Fotoreceptor

Fotoreceptory jsou senzorické neurony  citlivé na světlo v sítnici . Fotoreceptory se nacházejí ve vnější zrnité vrstvě sítnice. Fotoreceptory reagují hyperpolarizací (a ne depolarizací , jako jiné neurony) v reakci na signál adekvátní těmto receptorům - světlo . Fotoreceptory jsou umístěny v sítnici velmi těsně, ve formě šestiúhelníků (hexagonální balení) [1] [2] [3] [4] .

Klasifikace fotoreceptorů

Fotoreceptory v lidské sítnici zahrnují 3 typy čípků (každý typ je excitován světlem určité vlnové délky ), které jsou zodpovědné za barevné vidění, a jeden typ tyčinek , který je zodpovědný za vidění za šera . V lidské sítnici je 110 ÷ 125 milionů tyčinek a 4 ÷ 7 milionů čípků [5] .

U hlubinných mořských ryb ''Maurolicus muelleri'' jsou fotoreceptory doplněny "tyčovitými kužely" (" tyčovité kužely "), které kombinují vlastnosti  tyčinek a čípků a jsou navrženy pro ostré vidění při mírném osvětlení [6] [7] .

Porovnání tyčí a kuželů

Tabulka znázorňující rozdíly mezi tyčinkami a čípky (na základě knihy „Principles of Neuronal Science“ od Erica Kandela [8] )

hole šišky
Používá se pro noční vidění (za špatných světelných podmínek) Používá se pro denní vidění (za vysokých světelných podmínek)
Vysoce citlivý; vnímat rozptýlené světlo Není příliš citlivý na světlo; reagovat pouze na přímé světlo
Poškození způsobuje nyktalopii (hemeralopii) Poškození způsobuje slepotu, denní slepotu , achromatopsie
Nízká zraková ostrost Vysoká zraková ostrost; lepší prostorové rozlišení
Ne ve fovea Koncentrováno v centrální jámě
Pomalá reakce na světlo Rychlá reakce na světlo, dokáže vnímat rychlejší změny podnětu
Mají více pigmentu než čípky Mít méně pigmentu
Membránové disky nejsou přímo připojeny k buněčné membráně Membránové disky jsou připevněny k vnější membráně
Počet je 20krát větší než počet šišek.
Jeden typ fotosenzitivního pigmentu Tři typy fotosenzitivních pigmentů u lidí
St achromatické vidění St barevné vidění

Spojení mezi fotoreceptory

U obratlovců existují horizontální spojení mezi fotoreceptory stejného typu (například mezi čípky se stejnou citlivostí), v některých případech i mezi receptory různých typů [9] [10] [11] . V sítnici primátů nebyla nalezena žádná spojení mezi tyčinkami [12] . Navzdory tomu fotoreceptory reagují na své osvětlení, jako by mezi nimi bylo spojení. Při osvětlení jednoho receptoru dochází k jeho hyperpolarizaci. Pokud by mezi fotoreceptory neexistovala žádná spojení, pak by takový dopad poskytl jediný zreagovaný fotoreceptor lidské sítnice. Experimenty však ukazují, že sousední receptory jsou také hyperpolarizované. Pravděpodobným vysvětlením tohoto paradoxu je, že čípky fovey jsou velmi hustě shluky a změna membránového potenciálu jednoho fotoreceptoru proudí k sousedním.

Viz také

Poznámky

  1. Hubel D. Oko, mozek, zrak. — M.: Mir, 1990. — 240 s.
  2. Medennikov P. A., Pavlov N. N. Hexagonální pyramida jako model strukturní organizace zrakového systému // Smyslové systémy. - 1992. - v.6 č. 2 - str.78-83.
  3. Lebedev D.S., Byzov A.L. Elektrické spojení mezi fotoreceptory přispívají k výběru rozšířených hranic mezi poli různého jasu // Smyslové systémy. - 1988. - v.12, č. 3. - str. 329-342.
  4. Watson AB, Ahumada AJ Šestihranná ortogonálně orientovaná pyramida jako model reprezentace obrazu ve vizuální kůře// IEEE Transactions on Biomedical Engineering. — Sv. 36, č. 1 - str. 97-106.
  5. Izmailov I. A., Sokolov E. N., Chernoryzov A. M. Psychofyziologie barevného vidění. - M .: Nakladatelství Moskevské univerzity, 1989. - 206 s.
  6. de Busserolles F. a kol. Posouvání limitů fotorecepce za soumraku: Tyčinkovitý kužel sítnice hlubinných perel: [ eng. ] // Science Advances . - 2017. - Sv. 3, č. 11. - str. 1-12 (eaao4709). - doi : 10.1126/sciadv.aao4709 .
  7. U hlubinných ryb byl nalezen nový typ zrakových receptorů - "tyčinkové kužely" , Indikátor . Archivováno z originálu 15. prosince 2017. Staženo 14. prosince 2017.
  8. Kandel, ER; Schwartz, JH; Jessell, T. M. Principles of Neural Science  (nespecifikováno) . — 4. - New York: McGraw-Hill Education , 2000. - S. 507-513. - ISBN 0-8385-7701-6 .
  9. Shkolnik-Yarros E. G., Kalinina A. V. Retinální neurony. — M.: Nauka, 1986. — 208 s.
  10. Izmailov I. A., Sokolov E. N., Chernoryzov A. M. Psychofyziologie barevného vidění. - M .: Nakladatelství Moskevské univerzity, 1989. - 206 s.
  11. Nozdrachev A.D. Obecný kurz fyziologie člověka a zvířat. T.1, - M .: Vyšší škola, 1991. -512 s.
  12. Hoyenga KB, Hoyenga KT Psychobiologie: neuron a chování. — Western Illinois University.: Brooks/ Cole Publishing Company Pacific Grove, Kalifornie, 1988.

Odkazy