Başkent Üniversitesi Tıp FakültesiFi l ji A bili D lBaşkent Üniversitesi Tıp FakültesiFi l ji A bili D lFizyoloji Anabilim DalıFizyoloji Anabilim Dalı

Gö Fi l ji iGörme Fizyolojisi

Dr. Sinan Canansinancanan@gmail comsinancanan@gmail.comwww.sinancanan.net

Görme Optiği - Elektromanyetik Tayf (spektrum)Görme Optiği - Elektromanyetik Tayf (spektrum)p ğ y y ( p )p ğ y y ( p )

Görme OptiğiGörme Optiğip ğp ğ

• Kırılma

Görme OptiğiGörme Optiğip ğp ğ

• Kırılma

Görme Optiği – Odak UzaklığıGörme Optiği – Odak Uzaklığıp ğ ğp ğ ğ

Görme Optiği – Kırma GücüGörme Optiği – Kırma Gücüp ğp ğ

• Kırma gücü – dioptrig p

• 1/(odak uzaklığı; f)

f i di i• f = 1 m ise; 1 dioptri

• f = 0.5 m ise; 2 dioptrif 5 ; p

• f = 5 m ise; 0.2 dioptri

K k kl i i “ k i” k• Konkav mercekler için “eksi” kuvvet

Görme OptiğiGörme Optiğip ğp ğ

• Işığın gözde izlediği yol:

• Kornea (en yüksek kırma gücü!)

• Aköz humor

• Mercek

• Vitröz humor

• Retinaet a

Görme Optiği – Bir Kamera Olarak GözGörme Optiği – Bir Kamera Olarak Gözp ğp ğ

• “İndirgenmiş göz”g ş g

• Toplam kırma gücü = 59 dioptri

M k di i ( )• Mercek – 20-34 dioptri (uyum)

• En kırıcı geçiş = hava→korneag ç ş

Aköz (aqueous) Humor ve MercekAköz (aqueous) Humor ve Mercek( q )( q )

Aköz (aqueous) Humor ve MercekAköz (aqueous) Humor ve Mercek( q )( q )

Uzaklığa Uyum (akomodasyon)Uzaklığa Uyum (akomodasyon)ğ y ( y )ğ y ( y )

Uzaklığa Uyum (akomodasyon)Uzaklığa Uyum (akomodasyon)ğ y ( y )ğ y ( y )

Merceklerin Fiziksel KusurlarıMerceklerin Fiziksel Kusurları

• Kromatik kusur - Mor bölge en çok kırılır

• Sferik kusur - lens kenarları daha kırıcıdır.

Pupilla HareketleriPupilla Hareketleripp

Pupilla HareketleriPupilla Hareketleripp

• Pupilla çapı – 1.5 - 8mm

• Işık şiddetinin ayarlanmasıIşık şiddetinin ayarlanması

• “Odak derinliği”

↓ ↑• Pupilla çapı ↓ → odak derinliği ↑

Pupilla RefleksiPupilla Refleksipp

Işık → CN II → Pons → Pretektal bölge → Edinger Westphal çekirdeğiIşık → CN II → Pons → Pretektal bölge → Edinger Westphal çekirdeği(CN III duyu ç.) → CN III → Siliyer gangliyon → N. ciliare → Siliyer kaslar + M. constrictor iridis → Pupillanın daralması (Miyozis)

Pupilla RefleksiPupilla Refleksipp

Karanlık → LGN →→ Edinger-Westphal blokajı →→→ siliospinal k i (C8 T ) l B ik i i l i G merkezin (C8, T1-2) uyarılması → Boyun sempatik sinirleri → G.

cervicale sup. → Plexus caroticus → N.ciliares → M.dilatator iridis →Pupillanın genişlemesi (Midriyazis)

Kırma KusurlarıKırma Kusurları

PresbiyopiPresbiyopiy py p

Gözde Derinliğin AlgılanmasıGözde Derinliğin Algılanmasığ gğ g

• Bilinen nesnelerin büyüklüğü

• Hareketli paralaksHareketli paralaks

• Stereopsis

Gözün Sıvı SistemiGözün Sıvı Sistemi

Gözün Sıvı SistemiGözün Sıvı Sistemi

İ• İntraoküler basınç

• 12-20 (ort: 15) mmHg12 20 (ort: 15) mmHg

• Patolojik artış (glukom) – görme kaybı – körlük!

Göz HareketleriGöz Hareketleri

Lateral rektus kası

Abdusens siniri

Görme: Retina ve FotoreseptörlerGörme: Retina ve Fotoreseptörler

• Işığın zihinsel imgeye dönüştürülmesi

pp

• Fotoreseptör hücreler: Çubuk ve koniler

RetinaRetina

RetinaRetina

Retina – Optik Disk (Kör Nokta)Retina – Optik Disk (Kör Nokta)p ( )p ( )

RetinaRetina

• Çubuk fotoreseptörler: Renksiz (monokrom)

• Konik hücreler: Kırmızı, yeşil ve mavi

Hücre içi diskler: Görme e ilişkin pigmentler• Hücre içi diskler: Görmeye ilişkin pigmentler

• Pigmentli epitel tabakası

• Melanin granülleri• Yansımayı engellerYansımayı engeller

Retina: DetaylarRetina: Detaylaryy

Retina: DetaylarRetina: Detaylaryy

Retina: DetaylarRetina: DetaylaryyPigment tabakası

Fotoreseptör tabakası (“koni” ve “çubuk”lar)

Dış sınırlayıcı zarDış nükleer tabaka

Dış pleksiform tabaka

İç nükleer tabaka

İç pleksiform tabaka

Ganglion tabakası

İç sınırlayıcı zarIŞIK

Retina: DetaylarRetina: DetaylaryyPigment tabakasıFotoreseptör tabakasıpDış sınırlayıcı zarDış nükleer tabaka

Dış pleksiform tabaka

İç nükleer tabaka

İİç pleksiform tabaka

Ganglion tabakasıg

İç sınırlayıcı zarIŞIK

Retina: FotoreseptörlerRetina: Fotoreseptörlerpp

Retina: FotoreseptörlerRetina: Fotoreseptörlerpp

Işık Sinyalinin Dönüştürülmesi (phototransduction)Işık Sinyalinin Dönüştürülmesi (phototransduction)ş y ş (p )ş y ş (p )

Na+Na

Işık Sinyalinin Dönüştürülmesi (phototransduction)Işık Sinyalinin Dönüştürülmesi (phototransduction)ş y ş (p )ş y ş (p )

Işık Sinyalinin Dönüştürülmesi (phototransduction)Işık Sinyalinin Dönüştürülmesi (phototransduction)ş y ş (p )ş y ş (p )

RodopsinRodopsin BatorodopsinIşık Enerjisi (ps)

Lumirodopsinns

Metarodopsin Iμs

ikal

ar

Metarodopsin I

ms

daki

Metarodopsin IISkotopsin

sAll-trans-retinal11-cis-retinal izomeraz

All-trans retinol (Vit A)11-cis retinol izomeraz

Retinada Reseptör YoğunluğuRetinada Reseptör Yoğunluğup ğ ğp ğ ğ

FoveaFovea

• Yalnızca koniler

• Renk duyarlılığı yüksek

• Işık duyarlılığı düşükş duya ğ düşü

• En net görüntü

• Yüksek reseptör yoğunluğu

Fotoreseptörlerin Özellikleri – Renkli GörmeFotoreseptörlerin Özellikleri – Renkli Görmepp

Syanolab

KlorolabKlorolab

Eritrolab

Fotoreseptörlerin Özellikleri – Renkli GörmeFotoreseptörlerin Özellikleri – Renkli GörmeppGüneş ışığı

YağmurYağmur damlaları

Retinada Görüntünün İşlenmesiRetinada Görüntünün İşlenmesişş

• Retina hücreleri

• Fotoreseptörler

H i t l hü l• Horizontal hücreler

• Bipolar hücreler

• Amakrin hücreler

G li hü l i• Ganglion hücreleri

Retinada Görüntünün İşlenmesiRetinada Görüntünün İşlenmesişş

Periferik retina Fovea

Horizontal HücrelerHorizontal Hücreler

İ hibi ö hü l• İnhibitör hücreler

• “Lateral inhibisyon”y

• Görüntüde “karşıtlık”

Bipolar HücrelerBipolar Hücrelerpp

• Duraklatıcı ve uyarıcıDuraklatıcı ve uyarıcı

• İlave karşıtlık kodlamasıkodlaması

• Retina resminin “k ki l i il i”“keskinleştirilmesi”

Amakrin HücrelerAmakrin Hücreler

• Ara nöronlar

• Çok çeşitli!

• Uyarının başlangıcı/bitişi• Uyarının başlangıcı/bitişi

• Hareket

• Doğrudan çubuklarla bağlantı

• Görsel verilerin ilk analizi• Görsel verilerin ilk analizi

Ganglion HücreleriGanglion Hücrelerigg

• 100 milyon çubuk + 3 milyon koni →1.6 milyon ganglion hücresi (konvergens)

• Fovea’da 1-1 (keskin görüş)Fovea da 1 1 (keskin görüş)

• Periferal retinada 200-1 (ışık duyarlılığı)

• Tipleri:

• W: %40; 8m/s, geniş reseptif alanlarW: %40; 8m/s, geniş reseptif alanlar[kaba görüş, hareket yönü algılama]

• X: %55; 14m/s küçük reseptif alanlar• X: %55; 14m/s, küçük reseptif alanlar[keskin görüş, renkli görme]

• Y: %5; 50m/s geniş reseptif alanlar• Y: %5; 50m/s, geniş reseptif alanlar[ani değişimlerin bildirilmesi]

Ganglion HücreleriGanglion Hücrelerigg

Renk Algılanması – Renk TutarlılığıRenk Algılanması – Renk Tutarlılığıg ğg ğ

Renk Algılanması – Renk TutarlılığıRenk Algılanması – Renk Tutarlılığıg ğg ğ

Renk Algılanması – Renk TutarlılığıRenk Algılanması – Renk Tutarlılığıg ğg ğ

mavi kırmızı sarı kırmızı

Renk Algılanması – Renk TutarlılığıRenk Algılanması – Renk Tutarlılığıg ğg ğ

mavi kırmızı sarı kırmızı

Görme YollarıGörme Yolları

Görme KayıplarıGörme Kayıplarıy py p

Görme Yolları - Lateral Genikulat CisimGörme Yolları - Lateral Genikulat Cisim

Retina bilgisinin aktarımıİ il t l ö d l l • İpsilateral gözden gelenler II, III ve V;

• Kontralateral gözden gelenler b k l dI, IV ve VI. tabakalarda

sonlanır

Görsel sinyallerin süzülmesiGörsel sinyallerin süzülmesi• Kortikofugal lifler

• Mezensefalik retiküler liflerMezensefalik retiküler lifler

LGN Tabakaları:

I ve II: Magnoselüler (Y tip ganglion hücrelerinden); hızlı iletim

III VI: Parvoselüler (X tip ganglion III-VI: Parvoselüler (X tip ganglion hücrelerinden) Renk kodlaması, yer bilgisi...

Görme Yolları - Görme KorteksiGörme Yolları - Görme Korteksi

Striat (bantlı) korteks: V1 (Broadmann 17)(Broadmann 17)

Görme Yolları - Görme KorteksiGörme Yolları - Görme Korteksi

Görme Yolları - Görme KorteksiGörme Yolları - Görme Korteksi

Işık ve Biyoritimler – Melanopsin HücreleriIşık ve Biyoritimler – Melanopsin Hücreleriş y pş y p

Belenky, M.A., Smeraski, C.A., Provencio I., Sollars, P.J. and Pickard, G.E. (2003) Melanopsin retinal ganglion cells receive bipolar and amacrine cell synapses. J. Comp. Neurol., 460, 380-393.

Bitti...Bitti...

☺☺☺