PLAN DE GOBIERNO

El ojo y la visión

El ojo humano

Ángulo de visión: > 140 º

Resolución:

• 1‘ (4,5µm en la superficie de la

retina) en la fóvea.

• 3-5º en la periferia. Como

referencia el diámetro de la luna

llena es 0,5º (140µm en la retina)

125 millones de células sensibles luz.

Canal de transmisión (nervio óptico):

Un millón de axones.

Variaciones de intensidad luminosa:

1:108 (ocho órdenes de magnitud)

Color

La visión es uno de los sentidos fundamentales en la evolución

animal. Permite identificar objetos (tamaño, forma, color) y movimientos. Lo

hace en condiciones muy variables de iluminación. Se ha definido la visión como

la extracción a partir de imágenes del mundo externo, de una descripción útil

para el individuo, libre de información irrelevante.

Tal es su importancia que aproximadamente la mitad de la corteza

cerebral está dedicada al análisis de la visión.

¿El ojo como una cámara

fotográfica?

Enfoca objetos de interés, ajusta diferencias de iluminación (buscando la máxima

profundidad de campo). Puede seguir objetos en movimiento.

La parte más interesante del ojo es la retina. Recibe la información visual y la

transmite al cerebro, pero previamente la procesa. El tipo de proceso básico que

realiza es la detección de diferencias locales de intensidad, transmitiendo dichas

diferencias en lugar de los valores absolutos. Eso facilita la identificación de

objetos en condiciones muy variables de iluminación.

Fisiología del ojo humano

Punto ciego

Anatomía:

En la anatomía del ojo se distinguen:

Pupila: abertura por donde llega la luz

Iris: músculo que controla el tamaño de la pupila

Córnea: superficie externa, sin vasos sanguíneos, alimentada por el humor acuoso

Músculos extraoculares: tres pares para controlar su movimiento.

Cristalino: lente, controlada por músculos. Permite enfocar la información

recibida sobre la retina.

Retina: capa donde se recibe, procesa y transmite la información visual.

En la retina hay dos tipos de receptores: uno para bajos niveles de iluminación

(noche) y otro para condiciones normales de iluminación (día). La distribución de

fotorreceptores es altamente no uniforme, distinguiéndose dos zonas especiales:

Disco óptico o punto ciego: es el punto de donde parte el nervio óptico, que envía

la información al cerebro, y de donde también parten los vasos sanguíneos que

alimentan a la propia retina. No tiene fotorreceptores por lo que en ese punto no

se percibe luz.

Fóvea: parte central de la retina (de unos 2 mm de diámetro) donde hay una

mayor densidad de receptores.

Arquitectura de la retina

Consta de varios tipos de células, organizadas en capas:

Fotorreceptores: únicas células sensibles a la luz.

Células bipolares

Células ganglionares: las únicas que envían información fuera del ojo (sus axones

forman el nervio óptico)

Células horizontales

Células amacrinas.

Los fotorreceptores en la oscuridad están despolarizados (-30 mv) y emiten

neurotransmisores. Con iluminación, los fotorreceptores están hiperpolarizados

(membrana más negativa) y dejan de emitir neurotransmisores.

Fotoreceptores: conos y bastones

Las células están organizadas en capas, estando los fotorreceptores

en el fondo de la retina (la luz tiene que atravesar las demás capas, que son

transparentes).

Existen unos 125 millones de fotorreceptores. Son de dos tipos:

Bastones: los más sensibles a la luz (unas 1000 veces más sensibles) y los más

abundantes. Son los que permiten la visión nocturna. Con luz normal se

encuentran saturados por lo que no envían información.

Conos: menos sensibles a la luz y también menos abundantes (hay unas 20 veces

menos). Son sensibles al color: hay conos sensibles al rojo, al verde y al azul.

Fotorreceptores

• Bastones (B/N)

– Muy sensibles (x1000)

• Visión Nocturna

– Lentos

– Más abundantes (x20)

• Conos (Color)

– Menos sensibles

• Visión diurna

– Rápidos

• 1/10 s. antes en igualdad

de condiciones

lumínicas

En la periferia hay más bastones y menos conos. A cada célula ganglionar le

corresponden incluso miles de fotorreceptores. Esta zona es por eso más sensible

a la luz, pero tiene peor resolución espacial. En la fóvea hay mucha mayor

densidad de fotorreceptores, llegando a ser unos cinco o seis por célula

ganglionar, siendo todos de tipo conos. En la fóvea hay muy buena resolución

espacial, pero peor sensibilidad a la luz.

La distribución altamente no uniforme de fotorreceptores permite combinar un

amplio ángulo de visión con una buena resolución espacial (local) sin necesitar

un número excesivamente grande de receptores (y de neuronas para procesar la

información obtenida). El precio que hay que pagar es que los ojos deben

moverse para explorar el campo visual.

El punto ciego

Fóvea

Punto ciego

La Fóvea

• Sólo conos

– Mayor detalle

• Movemos los ojos para proyectar

detalles de interés en la fóvea

– Mayor densidad de conos

– Cuerpos neuronales

desplazados y desmielinizados

(transparentes)

Acondicionamiento

• Combinación de dos procesos

Capa Plexiforme Externa

• Bipolares

– Excitatorias

• Horizontales

– Inhibitorias

• Inhibición Lateral (ON/OFF)

– ON

• Sinapsis excitatorias de los conos/bastones

• Sinapsis inhibitorias de las células horizontales

– OFF

• Sinapsis inhibitorias de los conos/bastones

• Sinapsis excitatorias de las células horizontales

Las células bipolares conectan los fotorreceptores a las células ganglionares. Las

células horizontales conectan células bipolares vecinas. Hay dos tipos de

células bipolares:

Células bipolares OFF: se despolarizan al recibir los neurotransmisores de los

fotorreceptor (responden a la oscuridad).

Células bipolares ON: se hiperpolarizan al recibir neurotransmisores (responden

–se despolarizan– con la luz).

Se llama campo receptivo de una célula al área de la retina que

cambia su potencial de membrana al variar su iluminación. El campo receptivo

de una célula bipolar se divide en una zona central y una zona periférica [Fig. 9].

La respuesta de la célula es distinta si se ilumina su zona central

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