Фоторецептор | это... Что такое Фоторецептор? (original) (raw)

Фоторецепторы — светочувствительные сенсорные нейроны сетчатки глаза. Фоторецепторы содержатся во внешнем зернистом слое сетчатки. Фоторецепторы отвечают гиперполяризацией (а не деполяризацией, как другие нейроны) в ответ на адекватный этим рецепторам сигнал — свет. Фоторецепторы размещаются в сетчатке очень плотно, в виде шестиугольников (гексагональная упаковка)[1][2][3][4].

Содержание

Классификация фоторецепторов

К фоторецепторам в сетчатке глаза человека относятся 3 вида колбочек (каждый тип возбуждается светом определенной длины волны), которые отвечают за цветное зрение, и один вид палочек, который отвечает за сумеречное зрение. В сетчатке глаза человека насчитывается 110 ÷ 125 млн палочек и 4 ÷ 7 млн колбочек[5].

Сравнение палочек и колбочек

Таблица, иллюстрирующая различия между палочками и колбочками (по книге Эрика Канделя «Принципы науки о нейронах»[6])

Палочки Колбочки
Используются для ночного зрения (в условиях слабой освещенности) Используются для дневного зрения (в условиях высокой освещенности)
Высокочувствительны; воспринимают и рассеянный свет Не очень чувствительны к свету; реагируют только на прямой свет
Повреждение вызывает гемералопию Повреждение вызывает слепоту
Низкая острота зрения Высокая острота зрения; лучшее пространственное разрешение
Нет в центральной ямке Сосредоточены в центральной ямке
Замедленная реакция на свет Быстрая реакция на свет, могут воспринимать более быстрые изменения у раздражителя
Имеют больше пигмента, чем колбочки Имеют меньше пигмента
Мембранные диски не привязаны непосредственно к клеточной мембране Мембранные диски крепятся к наружной мембране
По размеру в 20 раз больше, чем колбочки
Один тип фоточувствительного пигмента Три типа фоточувствительных пигментов у человека
Ср. Ахроматическое зрение Ср. Цветное зрение

Связи между фоторецепторами

У позвоночных животных существуют горизонтальные связи между однотипными фоторецепторами (например, между колбочками с одинаковой чувствительностью), а в некоторых случаях — и между рецепторами разного типа[7][8][9]. В сетчатке приматов связей между палочками не обнаружено[10]. Несмотря на это, фоторецепторы на их освещение отвечают так, будто между ними есть связи. При освещении одного рецептора происходит его гиперполяризация. Если бы не было связей между фоторецепторами, то такое воздействие давало бы единственный отреагировавший фоторецептор сетчатки человека. Однако, опыты показывают, что соседние рецепторы тоже гиперполяризируются. Вероятное объяснение этого парадокса состоит в том, что колбочки центральной ямки расположены очень плотно, и изменение мембранного потенциала одного фоторецептора перетекает на соседние.

Примечания

  1. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение. — М.: Мир, 1990. — 240 с.
  2. Меденников П. А., Павлов Н. Н. Гексагональная пирамида как модель структурной организации зрительной системы // Сенсорные системы. — 1992. — т.6 № 2 — с.78-83.
  3. Лебедев Д. С., Бызов А. Л. Электрические связи между фоторецепторами способствуют выделению протяженных границ между разнояркими полями // Сенсорные системы. — 1988. — т.12, № 3. — с. 329—342.
  4. Watson A. B., Ahumada A. J. A hexahonal orthogonal-oriented pyramid as a model of image representation in visual cortex// IEEE Transactions on Biomedical Engineering. — Vol. 36, № 1 — pp.97-106.
  5. Измайлов И. А., Соколов Е. Н., Чернорызов А. М. Психофизиология цветового зрения. — М.: Изд-во Московского университета, 1989. — 206 с.
  6. Kandel E. R. Principles of Neural Science. — 4th. — New York: McGraw-Hill, 2000. — P. 507–513. — ISBN 0-8385-7701-6
  7. Школьник-Яррос Е. Г. , Калинина А. В. Нейроны сетчатки. — М.: Наука, 1986. — 208 с.
  8. Измайлов И. А., Соколов Е. Н., Чернорызов А. М. Психофизиология цветового зрения. — М.: Изд-во Московского университета, 1989. — 206 с
  9. Ноздрачев А. Д. Общий курс физиологии человека и животных. Т.1, — М.: Высшая школа, 1991. −512 с.
  10. Hoyenga K. B., Hoyenga K. T. Psychobiology: the neuron and behavior. — Western Illinois University.: Brooks/ Cole Publishing Company Pacific Grove, California, 1988.

См. также

Сенсорная системаЗрительная системаГлаз
Фиброзная оболочка (внешняя) КонъюнктиваСклераКанал ШлеммаТрабекулярная сетьЛимб Роговица (Эпителий, Боуменова мембрана, Строма (кератоциты), Десцеметова оболочка, Эндотелий) Eyes lumen design studio 01.svg
Сосудистая оболочка (средняя) Хориоидеа (Отростки ресничного тела, Хориокапилляры, Мембрана Бруха) • Радужка (Строма) • ЗрачокЦилиарное тело
Сетчатка (внутренняя оболочка) Слои Внутренняя пограничная мембрана · Слой нервных волокон · Ганглионарный слой · Внутренний сплетениевидный слой · Внутренний зернистый слой Внешний сплетениевидный слой · Внешний зернистый слой Внешняя пограничная мембрана · Пигментный эпителий сетчатки · Фотосенсорный слой Клетки Фоторецепторы (Колбочки, Палочки) → (Горизонтальные клетки) → Биполярные клетки сетчатки → (Амакриновые клетки) → Ганглионарные клетки Клетки Мюллера Другое Жёлтое пятно (Центральная ямка) · Слепое пятно · Зубчатый край
Передний сегмент Передняя камераВодянистая влагаЗадняя камераХрусталик
Задний сегмент Стекловидное телоЦиннова связкаГиалоидный канал
Глазные мускулы с Парасимпатической иннервациейс Симпатической иннервацией
Зрачковые мышцы с Парасимпатической иннервацией (Цилиарная мышца, Сфинктер зрачка) • с Симпатической иннервацией (Дилататор зрачка)
Нервная система и другое Зрительный нерв • Тенонова капсула • ТапетумВекоИммунная система глазаСлёзный аппарат