3.Visione_03 Le vie visive e la visione cromatica
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- Fabiano Mattioli
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1 3.Visione_03 Le vie visive e la visione cromatica Prof. Carlo Capelli Fisiologia Corso di Laurea in Scienze delle Attività Motorie e Sportive Università di Verona
2 Obiettivi Organizzazione delle vie visive (corpo genicolato laterale, corteccia visiva primaria Campi recettoriali nei corpi genicolati laterali e nella corteccia visiva primaria (rettangolari) Colonne di orientamento visivo Aree visive secondarie Visione cromatica: visione mono, di e tricromatica Cecità cromatica Integrazione della visione cromatica
3 Il sistema visivo-generalità Con quale percorso l informazione visiva raggiunge la corteccia? Fibre che provengono dalle cellule gangliari dell area nasale incociano e terminano nel nucleo genicolato laterale (LGN) del talamo controlaterale Fibre che provengono dalle cellule gangliari dell area temporale terminano nel nucleo genicolato laterale (LGN) del talamo omolaterale
4 Nucleo genicolato laterale Sei strati Strati 1, 4 e 6: stimoli da occhio controlaterale Strati 2, 3 e 5: stimoli da occhio omolaterale Questi strati emettono assoni che si connettono con la corteccia visiva primaria (Area 17 di Broadman)
5 La corteccia visiva Le cellule corticali sono organizzate in modo da formare una mappa del campo visivo esterno o organizzazione visuotopica Fovea: area centrale più estesa Si parla anche di rappresentazione retinotopica corticale Cellule organizzate in colonne di dominanza oculare: ogni colonna di cellule risponde a stimoli luminosi che colpiscono uno dei due occhi
6 Campi recettivi- LGN e corteccia I campi recettivi di LGN sono di forma tondeggiante come quelli delle cellule gangliari Lo stimolo più efficace per i neuroni della corteccia visiva è costituito da immagini luminose che colpiscono la retina in forme rettangolari Le cellule corticali ricevono informazioni da cellule del LGN i cui campi recettivi si sovrappongono parzialmente Il neurone corticale risponde quando tutte le tre cellule di LGN sono simultaneamente attivate
7 Orientamento Le cellule della corteccia visiva primaria sono sensibile anche all orientamento dell oggetto Alcune cellule rispondono prevalentemente a stimoli luminosi rettangolari orientati con l asse verticale maggiore Colonne di orientamento visivo: sensibilità per specifici angoli di orientamento
8 Aree visive secondarie 18 e 19 Stimoli più complessi sono necessari per attivare neuroni di aree 18 e 19 Forme più complesse ottenute combinando forme rettangolari In questo modo è sintetizzata l informazione riguardante la forma
9 Visione cromatica Teoria tricromatica: tre classi di coni ognuno dei quali ha un particolare pigmento visivo in grado di assorbire luce in una particoalre gamma di lunghezze d onda
10 Classi di coni e assorbimento Coni per il blu: λ 443 nm Coni per il verde: λ 553 nm Coni per il rosso: λ 570 nm Vi è un certo grado di sovrapposizione degli spettri di assorbimento
11 Visione monocromatica e dicromatica Visione monocromatica - solo coni per il rosso Figura contente due colori 540 e 650 nm Adesso riusciremmo a distinguerli Visione tricromatica - coni per il rosso, verde e blu Capacità discriminativa aumenta ulteriormente
12 Visione monocromatica e dicromatica Visione dicromatica - coni per il rosso e per il verde Figura contente due colori 540 e 650 nm Non riusciremmo a disinguerli
13 Cecità cromatica e daltonismo La maggior parte di noi ha una visione tricromatica Alcuni affetti da cecità cromatica hanno visione dicromatica 50 % non ha coni per il verde 50 % non ha coni per il rosso Percezione Fenotipo 42 normale 4 (e chiaramente 2) Scarsamente sensibile al verde Solo il 4 Cieco per il verde 2 (e chiaramente 4) Scarsamente sensibile al rosso Solo il 2 Cieco per il rosso
14 Integrazione della visione cromatica La teoria tricromatica non è sufficiente a spiegare la percezione dei colori Piccole cellule gangliari: discriminano il messaggio recepito in funzione del colore e lo veicolano ai neuroni parvocellulari del LGN che proiettano a specifici neuroni della corteccia visiva che ripondono selettivamente al contenuto cromatico dell informazione Grandicellule gangliari: discriminano il messaggio recepito in funzione del colore; si connettono ai neuroni magnocellulari che informano la corteccia solo sui movimenti dell oggetto
15 Risposta neuronale selettiva ai colori Cellule a banda larga: eccitate quando un colore colpisce il centro del campo recettivo ed inibite quando quel colore interessa la periferia Cellule ad opposizione singola Sono inibite quando un diverso colore interessa la periferia Colori accoppiati in opposizione: rosso-verde; blu-giallo, bianco-nero Cellule a doppia opposizione I componenti la coppia di colori si combattono nel contesto di un solo comparto (centro o periferia) Trasmettono informazioni sul contrasto cromatico: la cellula sarà eccitat aal massimo quand R colpirà il centro e il V incide su periferia
16 Risposta neuronale selettiva ai colori Nella corteccia alcune cellule sono a doppia opposizione e altre mostrano risposte in campi recettivi rettangolari Anche in questo caso l attivazione risulta dalla sommazioner di segnali provenienti da campi recettivi anulari parzialmente sovrapposti Le cellule corticali sensibili al colore sono disposte in colonne funzionali parallele a quelle di orientamento
17 Bibliografia Fisiologia dell Uomo, autori vari, Edi.Ermes, Milano Capitolo 5: Sensibilità somatica e dolore Rhoades R e Pflanzer R. Fisiologia Generale ed Umana, II edizione italiana sulla IV americana, Piccin, Padova Capitolo 8: Sistemi Sensoriali
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