barre

Comme barre les photorécepteurs de la rétine responsables de la vision nocturne monochromatique sensible à la lumière et de la vision périphérique sont appelés. La principale concentration des bâtonnets se trouve à l'extérieur de la tache jaune centrale (fovea centralis) sur la rétine, qui est principalement équipée de trois types différents de cônes pour la couleur et une vision nette pendant la journée et au crépuscule léger.

Que sont les baguettes?

Les quelque 110 millions de bâtonnets sur la rétine sont des photorécepteurs qui réagissent aux impulsions lumineuses de manière beaucoup plus sensible que les quelque 6 millions de cônes. Les bâtonnets sont donc prédestinés à la vision nocturne (vision scotopique) et à la vision au crépuscule sombre. Comme il n'y a qu'un seul type de bâtonnet particulièrement sensible à la lumière dans la gamme spectrale bleu-vert, la vision devient monochromatique en dessous d'une certaine luminosité.

Les différentes couleurs ne sont plus perçues. La haute sensibilité à la lumière se fait en partie au détriment du contraste. Parce que jusqu'à 20 bâtonnets rapportent des impulsions lumineuses au même ganglion via des cellules bipolaires, le centre visuel dans le cerveau ne peut plus localiser l'impulsion lumineuse aussi précisément qu'avec les cônes, qui sont souvent connectés à «leurs» ganglions dans un rapport de 1: 1. Bien que le principe de la conversion des impulsions lumineuses en signaux nerveux électriques soit fondamentalement le même pour les tiges et les cônes, les messages des tiges sont nettement plus rapides que ceux des cônes car il y a moins d'interconnexions. Cela signifie que les tiges réagissent de manière extrêmement sensible non seulement à la lumière, mais également aux objets en mouvement dans le champ de vision périphérique.

Anatomie et structure

La structure des bâtonnets est similaire à celle des cônes, mais les bâtonnets sont plus minces et utilisent la rhodopsine comme pigment visuel, dont la sensibilité la plus élevée se situe dans la gamme bleu-vert à 498 nanomètres. Les bâtonnets se composent du corps cellulaire, de la synapse, du segment interne, du cil de connexion et du segment externe.

Le segment interne prend en charge le métabolisme cellulaire et, au moyen de milliers de mitochondries dans le noyau, le métabolisme énergétique, tandis que dans le segment externe la conversion des impulsions lumineuses en signaux nerveux électriques, la transduction du signal visuel, a lieu. Le segment externe contient plus de 1000 soi-disant disques, dans lesquels le pigment visuel rhodopsine est stocké.

Les disques sont le résultat d'anciennes invaginations membranaires qui se sont détachées de la membrane externe au cours de l'évolution. Contrairement à cela, les indentations de membrane dans les segments externes des chevilles sont toujours reconnaissables en tant que telles car elles sont restées une partie de la membrane. Le cil de liaison marginal, qui se compose de microtubules nonagonaux (polygone à 9 côtés), sert à stabiliser mécaniquement la connexion entre les segments interne et externe et à transporter des substances entre les deux segments.

Fonction et tâches

La fonction principale des bâtonnets est de convertir des impulsions lumineuses (faibles) en impulsions nerveuses électriques. Le processus implique une cascade de transduction de signal complexe et se déroule principalement dans le segment externe. La première étape consiste en la réaction du pigment visuel rhodopsine, qui se compose d'opsine et du caroténoïde 11-cis-rétinal. Après exposition à la lumière, le 11-cis-rétinien s'isomérise en isomère tout-trans et se sépare à nouveau de la rhodopsine.

Contrairement à l'activation d'autres neurones, qui sont généralement stimulés pour libérer un neurotransmetteur par une brève dépolarisation de -65 mV à +10 à +30 mV, les photorécepteurs fonctionnent exactement dans l'autre sens, ceux avec environ -40 mV négatifs Les synapses chargées sont brièvement hyperpolarisées à -65 mV, de sorte qu'elles réduisent ou arrêtent temporairement la libération de glutamate, votre neurotransmetteur spécifique.

L'influx nerveux correspondant n'est pas généré par la libération d'une substance messagère, mais en réduisant la libération. Si aucune lumière ne frappe les récepteurs (position de repos), le glutamate est constamment libéré au niveau des synapses des photorécepteurs. Cela présente l'avantage que les ganglions en aval peuvent graduellement faire varier le stimulus nerveux en fonction de l'intensité de la lumière incidente, c'est-à-dire générer une sorte de signal analogique qui permet non seulement aux centres visuels d'attribuer les points lumineux spatialement, mais aussi leur luminosité.

La capacité des tiges à réagir de manière extrêmement sensible aux objets dans le champ de vision périphérique qui se déplacent par rapport à leur environnement servait à l'origine notre protection. Les ennemis ou les prédateurs s'approchant du côté ont été remarqués tôt. Aujourd'hui, cette capacité des baguettes joue un rôle dans le vol visuel, car les objets s'approchant de côté sont remarqués à un stade précoce et des manœuvres d'évitement peuvent être initiées.

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Maladies

Les troubles fonctionnels des bâtonnets sont particulièrement visibles en cas de vision nocturne altérée. Une cécité nocturne réversible généralisée se produit avec un apport insuffisant de vitamine A, car alors pas assez de pigment visuel de rhodopsine peut s'accumuler sur les disques dans le segment externe des bâtonnets.

Les symptômes d'un dysfonctionnement des bâtonnets peuvent également être attribués à une sensibilité accrue à l'éblouissement, par ex. B. reconnaître le trafic venant en sens inverse. Hormis la sous-alimentation en vitamine A et les lésions nerveuses résultant d'un traumatisme crânien (TCC), d'une tumeur cérébrale ou d'autres blessures, les troubles fonctionnels des bâtonnets sont principalement dus à des défauts génétiques. Ce sont pour la plupart des défauts génétiques qui conduisent à des dystrophies rétiniennes de divers types et détruisent progressivement les photorécepteurs de la rétine.

La rétinite pigmentaire est une dystrophie rétinienne qui progresse de l'extérieur vers l'intérieur. Cela signifie que les tiges sont les premières touchées et que la cécité nocturne typique et la sensibilité à l'éblouissement s'installent, bien que la vision de jour n'ait pas (encore) de restrictions en termes de netteté et de vision des couleurs. D'autres dystrophies rétiniennes telles que la dystrophie conique-bâtonnet (ZSD) progressent de l'intérieur vers l'extérieur, de sorte que les cônes sont touchés en premier et seulement plus tard les bâtonnets.