ON und OFF Zentrum neurone

[Medi Freak]

hallo,
in der retina gibts ja diese neurone zb die on und off bipolaren. ich habe das schon in mehreren büchern (ua hick) nachgelesen, aber komplett nicht verstanden. könnte mir bitte jemand verständlich die Bedeutung dieser zellen in der retina erklären?

also mir ist klar, dass bei on zentrum neurone belichtung des zentrums zur entladungsratenerhöhung führt etc aber ich kann damit irgendwie nix anfangen. bitte um hilfe.
lg

[KoelnerMedizin]

Das Grundprinzip, das dahinter steckt, ist die mit lateraler Hemmung (nach Göttinger Lehrmeinung allerdings horizontale Verstärkung!) einhergehende Konstrastverstärkung rezeptiver Felder. Stäbchen und Zapfen konvergieren zunächst auf Bipolarzellen (bereits auf dieser Ebene existieren On-/Off-Bipolarzellen) und schließlich auf Ganglienzellen (Auch hier On/Off).

Am Beispiel der Stäbchen und deren konvergenter Verschaltung auf eine Bipoarzelle wird das ganze vielleicht eindeutig:

Du betrachtest ein schwarzes Quadrat auf weißem Hintergund. Betrachten wir in diesem Falle das Verhalten von On-Zentrum-Bipolarzellen. Zu deren rezeptivem Feld, das aus Zentrum und Periphereie besteht, gehören Stäbchen, die inhibitorisch (über metabotropen Glutamatrezeptor mGlu) mit dieser Bipolarzelle verschaltet sind und auf diese konvergieren und das Zentrum des rezeptiven Felds repräsentieren. Dies macht Sinn, denn eine On-Bipolarzelle soll bei Belichtung des Zentrums depolarisieren, und da die Rezeptorzelle bei Belichtung ja bekannterweise hyperpolarisiert ist zum Erreichen dieses Ziels eine inhibitorische Verschaltung im Sinne einer Disinhibition notwendig. Nun gehören zum rezetptivem Feld dieser On-Bipolaren noch weitere Stäbchen: Diese ordnen sich um die oben genannten zum Zentrum gehörenden Stäbchen auf der Retina an und repräsentieren die Peripherie des rezeptiven Felds. Signale aus der Peripherie eines rezeptiven Felds wirken ja bekanntermaßen in ihren nachgeschalteten Zellen gegenteilig: Bei einer On-Zentrum-Bipolaren bewirkt also die Belichtung der Peripherie (im Gegensatz zum Zentrum!) einen hyperpolarisierenden Effekt. Da Belichtung in einer Sinneszelle ja bereits hyperpolarisierend ist, braucht es hier eine exzitatorische Verschaltung (über ionotropen Glutamatrezeptor) der Stäbchenzelle aus der Peripherie des rezeptiven Felds auf die On-Zentrum-Bipolarzelle.
Zurück zum schwarzen Quadrat:
Das rezeptive Feld der On-Bipolarzelle A "blickt" vollständig (samt Zentrum und Peripherie) auf das schwarze Quadrat.
On-Bipolarzelle B liegt auf der Kante: mit Zentrum noch im Quadrat, die Peripherie schon teils in der weißen Umgebung
On-Bipolarzelle C liegt komplett in der weißen Umgebung.

A und C sind relativ unspektakulär, da ihr komplettes rezeptives Feld konstanten Reiz bekommt (sowohl in Zentrum als auch in Peripherie dunkel bzw. hell). Bei B wird es interessanter, da es hier zu Kontrastphänomenen kommt: Das Zentrum wird nicht belichtet (vermittelt Hyperpolarisation an der On-Bipolaren!), die Peripherie hingegen ist teilweise belichtet, sodass dies eine weitere Hyperpolarisation der On-Bipolaren bewirkt. Dies bedeutet, dass dieses rezeptive Feld dunkler wahrgenommen wird als das von A. Die Kontur wird so also verstärkt, was im Sinne der Kontrastverstärkung zu verstehen ist.

Literaturtipp von mir: Schmidt/Lang!! Da kannst du das ganze weiter vertiefen und wirklich verstehen, was dahintersteckt. Ich hoffe, ich konnte dir mit meiner Erläuterung ein wenig Licht ins Dunkle bringen.

[Medi Freak]

dankeschoen...ich werd versuchen, es nachzuvollziehen und ggf. nochmal nachfragen :)