Aula Sist Visual

8/9/2019 Aula Sist Visual

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VisoFotoce tores e Vias

Beatriz Monteiro Longo

[email protected]

Fisiologia - UNIFESP


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Viso Olfato

Gosto

Audio

Tato

Resposta naforma de

percepo ousensao

ropr ocep o Temperatura

Nocicepo

ESTMULO

SNC

RESPOSTA


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Sistema sensorial mais complexo: + de 1

milho de fibras

Olho: organizado para focalizar a imagem

Viso

Viso: 2 estgios (retina e regies

enceflicas).

Vias visuais


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Tendncia do crebro de impor um padro de pontos

similaridade proximidade


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Luz -> estmulo Olho:

Crnea Cristalino

Retina: Fotoceptores

Nervo ptico

Viso

Trato ptico Via M Via P

Regies do encfalo Colculo superior

Pr-teto do mesencfalo Ncleo geniculado lateral

Crtex visual primrio


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risfvea

Viso

objetiva

diafragma pelcula

c rnea

pupila

cristalino

retina


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Luz focalizada pela crnea e cristalino, atravessa o humor vtreo e alcana osfotoreceptores da retina;

Retina fica frente do epitlio pigmentado;

Epitlio pigmentado: delineia a parte posterior do olho (absorve qq luz no

capturada pela retina evita distoro).


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Voc capaz de ver com nitidez as letras desta

frase sem tirar os olhos desta palavra?


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Fvea: local onde a imagem menos distorcida - mais acuidade. Fovola: centro da fvea, deslocamento mais acentuado. Movimento dos olhos para que os campos de viso sejam

projetados na fvea.

Viso


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Retina tem 5 tiposclulares:cones e bastonetes

(fotoreceptores);bipolares,horizontais

amcrinasclulas ganglionares


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Ponto cego


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Ponto cego


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Ponto cego

Disco ptico: regio na retina por onde as fibras do nervo ptico deixam a retina.Ela no contm fotoreceptores, um ponto cego no campo visual.


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Receptores so morfologicamente distintos e fazemtransduo de formas especficas de energia em sinaleltrico, transmitindo essa informao para o SN atravsdas fibras nervosas.


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Diferem quanto :

1) Forma2) Funo na viso3) Espectro de operao4) Distribuio

Fotoceptores: bastonetes e cones

5) Conectividade


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Cones e bastonetes: 3regies principais

segmento externo,fototransduo: preenchidoscom pigmentos que absorvema luz. Sistema de discos

Fotoceptores - forma

rea da membrana.

Segmento interno, maisproximal, contm ncleo daclula.

terminal sinptico, contatocom clulas-alvo.

conesbastonetes


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Bastonetes: Viso noturna. Funcionam

melhor na luz fraca. Acromticos.

Captam mais luz,amplificam os sinaisluminosos mais do que oscones. Um nico fton

Fotoreceptores - funo

resposta eltrica (no cone preciso muitos ftonspara provocar a mesmaresposta)

Cones: viso diurna. Desempenho dos cones melhor que o dosbastonetes (exceto para luz fraca). Maior preciso, melhorresoluo temporal (mudanas rpidas de imagem), viso dascores.


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Luz visvel


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Viso - espectro

3 tipos de cones:Cada um com um pigmento visual sensvel a uma faixa diferente doespectro luminoso. Crebro compara as respostas dos 3 tipos eproduz informao sobre cor (viso tricromtica).Bastonetes respondem da mesma maneira para diferentes

comprimentos de onda por que contm s um tipo de pigmento.


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Viso - distribuio

Bastonetes so mais numerosos (20X1), mas muitos

convergem para 1 bipolar (deteco de luz), periferia da retina Cones esto concentrados na fvea: imagem visual menos

distorcida. (~1/1 acuidade visual)

Bastonetes e cones no produzem potencial de ao.Respondem a luz com mudanas no potencial de membrana.


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Fotoreceptores - conectividade


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Comparando


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Fototransduo

Segmento externo - sistema dediscos membranosos empilhados aumenta a rea da membrana.

Pigmento visual fotosensvel ligado uma protena transmembrnica.

bastonetes, formada por opsina eretinal derivado da vit A (deficinciade vit. A cegueira noturna).

Absoro da luz pelo pigmento

dispara cascata bioqumica.


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Fototransduo

Absoro da luz -> mudana do fluxo inico -> alterao nopotencial de membrana.


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Na luz

1) Um fton estimula a rodopsina (opsina + retinal) que leva a ativao da proteina G

2) Protena G ativada ativa GMPc fosfodiesterase

3) Que causa a quebra de GMPc diminuindo sua concentrao

4) Fechamento de canais de Na+

5) O fotoreceptor hiperpolariza e menor quantidade de neurotransmissor GLU liberada


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No escuro, altasconcentraes de GMPc

mantm canais de Na+abertos e geram ascorrentes de escuro. Potmembrana = -40mV

Fototransduo 2 correntes inicas (no escuro)

A luz diminui asconcentraes de GMPc,que fecha canais inicos:o fotoceptor hiperpolariza(-70mV).


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Fototransduo 3 estgios

Luz ativa pigmentovisual nos receptores.Diminui concentrao

de GMPc.Fechamento decanais dep. de GMPc.


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Ganglionares: Disparam PAs.

Axnios formam onervo ptico.

receptores de umarea circunscrita daretina para as clulasganglionares.


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Campo receptivo da clula ganglionar -> rea da retina que aquela

cl ganglionar controla. Campos receptivos so redondos. Possuem duas reas: centro e periferia

Na regio da fvea os campos receptivos so menores -> maispreciso.

Na periferia da retina, os campos so maiores -> menos preciso

Sinal de sada da retina


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Clulas ganglionares: - Ganglionares de centro ON: so excitadas quando a luz

dirigida ao centro de seus campos receptivos. A luz aplicada naperiferia inibe a clula. - Ganglionares de centro OFF: inibidas por luz no centro docampo. excitada quando o estmulo perifrico.A informao til de uma imagem est nos padres de contrastes. A

intensidade da luz dada pela frequncia de disparos de PAs pelas

clulas ganglionares.


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Ganglionares: 2 classes funcionais, M e P (incluem tanto as ON qto OFF)

Clulas ganglionares formam duas vias de sada da retina:Parvo (P), mais concentradas na fvea, recebem inputs doscones;Magno (M), mais concentradas na periferia da retina, recebeminputs dos bastonetes.


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Via direta (ou vertical): receptor -> bipolar -> ganglionar

Via indireta (ou lateral): receptor -> horiz ou amcrina -> bipolar ->

ganglionar


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Bipolares Localizao: camada nuclear interna da

retina; Funo: gradiente de sinal entre

fotoreceptores e clulas ganglionares; M rf l i : i l r m n x r -

sinaptica com cones, bastonetes e clulashorizontais; conexo ps-sinptica comclulas amcrinas e ganglionares;

Bipolar ON e bipolar OFF (Glutamato)

No disparam PA (no possuem canais deNa+ dep voltagem).


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Liberao de glutamato: 2aes distintas

Hiptese:Bipolares ON receptoresmetabotrpicos (K+)?Bipolares OFF - receptores

Mecanismo semelhante luz fechamento de canaispor diminuio GMPc


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Campos receptivos das clulas ON e OFF tm organizaocentro-periferia.Inibio lateral clulas horizontais contraste, limites entre

objetos de luminosidade diferentes.

I ti i X i l


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Imagem retiniana X campo visual


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Campo visual o que se visualiza com os dois olhos, sem movimento da

cabea. O hemicampo visual esq se projeta na hemirretina nasal do olho esq e nahemirretina temporal do olho dir, e vice-versa.

A luz originada na regio central do campo visual, a zona binocular, vaipara os dois olhos.

Zona monocular em cada metade do campo visual: a luz da poro

temporal do hemicampo se projeta s para a hemirretina nasal do olho domesmo lado.


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A luz originada na regio central do campo visual, a zona binocular, vai para os dois

olhos. Existe a zona monocular em cada metade do campo visual: a luz da porotemporal do hemicampo se projeta s para a hemirretina nasal do olho do mesmo lado.



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Representao retinotpica: Retina dividida em relao a linhamdia em hemirretina nasal e temporal. Cada metade

subdividida em quadrante dorsal (superior) e ventral (inferior).

Vias visuais centrais


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Direcionamento axonal


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Direcionamento axonal

Roger Sperry, 1940 experimentos de rotao do olho.Vertebrados inferiores -> tecto ptico (colculo superior) processa informao visual.O reconhecimento entre axnio e alvo se deve a uma afinidade qumica e no aconexes formadas ao acaso.

Vias is ais centrais


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Os tratos pticos bilaterais se projetam para 3 alvossubcorticais antes de chegar no crtex:

Colculo superior: controla movimento sacdico

dos olhos; Pr-teto do mesencfalo: controla os reflexos

pupilares; Ncleo geniculado lateral do tlamo: principal stio

retransmissor para o crtex visual

Crtex visual primrio (rea V1 ou 17 de Brodmann)

Colculo superior


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Movimentos sacdicos: movimentos quetrocam rapidamente o ponto de fixao em

uma cena para outro. As clulas formam ummapa de movimento que est ordenado como mapa visual.

Colculo superior

Pr-teto do mesencfalo


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Pr teto do mesencfalo

Reflexos pupilares: clulas ganglionares da retina -> pr-teto ->

ncleo oculomotor acessrio (ncleo Edinger Westphal,parassimptico) -> gnglio ciliar -> mm do esfncter pupilar ->contrao da pupila.

Resposta direta: a luz incide sobre um olho e causa a constriopupilar daquele olho.

Resposta consensual: o outro olho tambm faz a constrio.

Ncleo geniculado lateral do tlamo


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Primary VisualCortex


Ncleo geniculado lateral do tlamo: principal estrutura detransmisso do sinal visual para o crtex. Ateno ao objeto.

NGL tem 6 camadas de corpos celulares separadas por camadas deaxnios e dendritos. So numeradas de 1 a 6, ventral e dorsal. As vias

M e P permanecem separadas no ncleo. As camadas ventrais 1 e 2 contm clulas grandes e fazem ascamadas magnocelulares enervadas por via M (de clulasganglionares M).

As camadas dorsais 3 a 6 so as parvocelulares enervadas pela via

P.

Comparando


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Comparando



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As camadas ventrais 1 e 2 contm clulas grandes e fazem as camadasmagnocelulares enervadas por via M (de clulas ganglionares M).As camadas dorsais 3 a 6 so as parvocelulares enervadas pela via P.




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Informao ipsilateral vaipara as camadas 2, 3 e 5Informao contralateral vaipara 1, 4 e 6



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Leses seletivas alteram funes especficas no NGL


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Radiao ptica tlamo p/ crtex visual primrio


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Vias M e P


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Via P: contraste de cor, frequncia espacial, detalhesfinos, baixa acuidade de movimento. Via M: contraste de luz, viso acromtica, baixa

acuidade de detalhes finos, frequncia temporal

(quo rpido muda o padro de barras no tempo).


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Crtex visualprimrio (reavisual 1, V1), ou

rea 17 deBrodmann.

informaes dametadecontralateral docampo visual.

Viso doenas e distrbios


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Par aajudar aprot eger s uapr ivacidade,oPowerPoint impediuodownloadautomti codes t aimagemext er na.Par abai xar eexibi r est aimagem, cl i queemOpesnaBar r adeMens agens ecl i queemHabi l i tar cont edoext erno.

Viso - experimentos


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p


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0.25 seconds is considered the amount of timeit takes a person to blink or avert their eyes.


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Relativity, by M. C. Escher. Lithograph, 1953.


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Waterfall, M. C. Escher, 1961. Lithograph.


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Estudos eletrofisiolgicos mostraram queexistem neurnios do crtex visual primrio que

res ondem linhas invisveis.


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Estudo dirigido Vias visuais

Inibio/excitao luz/escuro

Descrever e caracterizar as principais clulas: Fotoreceptores

Bi olares

Horizontais

Amcrinas

Ganglionares

Funcionamento ON/OFF bipolares e ganglionares

Estruturas enceflicas de processamento da viso Imagem retiniana X campo visual

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