A sz

1
A színészlelés fiziológiai alapjai

• Schanda János

2
A szem szerkezetének fejlodése

• Különbözo fajokban különbözo, mégis azonos gének
  muködnek a kifejlesztésében pl. a légy és az egér
  esetében.
• A primitív szemben is a rhodopsin a fotopigmens,
  (600 millió éves)
• S és L (vagy M fotopigmens 500 millió éves
  (régebbi, mint a gerincesek).

3
A látás és a camera obscura

• Mo Tzu 470-390 BC
• Ibn al-Havtham 965 1039
• Leonardo da Vinci 1452 1519
• Neurális faktorok
• Késoi látóképesség visszaadás problémái
• Információ szurés

4
Szem transzmisszió
Folytonos vonal Cornea és aqueous
humor Szaggatott vonal minden a retina elott
5
Leképezés különbözo állati szemekben
fésu-kagyló 2 retina
Polip és halak mozgó lencse
6
Leképezés különbözo állati szemekben
Madarak flexibilis lencse

Foemlosök görbületi sugarat is változtatják
7
Az emberi szem
8
Látótér és mélységi látás

• Emberi látás 208-os szöget fog be vízszintesen
• Éles látás kb. 0,15 dioptrián belül pl. 0,7 m
  1,8 m

9
Horopter, szteropszis

• Az a kör, melyrol a két szemmel történo fixálás
  esetén élesen látunk

10
Az emberi szem, részletek
11
A retina keresztmetszete

12
Receptorok

• Receptorok egy energiafajtát másikká alakítanak
• Pálcikák, 120 x 106, szkotopos látás,V(l), max
  érzékenység 507 nm.
• Csapok, 6 x 106, fotopos látás
• Pálcika látás kb. 100-szor érzékenyebb, de
  vörösben nem sötétkamra világítás
• Fovea centralisban, 0,2 0,3 mm átméro
  (kb. 1) 150 000 csap/mm2

13
Csap és pálcika eloszlás
14
Sejt elhelyezkedés a foveolaban, leképezodés az
agyban

• Foveola kb. 0,01 -a a retina területének, de az
  agyban a látókéreg 8 -ra képezodik le.
• 0,4 szögperc-re vannak a csapok a foveolaban.

15
A fovea szerkezete
16
Csapok és pálcikák
17
Csapok

• Hosszú hullámhosszú, Long wavelength sensitive,
  érzékenység max. 560 nm.
• Közepes hullámhosszú, Meddium wavelength
  sensitive, érzékenység max. 530 nm.
• Rövid hullámhosszú, Short wavelength sensitive,
  érzékenység max. 425 nm.
• Arányuk durván LMS32161, de nagy egyéni
  szórás

18
A 3 csapféleség színképi érzékenysége
19
A foveális retina sematikus szerkezete
20
Retina képek adaptív optikával és anélkül
21
Adaptív optikai rendszer sematikus vázlata
22
Csap pálcika idofüggés

• Pálcikák kb. 100 ms-os szummáció
• Csapok 10 ms 20 ms szummáció80-90 Hz-ig
  villogás érzet

23
Fotopos mezopos szkotopos látás
fénysuruség, cd/m2 10-2 10
1000 Oftalmologiai fénysuruség egység,
retinális megvilágítás 7 mm-es pupilla esetén 1
troland 0,01 cd/m2
24
Fotopigmensek

• Pálcika rhodopsin, áll az opsin-bol (egy
  protein) és a retinal-ból (A-vitamin származék)
• Csapokban különbözo opsinok (meghatározzák az
  abszorpciós színképet)
• A retinal elnyeli a fényt alakját változtaja,
  photoisomerizáció, esetleg kettétörik kifakul.

25
Pálcikák és csapok muködése

• Sötétben Na ionok áramlanak a külso szegmensbe
• Fény hatására a cGMP csatornák zárnak
• Sötétben 50 pA-es sötétáramot kapcsol ki a fény,
  a membrán hiperpolarizációja 40mV-ról 70mV-ra
  no.

cGMP cyclic guanosine monophosphate továbbítja
az információt a fényabszorpció és a sejt membrán
közt
26
Pálcikák és csapok összehasonlítása

• Pálcikák
• Nagy érzékenység
• Sok fotopigmens
• Nagy belso erosítés
• Telítodik nappali megvilágítás esetén
• Lassú, hosszú integrációs ido
• Beeso szórt fényre érzékeny

• Csapok
• Kevésbé érzékenyek
• Kevesebb fotopigmens
• Kisebb belso erosítés
• Nagyobb telítési fénysuruség
• Gyorsabb muködés, rövidebb integrációs ido,
  nagyobb idobeli felbontás
• Nagyobb tengely irányú érzékenység

27
Fotopigmensek kódolása

• A DNS molekulán a nukleotidok sorrendje kódolja
  fotopigmenst
• A rhodopszint kódoló gene a 3. kromoszomán van,
  az S-csap pigmnest kódoló a 7. Kromoszomán, az L
  és M pigmenst kódoló az X kromoszomán, és a 364
  kódoló közül csak 15 különbözo.
• Kis különbségek az L és az M pigmensekben is
  vannak.

28
Csap sejt csoportok a retinában

• L, M, S csapok
• H1 és H2 horizontális sejtek, hozzájárulnak az
  antagonisztikus jel/környezet jelek
  kialakításához, különbözo L,M, pálcika
  kapcsolatok
• (amakrin sejtek)
• B bipoláris sejtek, itt már centrum/környezet
  antagonisztikus hatások On- és Off centrum
  sejtek
• G ganglion sejtek
• MC magnoceluláris)in- és dekrementáló
• PC (parvoceluláris)2-2 in-és dekrementáló
• KC (konioceluláris)2 inkrementáló

29
Az antagonisztikus (L-M), (S-L,M) és LM jelekbol
az agyban kialakuló észleleti szín-dimenziók
30
A kettos (ON-OFF) jelek kialakulása

• Az ON-Centre bipoláris sejtet a csap jel
  aktiválja,
• Az OFF-Centre sejtet a fény csökkenése aktiválja
• Ganglion tüzelési különbség

31
Központ és központkörnyezet stimulálás

• Pálcikák, csapok, horizontális és bipoláris
  sejtek hyperpolarizáció
• Ganglion sejtek tüzelés
• környezeti inger gátol a receptor és
  horizontális sejtekben, bipolárisokban ellentétes
  polarizációganglion sejtben gátlás

32
Jelek a ganglion sejtek színtjén

• Bipoláris sejt receptív mezojének ingerlésekor az
  On-Centrum bipolar depolarizál, és depolarizálja
  az On-ganglion sejtet, mely impulzus sorozattal
  válaszol.
• (Elotte a horizontális és amakrin sejtek
  módosítják a receptor jelet.)
• Ganglion sejt jel idegszálon jut az ikertestekbe
  (corpus geniculatum laterale)

33
Receptív mezok

• Retinán kis kerek mezo stimulálása gerjeszt
  ganglion sejt tüzelés változást, körülveszi egy
  ellentétes hatású gyuru kontraszt-ra reagál.
• Foveában csak 1 vagy néhány receptor alkot
  receptív mezot.
• Agyban a receptív mezok bonyolultabbak lehetnek

34
Mc- és PC- dendrit szerkezete

MC-sejt
PC-sejt
35
ON-Centrum és OFF-Centrum válasz kialakulása
klasszikus receptív mezo esetén
36
(No Transcript)
37
(No Transcript)
38
(No Transcript)
39
A három sejt-réteg

• A Phasic magnocelluláris sejtek (MC) és a Tonic
  parvocelluláris sejtek (PC) két független
  hálózatot alkotnak
• Új felsimerés koniocelluláris (KC) hálózat
  S-receptor gerjesztéses
• Jeltovábbítási sebességek
• MC 15 m/s
• PC 6 m/s

40
Vizuális ideg-pályák

• Retinális kép
• Chiasma keresztezodés
• Elsodleges vizuális cortex

41
A jel útja a retinától az elsodleges vizuális
kortexig
42
Rendezodés az ikertstekben, lateral geniculate
nucleus
43
Ikertest elsodleges vizuális cortex

• Magno,-, parvo-, konio-rétegek leképzése

44
A cortex látással kapcsolatos részei
45
Az információ részletei
46
Az MC és PC sejtek dendrikus mezoi a retinán

• Az MC sejtek dendrikus mezoi nagyobbak
• Az MC sejtek színképi érzékenysége V(l) jellegu

47
MC, PC és KC opponensség

• MC nem opponens, öszegzi az M és L receptor
  jeleket
• PC L-M és M-L opponens csatornák, fehér fényu
  gerjesztésre minimális válasz, 4 kimeno jel típus
• KC M-S és S-L típust találtak
• Pálcika jelek elsosorban az MC réteghez járulnak
  hozzá

48
PC, KC és MC tulajdonságok

• PC
• Összes sejtek 70-80 -a, kis dendritikus mezok
• Fenntartó jelek
• Vékony axonok, 6 m/s jel sebesség
• 4 parvo-réteghez visz jelet az ikertestben
• ON- és OFF-sejtek
• Eros szín-kontraszt válasz
• Eros akromatikus válasz kis felületu gerjesztésre

49
PC, KC és MC tulajdonságok

• KC
• Eros S-receptor hatás
• Nagy sejt testek
• Válasz jel hasonló a PC sejthez
• Valószínu jelek
• M-S, S-L(m)
• Relatíve nagy receptív mezok

50
PC, KC és MC tulajdonságok

• MC
• A ganglion sejtek 10 -a, nagy dendritikus mezok
• Tranziens válaszok
• Vastag axonok 15 m/s jel sebesség
• 2 magno-réteghez vezet az ikertestben
• LM jel V(l) jellegu
• On- és OFF sejt alcsoportok

51
További MC tulajdonságok

• MC On- és OFF sejt alcsoportok
• Nagy érzékenység akromatikus kontrasztra
• Nagy idobeli felbontás
• Támogatja a szereo-látást
• Stimulus hely-változásra érzékeny
• Vörös-zöld azonos fénysuruségu kontúrra érzékeny

52
Szabványos színképi érzékenységi görbék
1.2
V(l)
VM(l)
1
V(l)
y(l)10
0.8
0.6
rel. sensitivity
0.4
0.2
0
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
wavelength, nm
53
PC On- és OFF sejtek tüzelése csak központi, nagy
felületu és csak környezeti ingerlésreOn
(increment) ganglion sejtek tüzelése no
gerjesztésre és viszont
54
MC sejtek a változást regisztrálják

• Növekvo kontrasztú 300 ms hosszú 1,5 s
  ismétlodésu gerjesztés hatása On-centre
  OFF-centre

55
Kölcsönhatások, él kiemelés

• Ugyanaz a receptor tartozhat az egyik ganglion
  sejtnek a centrumához, másiknak a környezetéhez
• Gerjesztési és gátlási hatások

56
A vöröszöld csatorna neurális hálózata

• Nappali foemlosök jó térlátás kis receptív
  mezok egyetlen csapból való elvezetés
• Opponens jelek központ környezet
  differenciálódott az L és S csappá, új
  elvezetésre nem volt szükség
• A vizuális kortexet a tapasztalás módosította

57
Színezet rendszerek

• Kék sárga S / (LM)
• Vörös zöld M / L
• S csapok eloszlása, sebezhetosége (mérgek,
  szem-betegségek stb.) eltéro
• S és (L,M) csapoknak eltéro a evolúciós fejlodése
• Háromszín-látás csak emberben és néhány foemlosben

58
Színlátási rendellenességek

• Dichromát
• protanope
• deuteranope
• tritanope
• Anomális trichromát
• protanomalia
• deuteranomalia
• tritanomalia
• Monochromát
• csap monochromát
• pálcika monochromát

59
A színlátás rendelleneségek alaptípusai
Protanópia
Tritanópia
Deuteranópia
60
Normál trichromát
61
Dichromát
Vörös-zöld rendellenesség csap suruség normális,
de csak S és M csapja van
62
Dichromát
Vörös-zöld rendellenesség csap suruség a
normálisnak csak 35 csak S és L csapja van.
63
Rod achromat
Öröklött pálcika monokromát
64
(No Transcript)
65
? 1,00 ? 0,02
66

? 1,10 ? 0,01
67

? 0,002 ? ?
68
Ishihara test
Az európai férfi lakósság 8 színtéveszto,
noknél ez csak 0,4 .
69
Színes térkép jó és rossz színezése
Jó színezés
Rossz színezés
Normál
Deuteranop