14.4 Het netvlies en de hersenen V5 2223

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

14.4 het netvlies en de hersenen

Hoe werkt een kleurenblindheidsbril?

Inhoud hoofdstuk

14.1 Zintuigcellen (plus evenwichtszintuig)

14.2 Gehoorzintuig

14.3 Gezichtszintuig

14.4 Netvlies en de hersenen

14.5 Zintuigen en regeling

Doel 14.4

Je kunt de werking van staafjes en kegeltjes uitleggen
Je kunt uitleggen hoe we kleuren kunnen zien
Je kunt uitleggen hoe de kleurenblindheidsbril werkt
Je kunt uitleggen hoe de schakelingen van onze zenuwcellen het beeldcontrast verhogen
Je kunt uitleggen hoe de interpretatie van onze hersenen gezichtsbedrog kan veroorzaken

Het netvlies

Gele vlek: centrale deel netvlies met alleen kegeltjes.

Hiermee kun je het scherpst zien.

Blind vlek: plek waar de bloedvaten en axonen het oog verlaten. Met dit stuk netvlies kun je niet zien.

Bouw van het netvlies

Staafjes                            Kegeltjes

Lichtgevoeligheid hoog

Zwart/ wit

Meerdere staafjes per zenuwcel (wazig beeld)

Buiten gele vlek

Geven neurotransmitter af als er GEEN licht op valt

Lichtgevoeligheid laag

Kleuren (groen, blauw, rood)

Eén zenuwcel per kegeltje (scherp beeld)

Vooral in gele vlek

Geven neurotransmitter af als er GEEN licht op valt

Staafjes - rhodopsine                            

Rhodopsine valt uiteen in retinal en opsine als er licht op valt.

Signaalcascade (waterval) -> Na+ poorten

sluiten -> hyperpolarisatie -> hoeveelheid

neurotransmitter daalt.

Lage prikkeldrempel -> er is maar weinig

licht nodig om rhodopsine uiteen te laten vallen.

Staafjes - rhodopsine                            

Na belichting wordt rhodopsine weer terug-

gevormd en kan het staafje weer opnieuw

belicht worden.

Nachtblindheid: terugvorming rhodopsine is 

verstoord - duurt langer.

Staafjes - pixels                            

Veel staafjes geven samen informatie door

aan één oogzenuwcel.

Hierdoor wordt de zenuwcel snel geprikkeld, 

er hoeft maar één staafje de prikkeldrempel te

bereiken.

Je kunt alleen niet erg scherp zien -> laag

scheidend vermogen.

Kegeltjes - fotopsine

Fotopsine valt uiteen als er licht op valt. Signaalcascade (waterval) -> Na+ poorten sluiten -> hyperpolarisatie -> hoeveelheid neurotransmitter daalt.

Hoge prikkeldrempel -> er is veel licht nodig om fotopsine uiteen te laten vallen.

Cascade 

In de staafjes zit de stof rodopsine in cisvorm

Door licht wordt de cisvorm van rodopsine in transvorm veranderd en wordt het eiwit opsine afgesplitst

Opsine remt de vorming van cGMP een stof die normaal aan een receptor van een natrium kanaal is gebonden om dit kanaal open te houden.

Door gebrek aan c GMP gaan de NA+ kanalen dicht en wordt er geen neurotransmitter meer afgegeven, waardoor de cel hyperpolariseerd en een beeld wordt afgegeven aan de hersenen.

Wanneer enzymen retinal terug brengen naar cis-vorm:

komt rhodopsine weer in z’n inactieve staat.

Dit duurt even ! (effect wanneer abrupt van licht naar donker)

Evenwichtszintuig - Halfcirkelvormige

kanalen

Bevat ook 

endolymfe 

én cupula

Evenwichtsorgaan

Halfcirkelvormige kanalen, bewegingen in 3 richtingen

• Bevatten endolymfe-vloeistof
• Verdikking met cupulae (gelei rond haartjes)
• Haartjes aan haarcellen in verbinding met zenuwcellen

Vestibulum voor rechtlijnige bewegingen

• Maculae (zintuigcel + gelei + kalksteentjes)
• Lift stijgt: kalksteentjes blijven achter, drukken op zintuigcellen -> impuls

Casus Zelfrijdende Auto
Zelfrijdende auto’s zijn de toekomst: het verkeer stroomt sneller door, het is veiliger en je kunt onderweg nog even op je smartphone werken. Of al deze veronderstellingen gaan kloppen, moet nog blijken. Voorlopig zijn er nog veel mensen die snel last van wagenziekte hebben. Intussen is patent aangevraagd op een systeem dat wagenziekte tegengaat, het Universal Motion Sickness Countermeasure System (UMSCS). Wagenziekte ontstaat in de hersenen door een conflict tussen informatie uit de ogen (stilstaande smartphone) en de evenwichtszintuigen, de spieren en de huid (optrekken, afremmen, bochten).
Met welk deel van je evenwichtsorganen registreer je optrekken, afremmen en bochten?

1. optrekken en afremmen via de 3 waterpasjes en bochten via de evenwichtszakjes
2. optrekken en afremmen via de 2 evenwichtszakjes en bochten via de 3 waterpasjes
3. optrekken, afremmen en bochten via de 2 evenwichtszakjes
4. optrekken, afremmen en bochten via de 3 waterpasjes

toelichting op vorige vraag

Optrekken en afremmen neem je waar met de maculae in je vestibulum. Het gaat bij optrekken en afremmen om rechtlijnige versnelling en vertraging.

Bochten neem je waar met de cupulae in de halfcirkelvormige kanalen, omdat er een draaibeweging plaats vindt.

Verder neem je bochten ook waar doordat je je schrap zet tegen de zijwaartse druk / centrifugale kracht.

Hormonale invloed botvorming

Osteoblasten hebben receptor voor PTH -> productie groeifactor -> Osteoclasten -> Vrije calcium

Oestrogeen en testosteron -| osteoclasten 

Oestrogeen:

1. Oestrogeen -| osteoblast -> groeifactor -> osteoclast

2. Oestrogeen -| Osteoclast 

Weinig oestrogeen -> veel botafbraak -> oudere vrouwen dus veel osteoporose

                   Kegeltjes - fotopsine

Drie verschillende vormen van fotopsine:

gevoelig voor blauw, groen of rood licht.

Kleurenblindheid

Kleurenblindheidsbril

Filtert de golflengtes waar de grootste overlap zit uit het spectrum.

Er daardoor meer onderscheid tussen rood en groen en de kegeltjes reageren hier daarom verschillend op -> meer kleuren.

Kegeltjes - pixels                            

Kegeltjes zitten maar met enkelen op één 

neuron geschakeld. 

Hierdoor kun je met je kegeltjes scherp zien.

Vooral in de gele vlek is de dichtheid kegeltjes

hoog -> hoog scheidend vermogen.

Gewenning

Extra cellen

Ganglion cellen:

Voeren impulsen af naar de 

hersenen

Bipolaire cellen:

Verbinden receptorcellen met 

ganglioncellen

Door schakelingen betrokken 

bij vorming receptieve velden

Extra cellen

Amacriene- en 

horizontale cellen: verbinden 

bipolaire cellen, receptorcellen en 

ganglioncellen

Door schakelingen betrokken bij oa.

contrastversterking

Contrastversterking

Contrastversterking

Receptorcellen ontvangen licht -> remmen de verbonden horizontale cellen -> remming naastgelegen receptieve velden-> licht wordt lichter, donker wordt donkerder.

Hoe werkt gezichtsbedrog?

Interpretatie

Impulsen vanuit de ogen komen binnen in de primaire visuele cortex. De secundaire visuele cortex interpreteert het beeld.

Dit gaat niet altijd goed.

Welke kleuren zitten in dit plaatje?

14.3 en 14.4 Diepte, contrast en interpretatie

Doel 14.4

Je kunt de werking van staafjes en kegeltjes uitleggen
Je kunt uitleggen hoe we kleuren kunnen zien
Je kunt uitleggen hoe de kleurenblindheidsbril werkt
Je kunt uitleggen hoe de schakelingen van onze zenuwcellen het beeldcontrast verhogen
Je kunt uitleggen hoe de interpretatie van onze hersenen gezichtsbedrog kan veroorzaken

Begrippen 14.4

kegeltjes, kleuren, staafjes, grijstinten, rodopsine, lage prikkeldrempel, nachtblind, kleurenbeeld, hoge prikkeldrempel, fotopsine, bipolaire cellen, ganglioncellen, receptief veld, scheidend vermogen

Huiswerk

In de online methode.

Maak de opdrachten van 

14.4: Leerroute B