Synaptische Verschaltung der netzhaut?
Hallo, ich kapier das nicht... kann mir wer helfen ?
1 Antwort
Moin,
du siehst hier die gegenseitige seitliche Hemmung (laterale Inhibition) von Fotorezeptoren (Stäbchen in der Netzhaut).
Zur Erläuterung:
Gegeben ist ein Ausschnitt verschiedener Graustufen mit einer Hell-Dunkel-Grenze.
Die Graustufen haben eine objektiv messbare Helligkeit von 50% Helligkeit (dunklerer Teil) und 60% Helligkeit (hellerer Teil). Objektiv messbar heißt in diesem Zusammenhang, dass man mit optisch-physikalischen Messgeräten für die linke Graufläche überall einen bestimmten Wert ermitteln würde und für die andere Graustufe einen anderen.
Die Graustufen erzeugen dann zunächst in den Rezeptoren ein sogenanntes primäres Erregungsmuster. Dabei nehmen die ersten drei Rezeptoren (1, 2 und 3) einen vom Macher dieses Arbeitsblattes willkürlich festgelegten Wert von „4” wahr, während die nächsten vier Rezeptoren (4, 5, 6 und 7) von der helleren Graustufe stärker erregt werden und deshalb einen Wert von „8” registrieren.
Dieses primäre Erregungsmuster, das den objektiv messbaren Graustufen entspricht, wird nun in elektrische Signale umgewandelt und zum Sehnerv geleitet.
Doch dort kommt es verändert an, denn über die Horizontalzellen findet eine seitliche Abschwächung der ursprünglichen Signalstärke statt.
Damit du das besser verstehen kannst, behaupte ich jetzt einfach einmal (ebenso willkürlich wie die Werte „4” und „8” im Bild festgelegt wurden), dass der Hemmungskoeffizient jeder Horizontalzelle 1/4 betrage. Was passiert dann mit den Signalen, die von den Fotorezeptoren zum Sehnerv geleitet werden?
Schauen wir uns dazu die Rezeptoren 2, 3, 4, 5 und 6 (von links aus gesehen) an.
Fotorezeptor 2 registrierte eine Signalstärke von „4”. Das gleiche trifft auf die benachbarten Rezeptoren 1 und 3 zu. Diese hemmen nun aber über die Horizontalzellen den Wert von Rezeptor 2 um jeweils 1. Wieso? Nun, Rezeptor 1 registrierte die Stärke „4”. Der Hemmungskoeffizient war 1/4, also hemmt die Horizontalzelle links an der Rezeptorbahn 2 um den Wert (4 • 1/4 =) 1. Das gleiche trifft auch auf die Horizontalzelle zu, die rechts von der Rezeptorbahn 2 liegt. Auch sie wird durch die registrierte Signalstärke „4” von Rezeptor 3 dazu gebracht, die benachbarte Rezeptorbahn 2 um den Wert (4 • 1/4 =) 1 zu schwächen.
So wird aus dem ursprünglichen Wert „4” des Rezeptors 2 am Ende die Signalstärke (4 –1 –1 =) 2.
Wenn du das nun analog bei Rezeptor 3 durchführst, so wird der hier registrierte Wert „4” einmal durch den Wert 1 von links und einmal durch den Wert 2 von rechts gehemmt. Der Wert 2 von rechts ergibt sich aus der Überlegung, dass Rezeptor 4 eine Signalstärke von „8” registrierte und deshalb die Horizontalzelle die Hemmung (8 • 1/4 =) 2 durchführt.
Deshalb ergibt sich am Ende bei Rezeptor 3 eine Signalstärke von (4 –1 –2 =) 1.
Bei Rezeptor 4 kommt dann nach der Hemmung der Wert (8 –1 –2 =) 5 heraus, während die Rezeptoren 5 und 6 beide am Ende die Signalstärken (8 –2 –2 =) 4 zum Sehnerv weiterleiten.
Das ergibt insgesamt für die Rezeptoren 2, 3, 4, 5 und 6 ein sogenanntes sekundäres Erregungsmuster von „2”, „1”, „5”, „4” und „4”.
Wenn diese Signalstärken nun über den Sehnerv ins Gehirn gelangen, so nimmt das Gehirn also ein subjektiv verändertes sekundäres Erregungsmuster wahr. Aus den ehemals objektiven Werten der Graustufen wird also eine subjektiv wahrgenommene Grauabstufung. An der Grenze der Graustufen nehmen wir auf diese Weise die dunklere Fläche subjektiv noch etwas dunkler und die hellere Fläche noch etwas heller wahr. Das führt letztlich zu einer sogenannten Kontrastverstärkung. Konturen und Umrisse sind für unser Gehirn auf diese Weise besser wahrnehmbar. Das ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Lichtverhältnisse nicht optimal sind, zum Beispiel im Dämmerlicht.
Ich hoffe, du konntest alles nachvollziehen und verstehst jetzt besser, was man unter lateraler Inhibition (seitliche Hemmung) versteht bzw. wozu sie gut ist...
LG von der Waterkant