Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Näköaistin neurologiaa

904 views

Published on

Näkemisen neurologiaa. Hippaisen pelkistetty toteutus. Vaatii perustiedot hermosolun toiminnasta.

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Näköaistin neurologiaa

  1. 1. Näköaisti Passiivinen osuus: - aistiminen (verkkokalvo ja primaarinen näköaivokuori V1) Aktiivinen osuus: - aistimuksen tulkinta ja ymmärtäminen tapahtuu LGN:ssä (= Lateral Geniculate Nucleus) ja sekundaarisissa näköaivokuoren osissa V2 – V5 Näkökeskus sijaitsee isoaivojen takaraivolohkossa. Väliaivojen pohjassa näköhermo muodostaa ns. näköhermoristin (kuva 1). Näköhermoristin jälkeen näköhermo kulkee LGN:n eli näköhermotumakkeen kautta (yksi Thalamuksen alueeseen kuuluvista tyvitumakkeista).
  2. 2. Näkökeskus - sijaitsee takaraivolohkossa (kuva 2) - koostuu viidestä -osakeskuksesta (V1 – V5) - V1 on primaarinen näköaivokuori ja ikään kuin kartta verkkokalvosta: jos tässä on vikaa, syntyy näkökenttään täydellisen sokeita alueita - V1 on valmis syntyessä, mutta V2, V3, V4, ja V5 (näköaivokuoren sekundaariset osat) kypsyvät oppimisen tuloksena: jos näissä on vikaa, henkilö ei ymmärrä näkemäänsä (”mind blindness”) - V1 ja V2 ”näköpostinjakajia” muille keskuksille V3 – V5 Silmät (verkkokalvon oikea ja vasen puolisko) Näköhermoristi (verkkokalvon sisäpuolen alueelta impulssit kulkevat vastakkaisen aivopuoliskon näöaivokuorelle) LGNLGN Näkö- aivo- kuori Näkö- aivo- kuori Kuva 1. Näköhermoristi. Puolet oikean silmän verkkokalvosta lähettää impulsseja aivojen vasemmassa puoliskossa olevalle näköaivokuorelle (ja päinvastoin). Molemmista silmistä siis päätyy tietoa kummankin aivopuoliskon alueelle.
  3. 3. - V3 havaitsee muotoja, mutta ei värejä - V4 havaitsee suorien viivojen suuntia ja värejä - V5:ssä on eri liikesuuntien aistimiseen erikoistuneita solukerroksia - värit, viivat, muodot ja liikkeet havaitaan kaikki siis sekundaarisen näköaivokuoren eri osissa LGN eli Lateral Geniculate Nucleus Aivokuori (harmaa aine) V3A V3V2 V1 V3 V3A V2 V4 V5 V1 V2 V4 Aivojen sisäosa (valkea aine) Kuva 1. Näköaivokuoren rakenne makaki-apinan oikeanpuoleisessa aivopuoliskossa. Näköaivokuori on esitetty vaakasuuntaisena halkileikkauksena vasemmalla (leikkauksen paikka on merkitty katkonuolella, nuolen alla aivojen pinnassa sijaitsevien keskusten V1, V2 ja V4 paikat, V3 ja V5 ovat poimujen syövereissä). Kuvassa näkyvät primaarinen näköaivokuori V1 sekä näköaivokuoren sekundaariset osat (V2 – V5). Näköaivokuoren toimintaa on tutkittu erityisen paljon juuri makaki-apinoilla.
  4. 4. - LGN on Thalamukseen kuuluva tyvitumake, joka osallistuu valon määrän ja aallonpituuksien (värit) aistimiseen - koostuu kuudesta solukerroksesta (kuva 3) Impulssin synty verkkokalvolla Tilanne silmän sauva- ja tappisoluissa on se, että silloin, kun näköaistimuksia ei synny, näissä kyseisissä hermosoluissa vallitsee toimintajännite (aika jänskää siis). Solukelmun natriumkanavat ovat siis auki ja natrium-ioneja virtaa solun sisälle tasaiseen tahtiin. Toimintajännitehän tavallisissa hermosoluissa on toiselta nimeltään impulssi. Natriumkanavat avautuvat siksi, että solulimassa oleva guanosiinitrifosfaatti GTP (kovasti ATP:n kaltainen molekyyli, jossa adeniinin tilalla on guaniini ja nämähän ovat niitä geeneistäkin tuttuja emäksiä A,T,G ja C) muuttuu koko Parvosellulaariset kerrokset (pienet solukeskukset) Magnosellulaariset kerrokset (suuret solukeskukset) Värien aistinta Valon määrän aistinta Kuva 3. LGN:n rakenne.
  5. 5. ajan sykliseksi GTP:ksi lyhennettynä cGTP. Tämä puolestaan vastaa natriumkanavien avoinna pitämisestä. Valoreseptorit eli siis näköpigmenttimolekyylit (ne rodopsiinit, kirjassa s. 106) sijaitsevat tappi- ja sauvasolujen ulkojäsenen kiekkokalvoissa (sauvasoluissa on kiekkomaisia levyrakenteita uloimmassa osassaan) ja solukelmun levymäisissä poimuissa (tappisoluissa on tällaisia tappisolun uloimmassa osassa). Fotonien osuminen rodopsiinimolekyyliin eli valoreseptoriin saa reseptorin muuttumaan sellaiseksi, että se alkaa aktivoida solukelmulla olevia G-proteiineja. G-proteiinit aktivoivat solulimassa olevia toisiolähettejä ns. PDE-molekyylejä, jotka puolestaan hyökkäävät syklisen GTP:n kimppuun, muuttaen sen tavalliseksi GTP:ksi. Tässä vaiheessa siis Natrium-kanavien avaajan pitoisuudet alkavat laskea, joten sauva- ja tappisoluun alkaakin muodostua lepojännite (solu siis hienosti sanottuna hyperpolarisoituu). Edellä kuvatussa ruljanssissa toteutuu siten vesiputousmalli, jossa jokainen reseptori aktivoi joukoittain G-proteiineja ja jokainen niistä taas joukoittain PDE-molekyylejä. Siksi yksittäinen aistinsolu voi aistia jo yhdenkin fotonin aiheuttaman ärsytyksen. No nyt tulemme sitten siihen johtopäätökseen, että sauva- ja tappisoluissa syntyy impulsseja (siis toimintajännite) pimeässä, valossa ne vastaavasti sujuvasti tuottavat lepojännitteen, mutta se ei pääse purkautumaan toimintajännitteeksi eli impulssiksi. Tämä järjenvastainen asiaintila tulee kuitenkin ymmärrettäväksi, jos ajattelemme, että kyseiset solut eivät reagoikaan valon, vaan pimeyden muutoksiin. Kun verkkokalvolla siis vaeltaa jokin muuta ympäristöä tummempi alue, tämän kohdalle osuvissa verkkokalvon soluissa alkaa syntyä impulsseja
  6. 6. (solukelmu siis depolarisoituu). Näin käynnistyvä depolarisaatio leviää synapsirakoon. Synapsirakoon alkaa siirtyä välittäjäainemolekyylejä. Näin impulssi siirtyy näköhermoradalla seuraavina sijaitseviin hermosoluihin (nämä ovat nimeltään bipolaarisoluja) ja niistä edelleen seuraaviin jne. . Aika ovelaa vai mitä!? Verkkokalvolla vapautuva välittäjäaine on muuten nimeltään glutamaatti. Ja sehän on siis kemialliselta rakenteeltaan aminohappo. Tämä näin tiivistetysti. Huu!

×