神经生物学感觉系统视觉演示文稿

神经生物学感觉系统视觉演示文稿当前1页，总共86页。（优选）神经生物学感觉系统视觉当前2页，总共86页。当前3页，总共86页。380-760nm眼折光感光视神经大脑电磁波系统系统枕叶

瞳

角膜,房水

视网膜

孔

晶体，玻璃体照相机光圈

对焦

感光胶片视觉形成当前4页，总共86页。眼内与视觉信息传递有关的结构折光系统（refractivesystem）角膜（cornea)房水(Aqueoushumor)晶状体(crystallinelens)玻璃体(vitreoushumor)感光系统感光细胞（photoreceptor:rods,cones）双极细胞(bipolarcell)视神经节细胞(ganglioncell)当前5页，总共86页。眼的结构角膜房水玻璃体晶状体瞳孔巩膜脉络膜视网膜视神经当前6页，总共86页。当前7页，总共86页。曲率（Curvature

）折射率（Refractiveindex）折射（Refraction）

（一）眼的折光系统光学特性光的折射一、眼的折光系统当前8页，总共86页。光的物理传导途径折射(光线会聚作用)能力，用焦度表示。当前9页，总共86页。简化眼前后径为20mm的单球面折光体，折光率为1.333;入射光线只在由空气进入球形界面时折射一次，此球面的曲率半径为5mm，即节点在球形界面后方5mm的位置后主焦点正相当于此折光体的后极

当前10页，总共86页。利用简化眼可以算出正常人眼所能看清的物体的视网膜像大小的限度

视力或视敏度:

视网膜中央凹处一个视锥细胞的平均直径（5μm）当前11页，总共86页。眼在看近物时需进行调节当前12页，总共86页。（三）眼的近反射调节晶状体调节主要调节方式，晶状体变凸，增加折光能力瞳孔调节瞳孔缩小双眼球会聚当前13页，总共86页。1.晶状体调节模糊的图像信息皮层-中脑束正中核（中脑）睫状神经节睫状神经睫状肌环行肌收缩，悬韧带放松晶状体变凸，折光能力增加动眼神经核视区皮层当前14页，总共86页。眼调节前后睫状体位置和晶状体形状的改变实线为安静时的情况，虚线为看近物经过调节后的情况，注意晶状体的前凸比后凸明显当前15页，总共86页。当前16页，总共86页。2.瞳孔的调节

视区皮层→皮层-中脑束→正中核（中脑）→动眼神经核→睫状神经节→瞳孔括约肌收缩－瞳孔缩小

正常瞳孔的直径：1.5-8.0mm瞳孔近反射(瞳孔调节反射）：视近物时，可反射地引起两眼瞳孔缩小当前17页，总共86页。3.双眼会聚辐辏反射当双眼注视一个向眼移近的物体时，两眼的视轴可反射性地向鼻侧中线会聚视区皮层→皮层-中脑束（锥体束）→正中核（中脑）→动眼神经核→动眼神经→内直肌收缩→双眼会聚当前18页，总共86页。（五）眼的调节能力和折光能力异常正视眼：正常眼的折光系统非正视眼：眼的折光能力异常，或眼球的形态异常老视眼：有些眼静息时折光能力正常，但由于水晶体的弹性减弱或丧失，看近物时的调节能力减弱，此称为老视。

当前19页，总共86页。2.眼的折光能力异常非正视眼（异常眼，屈光不正）近视眼(myopia)远视眼(hyperopia)散光眼(astigmatism)当前20页，总共86页。21当前21页，总共86页。Myopia:nearsightedness（近视）

当前22页，总共86页。

ErrorsofrefractionHyperopia:farsightedness（远视）当前23页，总共86页。散光指角膜表面在不同方向上曲率半径不同。平行光线形成焦线，造成视物不清或物象变形。当前24页，总共86页。二、眼的感光换能系统当前25页，总共86页。（一）视网膜的结构特点structureofretina检眼镜通过瞳孔看到的眼底（左眼）视盘，视神经乳头，生理盲点中央凹，黄斑

颞侧鼻侧当前26页，总共86页。盲点当前27页，总共86页。视网膜10层结构色素上皮层光感受器细胞层外界膜外颗粒层外网状层内颗粒层内网状层神经节细胞层神经纤维层内界膜当前28页，总共86页。感光换能的关键细胞色素上皮pigmentcell感光细胞

photoreceptor，

coneandrod双极细胞bipolarcell

神经细胞ganglioncell

当前29页，总共86页。1.色素上皮层不属于神经组织，血供来自脉络膜；作用：防止光的散射和反射，保证视网膜成像清晰；可伸缩的伪足，包被视杆细胞外段；参与感光细胞代谢。当前30页，总共86页。视杆细胞

2.视网膜感光细胞

视锥细胞外段内段终足当前31页，总共86页。视锥细胞主要位于中心部位,形成一个10度的小凹;视杆细胞主要位于周边部位,小凹中无视杆细胞.（1）视杆和视锥细胞在视网膜的分布当前32页，总共86页。当前33页，总共86页。中央凹的剖面图.神经节细胞被挤向一边,保证了光线直接到达中央凹的光感受细胞当前34页，总共86页。（2）视杆细胞每个视杆细胞含近千个膜盘，每个膜盘含100万个视紫红质。视杆细胞外段比视锥细胞长，含视色素多。视杆细胞对光的反应慢，有利于光反应总和。当前35页，总共86页。（3）视锥细胞具有膜盘结构，每个视锥细胞含近1000~12000个膜盘，视色素较少三种视色素分别位于三种视锥细胞内。当前36页，总共86页。3.双极细胞和神经节细胞感光细胞→双极细胞→神经节细胞广泛存在会聚现象：视锥细胞会聚少，视杆细胞会聚多。水平细胞和无长突细胞→横向联系缝隙连接：终足之间，横向细胞之间生理性盲点化学性突触化学性突触当前37页，总共86页。（二）视杆细胞和视锥细胞分别与晚光觉和昼光觉有关两种感光细胞在视网膜的分布不同两个感光系统的会聚程度不同两种感光细胞在不同动物中的分布不同两种感光细胞含有的视色素不同当前38页，总共86页。（三）视杆细胞对光的敏感性高，能感受弱光刺激而引起暗视觉19世纪末，有人从视网膜中提取出一定纯度的视色素，在暗处呈紫红色，即视紫红质。最大吸收光谱500nm，与人在暗适应时的光谱曲线一致。当前39页，总共86页。视紫红质（rhodopsin）一种结合蛋白，由视黄醛（retinal）和视蛋白（opsin）结合而成。视黄醛由维生素A氧化而形成.分子量为40000，由视蛋白和视黄醛构成。光量子视紫红质视蛋白和全反型视黄醛。1.视紫红质的光化学反应当前40页，总共86页。41视蛋白11-顺型视黄醛光照视蛋白全反型视黄醛漂白无光照当前41页，总共86页。当前42页，总共86页。视黄醛分子构象的这种改变，将导致视蛋白分子构象也发生改变，经过较复杂的信号传递系统的活动，诱发视杆细胞出现感受器电位。当前43页，总共86页。2.视杆细胞的感受器电位未光照时，视杆细胞的静息电位-30~-40mV。暗电流：外段持续Na+内流内段Na泵将Na+排出环磷酸鸟苷（cGMP）→Na通道开放→外段持续Na+内流→细胞膜去极化当前44页，总共86页。

光照前，视杆细胞外段膜对Na+通透性较大，有相当数量的Na+通道处于开放状态，有持续的Na+内流造成去极化电位

光照时超极化电位当前45页，总共86页。光量子视紫红质（受体）视蛋白分子的变构传递蛋白（Gt）磷酸二酯酶cGMP大量分解Na+通道开放减少膜电位向超极化方向改变当前46页，总共86页。当前47页，总共86页。

一个光子激活的视紫红质分子产生约500个转导蛋白分子，一个PDE(磷酸二酯酶)分子每秒使2000个cGMP分子分解，在光子吸收和cGMP失活间的级联反应能导致约106的放大作用。当前48页，总共86页。（四）视锥细胞具有明视觉功能，能感受色光视锥细胞的视色素也是由视蛋白和11-顺视黄醛结合而成，但视蛋白的分子结构略有不同，造成其对不同波长的光线最敏感。波长3~4nm就能被人眼察觉。三色学说（19世纪初，Young和Helmholtz）当前49页，总共86页。三种视锥细胞的光波敏感范围不同当前50页，总共86页。视锥细胞与明视觉视网膜存在三种视锥细胞，分别含有对红、绿、蓝三种光线敏感的视色素。

当一定波长的光线作用于视网膜时，以一定的比例使三种视锥细胞分别产生不同程度的兴奋，这样的信息传至中枢，就产生某一种颜色的感觉当前51页，总共86页。缺乏某种视锥细胞，可导致色盲或色弱当前52页，总共86页。色觉异常色盲：对全部颜色或某些颜色缺乏分辨能力的色觉障碍（辨色能力丧失）。丧失一种：二色视觉。如红色盲、绿色盲、蓝色盲。丧失两种：一色视觉，即全色盲。只能辨别光线明暗。当前53页，总共86页。

视杆细胞视锥细胞

分布视网膜周边部视网膜中心部,尤其黄斑光敏感度高低光分辨力低高辨色无有视色素视紫红质红绿蓝三种视色素功能暗视觉明视觉当前54页，总共86页。小结当前55页，总共86页。三.视网膜可对视觉信息进行初步处理视网膜的五种神经细胞：光感受器细胞、水平细胞、双极细胞、无长突细胞和神经节细胞。视杆、视锥、水平、双极细胞：局部电位视杆、视锥细胞→超极化慢电位→突触前膜递质释放减少（谷氨酸）→下一级神经细胞→神经节细胞总和，产生AP当前56页，总共86页。水平细胞无长突细胞当前57页，总共86页。神经节细胞感受野神经节细胞感受野：受到光刺激时，使一个神经节细胞发生反应的视网膜上特定区域中心-周边拮抗式的同心圆结构分为：给光-中心细胞和撤光-中心细胞可能是同时对比现象的神经生理学基础。当前58页，总共86页。从光感受器细胞到双极细胞的直接与非直接通路

嵌入型双极细胞（去极化型）平面型双极细胞（超极化型）当前59页，总共86页。谷氨酸光感受器去极化双极细胞（抑制性受体）超极化双极细胞（兴奋性受体）去极化超极化水平细胞

抑制性递质GABA光照当前60页，总共86页。中心—外周形节细胞感受野.当前61页，总共86页。当亮暗边界落在节细胞感受野中时，节细胞的信号输出.当前62页，总共86页。对比对于明暗感觉的影响当前63页，总共86页。四.视觉中枢对视觉信息进行综合处理（一）视觉信息经视觉传入通道传向大脑皮层视觉中枢当前64页，总共86页。当前65页，总共86页。

两侧视网膜中,右侧视野的相应节细胞的轴突汇合形成左侧视束;反之,形成右侧的视束左右视束的组成当前66页，总共86页。视觉通路视神经→视交叉→视束→外侧膝状体→视辐射→大脑皮层初级视皮层（17区）：大脑半球内侧面枕叶皮层的距状沟上缘：视网膜上半部投射下缘：视网膜下半部投射后部：中央凹黄斑区前部：视网膜周边区视束中少量纤维到达上丘和顶盖前区。当前67页，总共86页。放射自显影技术当前68页，总共86页。组织染色显示神经元胞体;,腹侧的两层细胞(1层和2层)尤其大外侧膝状体(LGN)得分层和投射短尾猿的LGNLGN呈现6层的分层结构当前69页，总共86页。视网膜向LGN各层的信号输入当前70页，总共86页。视网膜向LGN各层的信号输入当前71页，总共86页。初级视皮层皮层的分区当前72页，总共86页。当前73页，总共86页。外侧膝状体初级视皮质视辐射视辐射:从外膝状体到初级视皮质的投射纤维当前74页，总共86页。（二）视皮层对视觉信息进行分析视网膜神经节细胞轴突、外侧膝状体、初级视皮层具有点对点的投射关系。视觉传导通路的不同部位受损时，可引起不同的视野缺损。当前75页，总共86页。视觉投射损伤造成的视