Probleem 1: A Keen Eye
Leerdoelen
- Wat zijn de onderdelen van het oog en netvlies? En wat is de functie van deze onderdelen?
- Hoe valt het licht in het oog? Wat zijn afwijkingen daarbij?
- Hoe werken optische illusies?
Wat zijn de onderdelen van het oog en netvlies? En wat is de
functie van deze onderdelen?
Drie membranen:
- Sclera/oogwit: het buitenste membraan wat vooral beschermend is. Het zichtbare deel van
dit membraan is het witte van je oog en de cornea.
- Choroid/choroïde: het middelste membraan vormt het interieur van het oogwit. Het
bestaat voornamelijk uit bloedvezels die de binnenkant van het oog voorzien van zuurstof
en voedingsstoffen.
- Retina/netvlies: het binnenste membraan, wat bestaat uit neuronen, inclusief de
receptoren die het licht wat binnenkomt omzetten in neurale signalen.
Cornea/hoornvlies: een doorzichtig membraan aan de voorkant van het oog. Licht komt het oog
binnen door eerst de cornea te doordringen. De cornea breekt het licht, wat een onderdeel is van
het proces om licht te richten op de retina. In feite doet de cornea het grootste deel van dit proces.
De cornea kan alleen niet aanpassen hoeveel licht er doorheen komt.
Drie kamers:
- Anterieure kamer: de ruimte tussen de cornea en de iris. Deze kamer is gevuld met
aqueous humor (waterig vocht), een dunne vloeistof.
- Posterieure kamer: de ruimte tussen de iris en de lens. Deze kamer is gevuld met aqueous
humor (waterig vocht), een dunne vloeistof.
- Vitreuze kamer: de grootste ruimte in het oog. Deze kamer is gevuld met vitreuze humor,
een heldere vloeistof die meer gelachtig is.
,Intraoculaire druk: de druk van de vloeistoffen in de drie kamers moet groter zijn dan luchtdruk om
te voorkomen dat het oog instort als een leeglopende basketbal. De druk moet ook niet te groot
zijn, want dan kan het glaucoma veroorzaken.
Optische systeem
Iris: het gekleurde deel van je oog. Het heeft de vorm van een donut. De iris bestuurt de grootte
van de pupil door contrasten en ontspannen, voornamelijk als response op de intensiteit van het
inkomende licht. De pupil wordt kleiner bij veel licht, en groter bij weinig licht (pupillary reflex).
Pupil: het gat van de donut (iris). Hier komt licht het oog binnen.
Lens: nadat het licht in de pupil komt, valt het in de lens. De lens heeft een doorzichtige structuur
die het licht verder breekt, om er zeker van te zijn dat licht netjes focust op de retina. De focale
lengte van een lens wordt bepaald door de kracht van de lens (in diopters, 1/focale lengte) om licht
te breken. De focale lengte is de afstand tot de lens waarop het beeld van een object scherp is, als
het object ver van de lens afstaat. Hoe groter de kracht van een lens, hoe korter de focale lengte.
- Zonule fibers: vezels die de lens verbinden met het choroïde. Ze trekken aan de lens om de
vorm te veranderen.
- Ciliary muscles: spieren die vastzitten aan het choroïde. Ze ontspannen en trekken samen
om te besturen hoe het choroïde de zonule fibers aantrekt om de vorm te veranderen.
- Accommodatie: aanpassing van de vorm van de lens waardoor licht van objecten op
verschillende afstanden correct focust op de retina.
Retina (één van de membranen): het doel van het optische systeem van het oog. Het doel is om een
duidelijke afbeelding van wat je ziet op de retina te krijgen. De retina verwerkt de afbeelding in
neurale signalen om ze naar het brein te sturen. De retina is zacht, gestructureerd, levend weefsel
en niet zacht. Het heeft een gebogen oppervlak. Daarnaast wordt de retinale afbeelding
omgedraaid. Rechts wordt links, onder wordt boven etc.
Retinale neuronen:
- Fotoreceptoren: omzetten van licht in neurale signalen, signalen verzenden naar bipolaire
cellen en signalen verzenden/ontvangen van horizontale cellen.
- Rods/staven: zorgen voor zwart-witlicht in dimlicht.
- Cones/kegels: zorgen voor hoge-resolutie kleur in helder licht.
o S-cones: gevoelig voor korte golflengtes van licht.
o M-cones: gevoelig voor medium golflengtes van licht.
o L-cones: gevoelig voor lange golflengtes van licht.
- Horizontale cellen: ontvangen signalen van en zenden signalen naar fotoreceptoren en
andere horizontale cellen.
- Bipolaire cellen: ontvangen signalen van fotoreceptoren en zenden signalen naar amacrine
cellen en retinale ganglion cellen.
- Amacrine cellen: ontvangen signalen van en zenden signalen naar bipolaire cellen en
andere amacrine cellen. Zenden van signalen naar retinale ganglion cellen.
- Retinale ganglion cellen: ontvangen van signalen van bipolaire en amacrine cellen. Het
zenden van actiepotentialen naar het brein via de optische zenuw.
Retinale nucleaire lagen: deze lagen worden gescheiden twee synaptische lagen, waar de neuronen
synapsen maken met elkaar.
- Outer nucleaire laag: fotoreceptoren, kegels en staven.
- Inner nucleaire laag: bipolaire cellen, amacrine cellen en horizontale cellen.
- Ganglion cell laag: ganglioncellen (P-, M- en koniocellulaire cellen).
,Optische disk/blind spot: locatie op de retina ware de axonen van retinale ganglion cellen de cel
verlaten, bevat geen fotoreceptoren.
Optische zenuw: zenuw die gevormd wordt door het samenbundelen van axonen van de retinale
ganglion cellen. Het verlaat het oog door de optische disk.
Fovea: een regio in het midden van de retina, waar het licht van de objecten uit het midden van
onze blik de retina raakt. Het bevat geen staven en een hele hoge dichtheid van kegels.
Routes in de retina
- Binnenkomend licht gaat door de andere lagen van neuronen in het netvlies en valt op de
buitenste delen van de fotoreceptoren, waar het wordt omgezet in neurale signalen.
- De veranderingen in de fotoreceptoren bepalen de hoeveelheid van
neurotransmittermoleculen die de fotoreceptoren vrijgeven.
- Through pathway: vervoer van signalen van fotoreceptoren naar retinale ganglion cellen via
bipolaire cellen.
- Lateral pathway: horizontale en amacrine cellen zorgen voor de aanwezigheid van licht op
één locatie op de retina om invloed te hebben op de responses van fotoreceptoren,
bipolaire cellen en retinale ganglion cellen. Dit zorgt ervoor dat neurale signalen informatie
over de luminance contrast (= veranderingen in de intensiteit van belichting op
aangrenzende retinale locaties) kunnen vervoeren, wat een rol speelt bij het herkennen van
grenzen en randen.
, A: glasachtig lichaam/vitreous chamber
B: oogzenuw/optic nerve
C: gele vlek/fovea/macula
D: Netvlies/retina
E: Vaatvlies/choroïd
F: Oogwit/sclera
G: Hoornvlies/cornea
H: Voorste oogkamer/anterieure kamer
I: Pupil
J: Iris
K: Lens
L: Blinde vlek/optic disc
Hoe valt het licht in het oog? Wat zijn afwijkingen daarbij?
Licht -> hoornvlies -> pupil -> lens -> netvlies/retina -> ganglion cellen -> bipolaire cellen ->
fotoreceptoren -> transductie -> bipolaire cellen -> ganglion cellen -> oogzenuw -> optisch chiasme -
> LGN -> occipitale kwab/visuele cortex
Licht wordt gereflecteerd van een object in het oog. Het licht wordt gefocust om een afbeelding
van het object te vormen op de retina. De fotoreceptoren met hun staafjes en kegeltjes doen hun
werk. Chemische reacties veranderen het licht in elektrische signalen. Die doorgaan naar de
ganglion cellen. Als ze verwerkt zijn in het oog zelf, gaan ze naar de vezels van de optische zenuw.
Leerdoelen
- Wat zijn de onderdelen van het oog en netvlies? En wat is de functie van deze onderdelen?
- Hoe valt het licht in het oog? Wat zijn afwijkingen daarbij?
- Hoe werken optische illusies?
Wat zijn de onderdelen van het oog en netvlies? En wat is de
functie van deze onderdelen?
Drie membranen:
- Sclera/oogwit: het buitenste membraan wat vooral beschermend is. Het zichtbare deel van
dit membraan is het witte van je oog en de cornea.
- Choroid/choroïde: het middelste membraan vormt het interieur van het oogwit. Het
bestaat voornamelijk uit bloedvezels die de binnenkant van het oog voorzien van zuurstof
en voedingsstoffen.
- Retina/netvlies: het binnenste membraan, wat bestaat uit neuronen, inclusief de
receptoren die het licht wat binnenkomt omzetten in neurale signalen.
Cornea/hoornvlies: een doorzichtig membraan aan de voorkant van het oog. Licht komt het oog
binnen door eerst de cornea te doordringen. De cornea breekt het licht, wat een onderdeel is van
het proces om licht te richten op de retina. In feite doet de cornea het grootste deel van dit proces.
De cornea kan alleen niet aanpassen hoeveel licht er doorheen komt.
Drie kamers:
- Anterieure kamer: de ruimte tussen de cornea en de iris. Deze kamer is gevuld met
aqueous humor (waterig vocht), een dunne vloeistof.
- Posterieure kamer: de ruimte tussen de iris en de lens. Deze kamer is gevuld met aqueous
humor (waterig vocht), een dunne vloeistof.
- Vitreuze kamer: de grootste ruimte in het oog. Deze kamer is gevuld met vitreuze humor,
een heldere vloeistof die meer gelachtig is.
,Intraoculaire druk: de druk van de vloeistoffen in de drie kamers moet groter zijn dan luchtdruk om
te voorkomen dat het oog instort als een leeglopende basketbal. De druk moet ook niet te groot
zijn, want dan kan het glaucoma veroorzaken.
Optische systeem
Iris: het gekleurde deel van je oog. Het heeft de vorm van een donut. De iris bestuurt de grootte
van de pupil door contrasten en ontspannen, voornamelijk als response op de intensiteit van het
inkomende licht. De pupil wordt kleiner bij veel licht, en groter bij weinig licht (pupillary reflex).
Pupil: het gat van de donut (iris). Hier komt licht het oog binnen.
Lens: nadat het licht in de pupil komt, valt het in de lens. De lens heeft een doorzichtige structuur
die het licht verder breekt, om er zeker van te zijn dat licht netjes focust op de retina. De focale
lengte van een lens wordt bepaald door de kracht van de lens (in diopters, 1/focale lengte) om licht
te breken. De focale lengte is de afstand tot de lens waarop het beeld van een object scherp is, als
het object ver van de lens afstaat. Hoe groter de kracht van een lens, hoe korter de focale lengte.
- Zonule fibers: vezels die de lens verbinden met het choroïde. Ze trekken aan de lens om de
vorm te veranderen.
- Ciliary muscles: spieren die vastzitten aan het choroïde. Ze ontspannen en trekken samen
om te besturen hoe het choroïde de zonule fibers aantrekt om de vorm te veranderen.
- Accommodatie: aanpassing van de vorm van de lens waardoor licht van objecten op
verschillende afstanden correct focust op de retina.
Retina (één van de membranen): het doel van het optische systeem van het oog. Het doel is om een
duidelijke afbeelding van wat je ziet op de retina te krijgen. De retina verwerkt de afbeelding in
neurale signalen om ze naar het brein te sturen. De retina is zacht, gestructureerd, levend weefsel
en niet zacht. Het heeft een gebogen oppervlak. Daarnaast wordt de retinale afbeelding
omgedraaid. Rechts wordt links, onder wordt boven etc.
Retinale neuronen:
- Fotoreceptoren: omzetten van licht in neurale signalen, signalen verzenden naar bipolaire
cellen en signalen verzenden/ontvangen van horizontale cellen.
- Rods/staven: zorgen voor zwart-witlicht in dimlicht.
- Cones/kegels: zorgen voor hoge-resolutie kleur in helder licht.
o S-cones: gevoelig voor korte golflengtes van licht.
o M-cones: gevoelig voor medium golflengtes van licht.
o L-cones: gevoelig voor lange golflengtes van licht.
- Horizontale cellen: ontvangen signalen van en zenden signalen naar fotoreceptoren en
andere horizontale cellen.
- Bipolaire cellen: ontvangen signalen van fotoreceptoren en zenden signalen naar amacrine
cellen en retinale ganglion cellen.
- Amacrine cellen: ontvangen signalen van en zenden signalen naar bipolaire cellen en
andere amacrine cellen. Zenden van signalen naar retinale ganglion cellen.
- Retinale ganglion cellen: ontvangen van signalen van bipolaire en amacrine cellen. Het
zenden van actiepotentialen naar het brein via de optische zenuw.
Retinale nucleaire lagen: deze lagen worden gescheiden twee synaptische lagen, waar de neuronen
synapsen maken met elkaar.
- Outer nucleaire laag: fotoreceptoren, kegels en staven.
- Inner nucleaire laag: bipolaire cellen, amacrine cellen en horizontale cellen.
- Ganglion cell laag: ganglioncellen (P-, M- en koniocellulaire cellen).
,Optische disk/blind spot: locatie op de retina ware de axonen van retinale ganglion cellen de cel
verlaten, bevat geen fotoreceptoren.
Optische zenuw: zenuw die gevormd wordt door het samenbundelen van axonen van de retinale
ganglion cellen. Het verlaat het oog door de optische disk.
Fovea: een regio in het midden van de retina, waar het licht van de objecten uit het midden van
onze blik de retina raakt. Het bevat geen staven en een hele hoge dichtheid van kegels.
Routes in de retina
- Binnenkomend licht gaat door de andere lagen van neuronen in het netvlies en valt op de
buitenste delen van de fotoreceptoren, waar het wordt omgezet in neurale signalen.
- De veranderingen in de fotoreceptoren bepalen de hoeveelheid van
neurotransmittermoleculen die de fotoreceptoren vrijgeven.
- Through pathway: vervoer van signalen van fotoreceptoren naar retinale ganglion cellen via
bipolaire cellen.
- Lateral pathway: horizontale en amacrine cellen zorgen voor de aanwezigheid van licht op
één locatie op de retina om invloed te hebben op de responses van fotoreceptoren,
bipolaire cellen en retinale ganglion cellen. Dit zorgt ervoor dat neurale signalen informatie
over de luminance contrast (= veranderingen in de intensiteit van belichting op
aangrenzende retinale locaties) kunnen vervoeren, wat een rol speelt bij het herkennen van
grenzen en randen.
, A: glasachtig lichaam/vitreous chamber
B: oogzenuw/optic nerve
C: gele vlek/fovea/macula
D: Netvlies/retina
E: Vaatvlies/choroïd
F: Oogwit/sclera
G: Hoornvlies/cornea
H: Voorste oogkamer/anterieure kamer
I: Pupil
J: Iris
K: Lens
L: Blinde vlek/optic disc
Hoe valt het licht in het oog? Wat zijn afwijkingen daarbij?
Licht -> hoornvlies -> pupil -> lens -> netvlies/retina -> ganglion cellen -> bipolaire cellen ->
fotoreceptoren -> transductie -> bipolaire cellen -> ganglion cellen -> oogzenuw -> optisch chiasme -
> LGN -> occipitale kwab/visuele cortex
Licht wordt gereflecteerd van een object in het oog. Het licht wordt gefocust om een afbeelding
van het object te vormen op de retina. De fotoreceptoren met hun staafjes en kegeltjes doen hun
werk. Chemische reacties veranderen het licht in elektrische signalen. Die doorgaan naar de
ganglion cellen. Als ze verwerkt zijn in het oog zelf, gaan ze naar de vezels van de optische zenuw.
