NEUROFISIOLOGIA DA VISÃO

Transcrição

1 Universidade de São Paulo Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Departamento de Fisiologia NEUROFISIOLOGIA DA VISÃO Prof. Guilherme Lucas

2 ESTRUTURA DO OLHO Renovado 12 vezes ao dia - Vasta Rede Capilar - nutrição dos fotorreceptores ; - Alta concentração de melanina - absorção da luz. Células fagocíticas - removem sangue e outros detritos que interferem na transmissão da luz para a retina.

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5 Os fotorreceptores estão localizados na retina

6 Estrutura básica dos fotorreceptores cones e bastanetes Segmento externo Cílio de conexão Disco Segmento interno Terminal sináptico Molécula de Rodopsina Cone Bastonete

7 Distribuição dos Cones e Bastonetes na retina humana Fóvea (fovéola) Retina humana bastonetes aproximadamente 91 milhões para 4,5 milhões de cones; proporção de aproximadamente, 20:1.

8 CARACTERÍSTICAS DOS BASTONETES E SEUS SISTEMAS NEURAIS Bastonetes: - Alta sensibilidade; especializado para a visão noturna - Alta amplificação; detecção de um único foton; - Na luz do dia sofre saturação - Baixa resolução temporal: resposta lenta e tempo de integração longo; - Mais sensível à luz espalhada SISTEMAS DE BASTONETES: - Baixa acuidade;vias retinianas altamente convergentes; ausentes na fóvea central; - Acromático:um tipo de pigmento por bastonete; VISÃO ESCOTÓPICA: não tem resolução para os detalhes e contôrnos dos objetos ou para determinar a cor.

9 CARACTERÍSTICAS DOS CONES E SEUS SISTEMAS NEURAIS CONES: - Baixa sensibilidade; especializado para a visão diurna; menos fotopigmentos - Menor amplificação; - Saturação somente com luz muito intensa; - Alta resolução temporal: resposta rápida e tempo de integração curto; - Mais sensíveis a raios axiais diretos. SISTEMAS DE CONES: - Alta acuidade: vias retinianas menos convergentes; concentrados na fóvea; -Cromático: três tipos de cones com pigmentos diferentes e mais sensíveis a diferentes espectros da luz visível VISÃO FOTÓPICA: alta acuidade e visão das cores

10 Rhodopsin, the visual pigment in rod cells, is the covalent complex of a large protein, opsin, and a small light-absorbing compound, retinal. Opsina = 348 aa forma inativada da rodopsina Rodopsina Opsina + retinal (absorve a luz) A absorção da luz pelo retinal (derivado da Vit.A)causa uma mudança na estrutura tri-dimensional da Rodopsina. A absorção da luz pelo 11-cis-retinal causa uma rotação ao redor da dupla ligação do 11-cis. Assim, o retinal retorna a sua configuração mais estável de all-trans, provocando uma mudança conformacional na porção opsina da rodopsina, o que desencadeia outros eventos de transdução visual.

11 A fototransdução envolve o fechamento de canais de cátions na membrana do segmento externo do fotorreceptor cgmp = monofosfato cíclico de guanosina PDE = fosfodiesterase do GMPc

12 Os canais de Na+ dependentes de GMPc no segmento externo da membrana são os responsáveis pelas mudanças na atividade elétrica do fotorreceptor induzidas pela luz. No escuro os níveis de GMPc no segmento externo são altos; o GMPc liga-se aos canais permeáveis ao Na+ na membrana permitindo a entrada de Na+ e outros cátions, despolarizando a célula; A exposição à luz produz um decréscimo nos níveis de GMPc, fechamento dos canais de Na+ e hiperpolarização da célula.

13 Projeções centrais de células ganglionares da retina

14 Campo Receptivo area central area periférica

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16 As células ganglionares da retina respondem melhor a contraste nos seus campos receptivos

17 Os receptores ionotrópicos glutamatérgico despolarizam a membrana pós-sináptica pela abertura de canais de Na+ e Ca2+

18 Sinapses glutamatérgicas

19 Circuito responsável pela geração das respostas no centro do campo receptivo de células ganglionares da retina. Neste caso, o centro do campo receptivo da cel. ganglionar centro ON foi iluminado mas não a periferia do campo. mglur6 Glutamato AMPA kainate

20 O receptor metabotrópico glutamatérgico do tipo 6 (mglur6) hiperpolariza a membrana pós-sináptica pelo fechamento de canais catiônicos inespecíficos TRPM1 (transient receptor potential cation channel, melastatin family, member 1) A redução da liberação de glutamato pela luz inibe esta via de sinalização permitindo a abertura de canais catiônicos que irão despolarizar a membrana

21 As células bipolares de centro-on e centro-off estabelecem vias paralelas para a sinalização de um único cone. Light

22 Célula ganglionar do tipo ON mglur6 (PPS Inibitório) AMPA/kainato PPS Excitatório

23 Célula ganglionar do tipo ON mglur6 (PPS Inibitório) AMPA/kainato PPS Excitatório

24 Célula ganglionar do tipo OFF mglur6 (PPS Inibitório) AMPA/kainato PPS Excitatório

25 Célula ganglionar do tipo OFF mglur6 (PPS Inibitório) (reduz liberação de GABA) AMPA/kainato PPS Excitatório

26 Visão de cores Luz: forma de energia radiante que se manifesta como partícula (fóton) e como onda (curva senoidal) Propriedades físicas da luz: amplitude (intensidade), comprimento de onda (frequência, discrima cor)

27 Visão de cores 1 - Propriedades físicas da luz: espectro visível da luz Chamamos de luz o segmento do espectro eletromagnético que o olho humano é sensível.

28 Visão das cores A luz como forma de percepcão visual: localizacão espacial, luminosidade, forma, movimento e cores

29 Visão - Percepção visual do estímulo luminoso Estimulação absoluta x relativa

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31 Visão das cores Thomas Young ( ): teoria tricromática (cores primárias)

32 Visão de cores - Percepção visual do estímulo luminoso É o resultado da percepção (transdução) de 3 diferentes cores (comprimentos de onda): azul, verde e vermelho Transdução é feita pelos CONES com diferentes fotopigmentos: azuis: S (short wavelenght) verdes: M (middle wavelenght) vermelhos: L (long wavelenght)

33 Visão de cores: diferenças entre os fotopigmentos

34 Deficiências na visão de cores Deficiência na visão de cores (color blindness) é uma condição onde algumas cores não podem ser distinguidas. Deficiência na distinção entre verde/vermelho é a condição mais comum (99%). Deficiência na distinção entre azul e amarelo também ocorre mas é muito rara. Ocorre em 8-12% dos homens e em 0.5-1% das mulheres.

35 Deficiências na visão de cores Não há tratmento, mas também não representa uma incapacidade para a maioria das atividades. Genes para os fotopigmentos verde e vermelho encontram-se no cromossomo X (deficiência hereditária). O gene para o fotopigmento azul encontra-se no cromossomo 7.

36 Deficiências na visão de cores Visão tricromática: três tipos, funcionalmente distintos de cones fotoreceptores Tricromacia anômala Visão bicromática: disfunção ou ausência completa de um tipo de fotoreceptor Protanopia (protanopsia): deficiente para vermelho Deuteranopia: deficiente para verde Tritanopia: deficiente para azul Visão monocromática: disfunção ou ausência completa de dois tipos de fotoreceptores ou somente bastonetes. Muito raro.

37 Visão bicromática Verde insensível Vermelho insensível

38 Teste de Ishihara Detecta alterações na discriminação verde/vermelho.

39 Projeções centrais de células ganglionares da retina

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41 O Núcleo Geniculado Lateral é a principal região subcortical para o processamento da informação visual

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45 Campos Receptivos corticais Ocorrem na camada IVC, são organizados como centro-periferia Binocularidade: dois campos receptivos, um para cada retina Seletividade de orientação Seletividade de direção

46 Campos Receptivos corticais: seletividade de orientação

47 Campos Receptivos corticais: seletividade de direção

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