Információ

Hogyan érzékeli szemünk a különböző frekvenciájú fényt?

Hogyan érzékeli szemünk a különböző frekvenciájú fényt?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Íme az én zavarom: különböző hullámhosszúságú színes fényt láthatunk: a vöröstől az ibolyáig. Értelmem szerint ezek az ingerek megerősítő változást okoznak a szemünk fotoreceptoraiban, és STP-t eredményeznek, ami végül egy „mindent vagy semmit” akciós potenciálhoz vezet, amely újabb jelet küld, ismét egy mindent vagy semmit akciós potenciált az optikai kiazmuson keresztül. az occipitalis lebeny és a színeket úgy érzékeljük, ahogyan látjuk.

A kérdésem az * hogyan működik ez a jelzés? *; Hogyan alakítható át egy kisebb inger, amely a cselekvési potenciálok „mindent vagy semmit” láncolatát eredményezi, olyan konkrét dologgá, mint a színlátás?

Ha egy másik módszert kérdezünk, hogyan vezet a „mindent vagy semmit” jelzést eredményező megerősítő változás egy receptoron specifikus jelek küldéséhez, például színes látáshoz?

PS: Nem ismerem Jacket az érzékszervi fiziológiáról


Rövid válasz
A különböző színekre generált akciós potenciálok valóban hasonlóak az egész idegrendszerben, és nem kódolják a színt mint olyat. Ehelyett a retina különböző színérzékeny sejtjei különböző neuronokhoz kapcsolódnak, és ezeket a színspecifikus jeleket elkülönítve tartják egészen a magasabb látókérgi területekig.

Háttér
Az akciós potenciálok valóban nagyon hasonlóak az egész idegrendszerben. A színérzékeny érzéksejtek azonban a retina, hívta a kúpok, három ízben kapható: piros, zöld és kék. Ezek a színek alkotják az RGB rendszert, akárcsak az Ön LED TV-jében, és együttesen a rendelkezésre álló milliónyi színt képesek létrehozni. Ez a három kúp végül a színspecifikus másodlagos szenzoros neuronokra szinapszis (1. ábra).

Ezért az R, G és B kúpok valóban azonos akciós potenciálokat generálnak a downstream neuronokban, a trükk az, hogy ezt különböző retina ganglionsejtek, és at különböző tüzelési arányok a fény intenzitásától függően az adott kúp érzékeny. A retina ganglionsejtek ezen különböző osztályai az agytörzsben lévő idegsejtek különböző osztályaira vetülnek (lateralis geniculate nucleus, vagy LGN) és végül a különböző neuronokra a magasabb kérgi vizuális területek az agyban.


1. ábra: Különböző osztályú kúpok szinapszisai a retina másodlagos szenzoros neuronjainak különböző osztályaira. forrás: Discovery Eye Foundation

Hogy miért tudunk milliónyi színt megkülönböztetni, az azzal magyarázható A színlátás hering modellje (2. ábra). Alapvetően a különböző kúpok páronként konvergálnak az ellenfél színérzékeny celláihoz. A piros-zöld ellenfél rendszer például úgy működik, hogy a bejövő jelben méri a piros és a zöld mennyiségét. Ez a súlyozás egy analóg rendszert eredményez, amely több millió színt képes kódolni a vörös-zöld tengely mentén (3. ábra).


2. ábra. A színlátás Hering modellje. forrás: Webvision


3. ábra Piros-zöld színtengely. forrás: SO


Hogyan alakítható át egy kisebb inger, amely a cselekvési potenciálok „mindent vagy semmit” láncolatát eredményezi, olyan konkrét dologgá, mint a színlátás?

A vizuális fototranszdukció az egyik válasz a kérdésére.

Ez egy olyan folyamat, amelynek során a fény elektromos jelekké alakul a szem retinájának rúdsejtekben, kúpsejtekben és fényérzékeny ganglionsejtekben. Ezt a ciklust George Wald (1906-1997) fejtette ki, amiért 1967-ben Nobel-díjat kapott. Róla nevezik Wald vizuális ciklusának.

Áttekintés

A vizuális ciklus egy foton biológiai jellé alakítása a retinában. Ez a folyamat a G-proteinhez kapcsolt receptorokon, az úgynevezett opszinokon keresztül megy végbe, amelyek a retina 11-cisz kromoforját tartalmazzák. A 11-cisz retina kovalensen kapcsolódik az opszinhoz. Amikor egy foton megüti, a 11-cisz retina fotoizomerizálódik all-transz retinává, ami megváltoztatja az opszin konformációját, ami jelátviteli kaszkádokhoz vezet, ami a ciklikus GMP-kapuzott kationcsatorna bezárását és a fotoreceptor sejt hiperpolarizációját okozza.

Jelátvitel

Sötétben A glutamát folyamatosan kiválasztódik a fotoreceptorok és a bipoláris sejtek közötti szinapszisban.

Világosban

1) Egy fényfoton kölcsönhatásba lép a retinával egy fotoreceptor sejtben. A retina izomerizáción megy keresztül, a 11-cisz konfigurációról az all-transz konfigurációra változik.

2) A retina már nem illeszkedik az opszin kötőhelyhez.

3) Az Opszin ezért konformációs változáson megy keresztül metarodopszin II-vé. A metarodopszin II instabil és felhasad, opsint és all-transz retinát eredményez.

4) Az opszin aktiválja a transzducint szabályozó fehérjét.

5) Ez azt okozza, hogy a transzducin disszociál a kötött GDP-jétől, és megköti a GTP-t, majd a transzducin alfa-alegysége disszociál a béta- és gamma-alegységektől, miközben a GTP továbbra is az alfa-alegységhez kötődik.

6) Az alfa alegység-GTP komplex aktiválja a foszfodiészterázt, vagy a PDE.PDE lebontja a cGMP-t 5'-GMP-vé.

7) Ez csökkenti a cGMP koncentrációját, és ezért a nátriumcsatornák bezáródnak.

8) A nátriumcsatornák elzáródása a sejt hiperpolarizációját okozza a káliumionok folyamatos kiáramlása miatt.

9) A sejt hiperpolarizációja a feszültségfüggő kalciumcsatornák bezárulását okozza. A fotoreceptor sejt kalciumszintjének csökkenésével a sejt által felszabaduló neurotranszmitter glutamát mennyisége is csökken.

10) A fotoreceptorok által felszabaduló glutamát mennyiségének csökkenése az On center bipoláris sejtek (rúd és kúp On bipoláris sejtek) depolarizációját és a kúpos off-center bipoláris sejtek hiperpolarizációját okozza.

Impulzusvezetés Amint azt AliceD fentebb kifejtette a CN 2-n keresztül, a címkézett vonal elvével.


Hogyan érzékeli szemünk a különböző frekvenciájú fényt?

A különböző fotoreceptorok, azaz a kúpokban lévő különböző pigmentek különböző frekvenciákat fogadnak. A háromszínű mechanizmus a leghíresebb. Itt a szemünk három különböző színt képes felismerni Piros zöld és Kék. Ezeket megfelelően keverjük össze a különböző színek érzékeléséhez.

Például: 99:42:0 a narancssárga szín érzékelését adja. Ez azt jelenti, hogy 99% piros, 42% zöld és 0% kék.


Nézd meg a videót: How we see color - Colm Kelleher (Augusztus 2022).