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Dozent: Dr. Schütz Seminar: Visuelle Wahrnehmung Referentin: Kristina Schindler.

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Präsentation zum Thema: "Dozent: Dr. Schütz Seminar: Visuelle Wahrnehmung Referentin: Kristina Schindler."—  Präsentation transkript:

1 Dozent: Dr. Schütz Seminar: Visuelle Wahrnehmung Referentin: Kristina Schindler

2 Gliederung  Struktur der Netzhaut  Verarbeitung der Helligkeitsinformation Zapfenbahnen Stäbchenbahnen Verteilung der Photorezeptoren Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen  Verarbeitung der Ortsinformation und weitere Verarbeitungsaspekte  Mosaik der Ganglienzellen  Zusammenfassung  Klausurfragen  Quellenangaben Visuelle Wahrnehmung

3 Der Weg des Sehens Visuelle Wahrnehmung Struktur der Netzhaut Abb.1

4  ca. 2 Euro-Stück groß  0,2 mm dick  Im hinterer Teil des Augapfels lokalisiert  anatomisch klar geschichtet Visuelle Wahrnehmung Struktur der Netzhaut

5 geschichtete Anordnung der Nervenzellen Visuelle Wahrnehmung Struktur der Netzhaut Umwandlung des Lichtsignal in elektrische Signale Aufnahme der Signale der Photorezeptoren in der ÄPS durch Dendriten Weiterleitung durch Axone der IPS an Ganglienzellen Verlauf zum Blinden Fleck Bildung des Sehnervs Weiterleitung der visuellen Information an das Gehirn Abb.2 VORN HINTEN

6  Durchgangsstraße des Informationsflusses  Plexiforme Schichten = Synapsen zwischen den Nervenzellen  Zellkörperschichten = Stoffwechselfabriken der Neurone  Zusatz: Horizontalzellen (ÄPS) und Amakrinzellen (IPS) zuständig für laterale Inhibition  horizontale Signalübertragung Visuelle Wahrnehmung Struktur der Netzhaut Photorezeptor – Bipolarzelle - Ganglienzelle

7 Photorezeptoren  gleiche Reaktion auf Licht Hyperpolarisation bei Lichteinfall Depolarisation bei weniger Licht  Unterscheidung in Empfindlichkeitsschwelle und Ansprechbarkeit auf Wellenlängen (Farbe)  Getrennte Bahnen zu den Ganglienzellen Visuelle Wahrnehmung Verarbeitung der Helligkeitsinformation Stäbchen - Dämmerungssehen Zapfen - Tagsehen

8 Die Zapfenbahnen Übertragung des Signals auf 2 getrennte Kanäle AUS-Zellen (Bipolarzelle  Ganglienzelle) übernehmen Signale mit positiven VZ Bei Belichtung-> hyperpolarisiert Dunkler Reiz-> depolarisiert Visuelle Wahrnehmung8 Abb.3

9 Die Zapfenbahnen Ein-Zellen (Bipolarzelle  Ganglienzelle) übernehmen Signale mit negativen Vorzeichen Bei Dunkelheit -> hyperpolarisiert Bei Belichtung -> depolarisiert Visuelle Wahrnehmung9

10  Fazit: Durch Transmitterausschüttung Erzeugung spiegelbildlicher Bipolarzellreaktionen –> Erregung und Hemmung Einteilung des Reiz „Lichtintensität“ in EIN-Hell-Kanal und AUS-Dunkel-Kanal Getrennte parallele Verarbeitung bis hin zu der Großhirnrinde Doppelte Repräsentation ermöglicht gute abstufbare Verarbeitung der Helligkeitsinformation Visuelle Wahrnehmung Die Zapfenbahnen

11 Die Stäbchenbahn Nur Kontakt zu einer Sorte von Bipolarzellen: Stäbchenbipolarzellen Bildung hemmender Synapsenkontakte -> EIN- Bipolare Kein direkter Ganglienkontakt -> positive Übertragung in der IPS auf All Zellen Visuelle Wahrnehmung11 Abb.4

12 Die Stäbchenbahnen Verzweigung der All auf 2 Ebenen  EIN-Bipolare und Ganglien  Aus-Bipolare und Ganglien AUS-Schicht -> Signalweitergabe mit negativ/hemmender Synapse EIN-Schicht -> Signalweitergabe mit erregender Synapse Visuelle Wahrnehmung12

13 Gleichverteilung der Photorezeptoren über die Netzhaut?  Nein  Fovea (1:1 Verschaltung) konzentrierte Ansammlung von ausschließlich Zapfen  bestes Auflösungsvermögen, Verwendung zum Fixieren, Detailsehen  Peripherie (viele Stäbchen konvergieren auf eine Ganglienzelle)  schlechtes Auflösungsvermögen, Dominanz der Stäbchen, kein Detailsehen Visuelle Wahrnehmung Verteilung der Photorezeptoren

14 Visuelle Wahrnehmung Verteilung der Photorezeptoren FOVEA Blinder Fleck Abb. 5

15 Das Sehen eines Sterns am Nachthimmel als Beispiel für das Nichtvorhandensein von Stäbchen in der Fovea Visuelle Wahrnehmung Verteilung der Photorezeptoren Abb. 6

16 Visuelle Wahrnehmung Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen Kohlrausch - Knick Abb.7

17  Messung des Übergangs vom Licht ins Dunkle (Dunkeladaption)  je dunkler es wird desto empfindlicher Vpn für den Lichtreiz  abschalten des Umgebungslichts Zunahme Zapfen und Stäbchen  nach 3-5 min Stagnation der Zapfen  weiterer Anstieg der Stäbchen, Übernahme der Kontrolle des Sehens  Kohlrausch-Knick: Der Punkt an dem die Stäbchen beginnen, den Verlauf der Dunkeladaptionskurve zu bestimmen Visuelle Wahrnehmung Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen

18 Gliederung  Struktur der Netzhaut  Verarbeitung der Helligkeitsinformation Zapfenbahnen Stäbchenbahnen Verteilung der Photorezeptoren Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen  Verarbeitung der Ortsinformation und weitere Verarbeitungsaspekte  Mosaik der Ganglienzellen  Zusammenfassung  Klausurfragen  Quellenangaben Visuelle Wahrnehmung

19 Das rezeptive Feld Bereich(z.B. im Gesichtsfeld) aus dem Neuron Information enthält nur wenn ein Reiz innerhalb dieses Feldes ist reagiert das Neuron anatomische Ausdehnung des Dendritenfeldes bestimmt die Größe des Feldes Wichtig hierbei: Ganglienzellen Visuelle Wahrnehmnung Verarbeitung der Ortsinformation Abb.8

20 Visuelle Wahrnehmung Verarbeitung der Ortsinformation konzentrisches Zentrum Umfeld antagonis tische Wechsel wirkung Folge: Wahrnehmung besonderer Kontraste optimale Reaktion auf den Reizpunkte Abb.9

21 Klassifikation der Ganglienzellen Alpha-Zellen: großer Zellkörper, großer Dendritenbaum Beta-Zellen: mittelgroß Gamma-Zellen: klein Visuelle Wahrnehmung Verarbeitung der Ortsinformation Abb.10

22 Korrelation zwischen anatomischer Größe und rezeptiven Feldeigenschaften Visuelle Wahrnehmung Verarbeitung der Ortsinformation Abb.11

23 Verarbeitung der Ortsinformation Alpha-Zellen (Y) - phasisch Bewegungssehen Räumliches Sehen, Tiefenwahrnehmung Eignung als Warnsystem und Hinlenkung der Aufmerksamkeit an bestimmten Gesichtsfeldort Globale Formwarnehmung Grobstruktur Visuelle Wahrnehmung23 Abb.12

24 Verarbeitung der Ortsinformation Beta-Zellen (X) – tonisch Erfassung ruhender Muster z.B. beim Fixieren Detailsehen, Sehschärfe Farbsehen Visuelle Wahrnehmung24 Abb.13

25 Visuelle Wahrnehmung Weitere Verarbeitungsaspekte Abb.14

26 Gliederung  Struktur der Netzhaut  Verarbeitung der Helligkeitsinformation Zapfenbahnen Stäbchenbahnen Verteilung der Photorezeptoren Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen  Verarbeitung der Ortsinformation und weitere Verarbeitungsaspekte  Mosaik der Ganglienzellen  Zusammenfassung  Klausurfragen  Quellenangaben Visuelle Wahrnehmung

27 Präsenz des vollständigen Repertoires rezeptiver Feldtypen an jedem Retinaort Warum? sonst „blinde Flecken“ in einzelnen Verarbeitungleistungen Visuelle Wahrnehmung Das Mosaik der Ganglienzellen

28  höchste Dichte im zentralen Teil der Retina (bestes Auflösungsvermögen)  Abnahme der Dichte in Richtung Peripherie (schlechteres Auflösungsvermögen) ´Sie können das leicht probieren indem sie versuchen den Anfang der Zeile…` Visuelle Wahrnehmung Das Mosaik der Ganglienzellen

29  Funktionelle Überdeckung der Retina von Ganglienzellen  Bildung eines Mosaiks/Geflecht  Vermeidung von Lücken und Überlappungen  EIN-und AUS Alphazellen / EIN-und AUS Betazellen Visuelle Wahrnehmung Das Mosaik der Ganglienzellen EIN-Alpha Zellen Abb.15

30 Visuelle Wahrnehmung Das Mosaik der Ganglienzellen AUS-Alpha Zellen Überlagerung beider Mosaiken vorhanden in der Retina Abb.16Abb.17

31  beträchtlicher Anteil der Bildverarbeitung in der Retina  Verschiedene Nervenzelltypen  Parallelverarbeitung  Wichtige Prinzipien: Getrennte Verarbeitung von Hell-Dunkelreizen Getrennte Kanäle für grobe und feine Muster Getrennte Kanäle für Tages –und Dämmerungssehen  Existenz eines ökonomischen Mosaiks Visuelle Wahrnehmung Zusammenfassung

32  Nennen sie die Durchgangsstraße des Informationsflusses in der richtigen Reihenfolge und ergänzen sie die dazukommenden Quervernetzungen.  Erläutern sie den Unterschied zwischen den in der Retina vorkommenden Zapfen und Stäbchen.  Ist die Verteilung der Verschaltung von Photorezeptoren und Ganglienzellen über die Retina hinweg konstant? Beschreiben sie die damit zusammenhängenden Folgen für das Sehen des Menschen Visuelle Wahrnehmung Klausurfragen

33  Beschreiben sie die Klassifikation der Ganglienzellen und geben sie jeweils für die 2 wichtigsten 2 Funktionen an Visuelle Wahrnehmung Klausurfragen

34  Peichl,Leo: Prinzipien der Bildverarbeitung in der Retina der Säugetiere, Psychologie in unserer Zeit, 22Jahrg.1992, Nr.1, Seite  folgende Abbildungen entstammen dem oben genannten Artikel: Abb. 2,3,4,8,10,11,12,14,15,16,17  Abb.1  Abb.5 --  Abb.6  Abb.7 Goldstein, Wahrnehmungsphysiologie Visuelle Wahrnehmung Quellenangaben

35  Abb.9 ie.uni- heidelberg.de/ae/allg/lehre/wct/w/w3_visuelles_system/pictur es/w3_rezeptive_felder02.jpg&imgrefurl=http://www.psycholo gie.uni- heidelberg.de/ae/allg/lehre/wct/w/w3_visuelles_system/w330 _neuronale_verarbeitung.htm&usg=__GJttkEhqt3eS4pwQD OI9m828a9A=&h=331&w=450&sz=34&hl=de&start=2&um= 1&tbnid=PKyChbSM6_PgVM:&tbnh=93&tbnw=127&prev=/i mages%3Fq%3Drezeptive%2Bfeld%26hl%3Dde%26client% 3Dfirefox- a%26rls%3Dorg.mozilla:de:official%26sa%3DN%26um%3D 1  Abb.13 shihara_9.png/600px-Ishihara_9.png Visuelle Wahrnehmung Quellenangaben

36 Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit Visuelle Wahrnehmung


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