1.4. Обробка сприйнятої зором інформації

1.4.1. Обробка зорової інформації в сітківці

Елементи нейронної мережі сітківки і їх функції

Нейрона мережа сітківки включає 4 типи нервових клітин Рис. 1.9.

• ганглиозні клітини, • біполярні клітини, • амакринові клітини, • горизонтальні клітини.

Ганглиозні клітини – нейрони, аксони яких в складі зорового нерва виходять з ока і входять в ЦНС. Функція гангліозних клітин – проведення порушення із сітківки в ЦНС.

Біполярні клітини з'єднують рецепторні і гангліозні клітини. Від тіла біполярної клітини відходять два розгалужених відростки: один відросток утворює синаптичні контакти з декількома фоторецепторними клітинами, іншої – з декількома гангліозними клітинами. Функція біполярних клітин – проведення порушення від фоторецепторів до гангліозних клітин.

Г оризонтальні клітини з'єднують розташовані поруч фоторецептори. Від тіла горизонтальної клітини відходить декілька відростків, що утворять синаптичні контакти з фоторецепторами. Основна функція горизонтальних клітин – здійснення латеральних взаємодій фоторецепторів.

Амакринові клітини розташовані подібно горизонтальними, але їх утворять контакти не з фоторецепторними, а з гангліозними клітинами.

Поширення порушення в сітківці

При освітленні фоторецептора в ньому розвивається рецепторний потенціал, що являє собою гіперполяризацію. Рецепторний потенціал, що виник у фоторецепторній клітині, передається біполярним і горизонтальним клітинам через синаптичні контакти за допомогою медіатора.

У біполярній клітині може розвиватися як деполяризація, так і гіперполяризація, що через синаптичний контакт поширюється на гангліозні клітини. Останні є спонтанно активними, тобто безупинно генерують потенціали дії з визначеною частотою. Гіперполяризація ганглиозных клітин приводить до зниження частоти нервових імпульсів, деполяризація – до її збільшення.

Електричні реакції нейронів сітківки

Р ецептивне поле біполярної клітини являє собою сукупність фоторецепторних клітин, з яким вона утворить синаптичні контакти. Під рецептивним полем гангліозної клітини розуміють сукупність фоторецепторних клітин, з якими дана гангліозна клітина з'єднана через біполярні клітини.

Рецептивні поля біполярних і гангліозних клітин мають круглу форму. У рецептивному полі можна виділити центральну і периферійну частину рис. 1.10. Границя між центральної і периферичної частина рецептивного поля є динамічної і може зміщатися при зміні рівня освітленості.

Реакції нервових клітин сітківки при освітленні фоторецепторів центральної і периферійної частини їх рецептивного поля, як правило, протилежні. При цьому існує декілька класів гангліозних і біполярних клітин ( ON -, OFF - клітини), що демонструють різні електричні відповіді на дію світла (Рис. 1.10).

1 .4.2. Обробка зорової інформації в цнс Сенсорні шляхи зорової системи

Мієлінові аксони гангліозних клітин сітківки направляються в головний мозок у складі двох зорових нервів Рис. 1.11. правий і лівий зорові нерви зливаються в основі черепа, утворити зоровий перехрест (хіазму). Тут нервові волокна, що йдуть від медіальної половини сітківки кожного ока переходять на контрлатеральну сторону, а волокна від латеральних половин сітчаток продовжуються іпсілатерально .

Після перехреста аксони гангліозних клітин у складі зорового тракту випливають у латеральні колінчаті тіла (ЛКТ), де утворять синаптичні контакти з нейронами ЦНС. Аксони нервових клітин ЛКТ у складі т.зв. зорової лучистості досягають нейронів первинної зорової кори. Далі по внутрішньо коркових зв'язках порушення поширюється у вторинну зорову кору (поля 18б 19) і асоціативні зони кори.

Сенсорні шляхи зорової системи організовані по ретинотопічному принципі – порушення від сусідніх гангліозних клітин досягає сусідніх крапок ЛКТ і кори. Поверхня сітківки як би проектується на поверхню ЛКТ і кори.

Велика частина аксонів гангліозних клітин закінчуються в ЛКТ, частина ж волокон випливає у верхні бугри двобугря, гіпоталамус, претектальну область стовбура мозку, ядро зорового тракту.

•  Зв'язок між сітківкою і верхніми буграми четверобугря служить для регуляції рухів очей.

•  Проекція сітківки в гіпоталамус служить для сполучення ендогенних циркадних ритмів з добовими коливаннями рівня освітленості.

•  Зв'язок між сітківкою і претектальною областю стовбура винятково важлива для регуляції просвіту зіниці й акомодації.

•  Нейрони ядер зорового тракту, що також одержують синаптичні входи від гангліозних клітин, зв'язані з вестибулярними ядрами стовбура мозку. Ця проекція дозволяє оцінювати положення тіла в просторі на підставі зорових сигналів, а також служить для здійснення складних окорухальних реакцій (ністагм).