,正中核(中脑),睫状神经节,睫状神经,睫状肌环行肌收缩,悬韧带放松,晶状体变凸,折光能
4、力增加,动眼神经核,视区皮层,眼调节前后睫状体位置和晶状体形状的改变,实线为安静时的情况,虚线为看近物经过调节后的情况,注意晶状体的前凸比后凸明显,2. 瞳孔的调节,视区皮层皮层-中脑束正中核(中脑)动眼神经核睫状神经节瞳孔括约肌收缩瞳孔缩小,正常瞳孔的直径:1.5-8.0 mm,瞳孔近反射(瞳孔调节反射): 视近物时,可反射地引起两眼瞳孔缩小,3. 双眼会聚,辐辏反射 当双眼注视一个向眼移近的物体时,两眼的视轴可反射性地向鼻侧中线会聚,视区皮层皮层-中脑束(锥体束) 正中核(中脑) 动眼神经核动眼神经内直肌收缩双眼会聚,(五) 眼的调节能力和折光能力异常,正视眼:正常眼的折光系统 非正视眼:
5、眼的折光能力异常,或眼球的形态异常 老视眼:有些眼静息时折光能力正常,但由于水晶体的 弹性减弱或丧失,看近物时的调节能力减弱,此 称为老视。,2. 眼的折光能力异常,非正视眼(异常眼,屈光不正) 近视眼(myopia) 远视眼(hyperopia) 散光眼(astigmatism),21,Myopia : nearsightedness (近视),Errors of refraction Hyperopia: farsightedness(远视),散光,指角膜表面在不同方向上曲率半径不同。 平行光线形成焦线,造成视物不清或物象变形。,二、眼的感光换能系统,(一)视网膜的结构特点,structu
6、re of retina,检眼镜通过瞳孔看到的眼底(左眼),视盘,视神经乳头,生理盲点,中央凹,黄斑,颞侧 鼻侧,盲 点,视网膜10层结构,色素上皮层 光感受器细胞层 外界膜 外颗粒层 外网状层,内颗粒层 内网状层 神经节细胞层 神经纤维层 内界膜,感光换能的关键细胞,色素上皮 pigment cell 感光细胞 photoreceptor , cone and rod 双极细胞 bipolar cell 神经细胞 ganglion cell,1.色素上皮层,不属于神经组织,血供来自脉络膜; 作用: 防止光的散射和反射,保证视网膜成像清晰; 可伸缩的伪足,包被视杆细胞外段; 参与感光细胞代谢。
7、,视杆细胞,2. 视网膜感光细胞,视锥细胞,外段,内段,终足,视锥细胞主要位于中心部位, 形成一个10度的小凹; 视杆细胞主要位于周边部位, 小凹中无视杆细胞.,(1)视杆和视锥细胞在视网膜的分布,中央凹的剖面图. 神经节细胞被挤向一边, 保证了光线直接到达中央凹的光感受细胞,(2)视杆细胞,每个视杆细胞含近千个膜盘,每个膜盘含100万个视紫红质。 视杆细胞外段比视锥细胞长,含视色素多。 视杆细胞 对光的反应慢,有利于光反应总和。,(3)视锥细胞,具有膜盘结构,每个视锥细胞含近100012000个膜盘, 视色素较少 三种视色素分别位于三种视锥细胞内。,3. 双极细胞和神经节细胞,感光细胞双极细
8、胞神经节细胞 广泛存在会聚现象: 视锥细胞会聚少,视杆细胞会聚多。 水平细胞和无长突细胞横向联系 缝隙连接:终足之间,横向细胞之间 生理性盲点,化学性突触,化学性突触,(二)视杆细胞和视锥细胞分别与晚光觉和昼光觉有关,两种感光细胞在视网膜的分布不同 两个感光系统的会聚程度不同 两种感光细胞在不同动物中的分布不同 两种感光细胞含有的视色素不同,(三)视杆细胞对光的敏感性高,能感受弱光刺激而引起暗视觉,19世纪末,有人从视网膜中提取出一定纯度的视色素,在暗处呈紫红色,即视紫红质。 最大吸收光谱500nm,与人在暗适应时的光谱曲线一致。,视紫红质(rhodopsin) 一种结合蛋白,由视黄醛(ret
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