Janssen
Hoofdstuk 1: Visueel systeem
1. Oog
Licht is elektromagnetische energie met een bepaalde golflengte, amplitude en frequentie.
Zichtbaar licht heeft een golflengte tussen 400 en 700 nm. Warmere kleuren hebben een
langere golflengte en dus minder energie dan koude kleuren.
Licht ondergaat verschillende processen: reflectie, absorptie en refractie. Refractie is het
belangrijkste voor de werking van het oog. De kleur van een voorwerp is de kleur dat dat
voorwerp reflecteert. Alle anderen kleuren absorbeert hij.
1.1 Anatomie
De cornea is het belangrijkste orgaan voor lichtbreking. De cellen hier zijn perfect parallel
georganiseerd voor transparantie. Hier gebeurt namelijk de overgang van lucht naar water.
De rest van het oog is gevuld met waterig kamervocht en corpus vitreum. Hier zal licht dus
minder breken.
De blinde vlek of papil is de plaats nasaal waar de axonen de retina verlaten en bloedvaten
de retina bereiken. Hier is geen zicht mogelijk. Ook achter grote bloedvaten zien we niets.
De visuele cortex zal deze lege vlekken invullen. Dit proces heet ‘filling in’.
Op de retina bevindt zich de centrale zone, de macula. In zijn centrum ligt de fovea. Hier
zien we het scherpst. Wanneer we ergens op focussen, valt dit object in op de fovea. Hier
bevinden zich geen grote bloedvaten.
De ciliaire spieren doen de cornea bollen of afplatten.
1.2 Lichtbreking in het oog
Figuur 1: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters Kluwer, p
301, Figure 9.7
Refractie cornea = 42 D; Focus afstand 24 mm
1
, Janssen
De lichtstralen vallen evenwijdig in op de cornea en worden dan gebroken zodat het
convergentiepunt in de fovea valt. Wanneer dit correct gebeurt, spreken we van emmetropie.
Hier bestaan 2 afwijkingen van:
1) Myopie = bijziendheid:
Het oog is te groot waardoor het convergentiepunt vóór de retina valt. Correctie
gebeurt via een concave lens.
Figuur 2: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters
Kluwer, p 303, Figure D (links) en Figure E (rechts)
2) Hyperopie = Verziendheid:
Het oog is te klein en het convergentieput valt achter de retina. Dit wordt
gecorrigeerd via een convexe lens.
Figuur 3: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters
Kluwer, p 303, Figure B (links) en Figure C (rechts)
Beide afwijkingen kunnen ook gecorrigeerd worden door laser: lasik.
Accommodatie is de aanpassing van de bolling van de lens afhankelijk van hoe ver of dicht
een object van het oog verwijderd is.
1) Ver object:
→ Afgeplatte lens: Stralen worden minder gebroken. De ciliaire spieren relaxeren
zodat er meer kracht op de ligamentjes komt.
2) Dicht object:
→ Bolle lens: Stralen breken meer. De ciliaire spieren contraheren zodat er minder
kracht op de ligamentjes komt.
Figuur 4: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters Kluwer, p
301, Figure 9.8
2
, Janssen
Accommodatie is het aanpassen van de bolling van de lens om het beeld scherp te stellen.
Accommodatie-convergentie synkinese is de koppeling tussen convergentie en
accommodatie. Het oog zal bollen wanneer de ogen naar elkaar toe worden gedraaid.
1.3 Pupilreflex, miose en mydriase
De pupilreflex is een direct en consensueel proces. Beide pupillen zullen dilateren bij
lichtinval.
De lichtinval wordt geregistreerd in de retina. Dit signaal verloopt via de n opticus naar de
pretecale kernen. Van daar loopt een interneuron naar de nc oculomotorius accessorius. N
oculomotorius loopt van hier naar het ciliair ganglion van beide ogen en zorgt voor
vernauwing.
Miose (vernauwing) en mydriase (verbreding) hebben verschillende functies:
1) Focussen: Bij diepte-scherpte
2) Regelen hoeveelheid binnenvallend licht
3) Correctie voor aberraties lens: De rand van de lens is imperfect. Dit kan strooilicht
geven als er niet voor gecorrigeerd wordt.
Volledige afwezigheid van de pupilreflex wijst op een hersenstamletsel. Het is ook vb
mogelijk dat er geen indirecte maar wel een directe respons is of geen directe maar wel een
indirecte respons. Dan is de afferente baan intact, maar is 1 van beide efferente banen
beschadigd.
1.4 Gezichtsveld
Het visuele veld is alles wat je met 1 oog ziet. Dit beeld wordt omgekeerd op de retina
geprojecteerd. De hersenen corrigeren hiervoor.
Visuele graad is de hoek waaronder lichtstralen in het oog invallen. 1 visuele graad komt
overeen met de hoek waaronder een object van 1 cm op 57cm afstand invalt. En dus ook
een object van 2 cm op 114 cm afstand.
Visuele acuïteit is het vermogen om 2 punten als verschillende punten te zien. Dit wordt
uitgedrukt in visuele graad om de afstand tussen beide punten op het netvlies uit te drukken.
1.5 Microscopische anatomie van de retina
Fotoreceptor → Bipolaire cel → Ganglioncel → Hersenen
Onder de fotoreceptoren bevindt zich nog een donkere epitheellaag die het licht dat niet op
de fotoreceptoren valt te absorberen om strooilicht te vermijden.
Het licht moet tussen de bovenliggende lagen om uiteindelijk op de fotoreceptoren te vallen.
De ganglioncellen zijn de enige bron van output. Zij zijn samen met de amacriene cellen de
enige cellen die AP afvuren.
3
, Janssen
1.6 Duplex retina
In de retina bevinden zich 2 fotoreceptoren:
1) Staafjes:
− Hoogsensitief voor licht → Nachtzicht (scotopisch)
− Veel fotopigment in sacculi
− Hoge amplificatie: detecteert een single foton
− Lage temporele resolutie: Trage respons en lange integratietijd. Er kunnen
dus ondertussen meer fotonen inwerken
− Meer sensitief voor strooilicht
2) Kegeltjes:
− Lagere sensitiviteit → Dagzicht (fotopisch)
− Minder fotopigment
− Lagere amplificatie
− Hoge temporele resolutie: Snelle respons en korte integratietijd
− Meest sensitief voor directe, axiale stralen
3) Lichtgevoelige ganglioncellen:
− Melanopsine
− Dag-nacht ritme
Duplexretina wijst op het feit dat er in elke retina 2 systemen actief zijn:
1) Staafjesretina:
− Lage acuïteit: Het verkregen beeld is niet scherp. Niet aanwezig in de
centrale fovea. Sterk convergerende retinale pathways
− Achromatisch: 1 type staafjespigment
2) Kegeltjesretina:
− Hoge acuïteit: Sterk aanwezig in de centrale fovea met sterk dispergerende
retinale pathways.
− Chromatisch: 3 types van kegeltjes met elke een specifiek pigment dat de
meeste sensitiviteit vertoont voor een deel van het lichtspectrum.
Er is veel variabiliteit tussen individuen in hun expressie van kegeltjes. Dit zal op zich weinig
invloed hebben op kleurperceptie, want dat wordt in de hersenen bepaald.
Deze 2 systemen vertonen een specifieke verdeling en organisatie over de retina:
Figuur 5: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters
Kluwer, p 310, Figure 9.15 a (links) en Figure 9.15 b (rechts)
4
Hoofdstuk 1: Visueel systeem
1. Oog
Licht is elektromagnetische energie met een bepaalde golflengte, amplitude en frequentie.
Zichtbaar licht heeft een golflengte tussen 400 en 700 nm. Warmere kleuren hebben een
langere golflengte en dus minder energie dan koude kleuren.
Licht ondergaat verschillende processen: reflectie, absorptie en refractie. Refractie is het
belangrijkste voor de werking van het oog. De kleur van een voorwerp is de kleur dat dat
voorwerp reflecteert. Alle anderen kleuren absorbeert hij.
1.1 Anatomie
De cornea is het belangrijkste orgaan voor lichtbreking. De cellen hier zijn perfect parallel
georganiseerd voor transparantie. Hier gebeurt namelijk de overgang van lucht naar water.
De rest van het oog is gevuld met waterig kamervocht en corpus vitreum. Hier zal licht dus
minder breken.
De blinde vlek of papil is de plaats nasaal waar de axonen de retina verlaten en bloedvaten
de retina bereiken. Hier is geen zicht mogelijk. Ook achter grote bloedvaten zien we niets.
De visuele cortex zal deze lege vlekken invullen. Dit proces heet ‘filling in’.
Op de retina bevindt zich de centrale zone, de macula. In zijn centrum ligt de fovea. Hier
zien we het scherpst. Wanneer we ergens op focussen, valt dit object in op de fovea. Hier
bevinden zich geen grote bloedvaten.
De ciliaire spieren doen de cornea bollen of afplatten.
1.2 Lichtbreking in het oog
Figuur 1: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters Kluwer, p
301, Figure 9.7
Refractie cornea = 42 D; Focus afstand 24 mm
1
, Janssen
De lichtstralen vallen evenwijdig in op de cornea en worden dan gebroken zodat het
convergentiepunt in de fovea valt. Wanneer dit correct gebeurt, spreken we van emmetropie.
Hier bestaan 2 afwijkingen van:
1) Myopie = bijziendheid:
Het oog is te groot waardoor het convergentiepunt vóór de retina valt. Correctie
gebeurt via een concave lens.
Figuur 2: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters
Kluwer, p 303, Figure D (links) en Figure E (rechts)
2) Hyperopie = Verziendheid:
Het oog is te klein en het convergentieput valt achter de retina. Dit wordt
gecorrigeerd via een convexe lens.
Figuur 3: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters
Kluwer, p 303, Figure B (links) en Figure C (rechts)
Beide afwijkingen kunnen ook gecorrigeerd worden door laser: lasik.
Accommodatie is de aanpassing van de bolling van de lens afhankelijk van hoe ver of dicht
een object van het oog verwijderd is.
1) Ver object:
→ Afgeplatte lens: Stralen worden minder gebroken. De ciliaire spieren relaxeren
zodat er meer kracht op de ligamentjes komt.
2) Dicht object:
→ Bolle lens: Stralen breken meer. De ciliaire spieren contraheren zodat er minder
kracht op de ligamentjes komt.
Figuur 4: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters Kluwer, p
301, Figure 9.8
2
, Janssen
Accommodatie is het aanpassen van de bolling van de lens om het beeld scherp te stellen.
Accommodatie-convergentie synkinese is de koppeling tussen convergentie en
accommodatie. Het oog zal bollen wanneer de ogen naar elkaar toe worden gedraaid.
1.3 Pupilreflex, miose en mydriase
De pupilreflex is een direct en consensueel proces. Beide pupillen zullen dilateren bij
lichtinval.
De lichtinval wordt geregistreerd in de retina. Dit signaal verloopt via de n opticus naar de
pretecale kernen. Van daar loopt een interneuron naar de nc oculomotorius accessorius. N
oculomotorius loopt van hier naar het ciliair ganglion van beide ogen en zorgt voor
vernauwing.
Miose (vernauwing) en mydriase (verbreding) hebben verschillende functies:
1) Focussen: Bij diepte-scherpte
2) Regelen hoeveelheid binnenvallend licht
3) Correctie voor aberraties lens: De rand van de lens is imperfect. Dit kan strooilicht
geven als er niet voor gecorrigeerd wordt.
Volledige afwezigheid van de pupilreflex wijst op een hersenstamletsel. Het is ook vb
mogelijk dat er geen indirecte maar wel een directe respons is of geen directe maar wel een
indirecte respons. Dan is de afferente baan intact, maar is 1 van beide efferente banen
beschadigd.
1.4 Gezichtsveld
Het visuele veld is alles wat je met 1 oog ziet. Dit beeld wordt omgekeerd op de retina
geprojecteerd. De hersenen corrigeren hiervoor.
Visuele graad is de hoek waaronder lichtstralen in het oog invallen. 1 visuele graad komt
overeen met de hoek waaronder een object van 1 cm op 57cm afstand invalt. En dus ook
een object van 2 cm op 114 cm afstand.
Visuele acuïteit is het vermogen om 2 punten als verschillende punten te zien. Dit wordt
uitgedrukt in visuele graad om de afstand tussen beide punten op het netvlies uit te drukken.
1.5 Microscopische anatomie van de retina
Fotoreceptor → Bipolaire cel → Ganglioncel → Hersenen
Onder de fotoreceptoren bevindt zich nog een donkere epitheellaag die het licht dat niet op
de fotoreceptoren valt te absorberen om strooilicht te vermijden.
Het licht moet tussen de bovenliggende lagen om uiteindelijk op de fotoreceptoren te vallen.
De ganglioncellen zijn de enige bron van output. Zij zijn samen met de amacriene cellen de
enige cellen die AP afvuren.
3
, Janssen
1.6 Duplex retina
In de retina bevinden zich 2 fotoreceptoren:
1) Staafjes:
− Hoogsensitief voor licht → Nachtzicht (scotopisch)
− Veel fotopigment in sacculi
− Hoge amplificatie: detecteert een single foton
− Lage temporele resolutie: Trage respons en lange integratietijd. Er kunnen
dus ondertussen meer fotonen inwerken
− Meer sensitief voor strooilicht
2) Kegeltjes:
− Lagere sensitiviteit → Dagzicht (fotopisch)
− Minder fotopigment
− Lagere amplificatie
− Hoge temporele resolutie: Snelle respons en korte integratietijd
− Meest sensitief voor directe, axiale stralen
3) Lichtgevoelige ganglioncellen:
− Melanopsine
− Dag-nacht ritme
Duplexretina wijst op het feit dat er in elke retina 2 systemen actief zijn:
1) Staafjesretina:
− Lage acuïteit: Het verkregen beeld is niet scherp. Niet aanwezig in de
centrale fovea. Sterk convergerende retinale pathways
− Achromatisch: 1 type staafjespigment
2) Kegeltjesretina:
− Hoge acuïteit: Sterk aanwezig in de centrale fovea met sterk dispergerende
retinale pathways.
− Chromatisch: 3 types van kegeltjes met elke een specifiek pigment dat de
meeste sensitiviteit vertoont voor een deel van het lichtspectrum.
Er is veel variabiliteit tussen individuen in hun expressie van kegeltjes. Dit zal op zich weinig
invloed hebben op kleurperceptie, want dat wordt in de hersenen bepaald.
Deze 2 systemen vertonen een specifieke verdeling en organisatie over de retina:
Figuur 5: Bear, M. F., Paradiso, M. A., & Connors, B. W. (2015). Neuroscience (4de editie). Wolters
Kluwer, p 310, Figure 9.15 a (links) en Figure 9.15 b (rechts)
4
