Retinotopy - Wikipedia

Retinotopie-Karten mit Erklärung

Retinotopy (aus dem griechischen τόπος, Ort) ist die Abbildung des visuellen Inputs von der Netzhaut auf Neuronen, insbesondere der Neuronen im visuellen Strom. Der Klarheit halber kann "Retinotopie" durch "Retinal-Mapping" und "Retinotopie" durch "Retinally Mapped" ersetzt werden.

Gesichtsfeldkarten (Retinotopenkarten) werden in vielen Säugetiergehirnen gefunden, obwohl die spezifische Größe, Anzahl und räumliche Anordnung dieser Karten zwischen den Arten erheblich variieren kann.

Retinotopenkarten in anderen kortikalen Bereichen als V1 sind in der Regel komplexer in dem Sinne, dass benachbarte Punkte des Gesichtsfelds nicht immer in benachbarten Regionen desselben Bereichs dargestellt werden. Beispielsweise wird die Karte in dem zweiten Sichtbereich (V2) entlang einer imaginären horizontalen Linie über das Gesichtsfeld derart unterteilt, dass die Teile der Netzhaut, die auf die obere Hälfte des Gesichtsfelds reagieren, kortikal dargestellt werden Gewebe, das von denjenigen Teilen getrennt ist, die auf die untere Hälfte des Gesichtsfeldes reagieren. Noch komplexere Karten gibt es im dritten und vierten Sichtbereich V3 und V4 sowie im Dorsomedialbereich (V6). Im Allgemeinen werden diese komplexen Karten als Darstellungen zweiter Ordnung des Gesichtsfelds bezeichnet, im Gegensatz zu (fortlaufenden) Darstellungen erster Ordnung wie V1. ^[1] Weitere Retinotopenregionen umfassen das ventrale Okzipital (VO-1, VO-2) ), ^[2] laterales Occipital (LO-1, LO-2), dorsales Occipital (V3A, V3B), ^[4] und posteriorer Parietalkortex (IPS0, IPS1, IPS2, IPS3, IPS4). ^[5]

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Die Entdeckung von Gesichtsfeldkarten beim Menschen kann auf neurologische Fälle von Kriegsverletzungen zurückgeführt werden, die von Tatsuji Inouye (einem japanischen Augenarzt) und Gordon Holmes (a Britischer Neurologe). Sie beobachteten Korrelationen zwischen der Position der Eintrittswunde und dem Gesichtsfeldverlust (siehe Fishman, 1997 ^[6] für einen historischen Überblick).

Beschreibung [ edit ]

An vielen Stellen im Gehirn weisen benachbarte Neuronen aufnahmefähige Felder auf, die etwas andere, jedoch überlappende Teile des Gesichtsfeldes enthalten. Die Position der Mitte dieser aufnehmenden Felder bildet ein geordnetes Abtastmosaik, das einen Teil des Gesichtsfeldes bedeckt. Aufgrund dieser geordneten Anordnung, die aus der räumlichen Spezifität von Verbindungen zwischen Neuronen in verschiedenen Teilen des visuellen Systems hervorgeht, können Zellen in jeder Struktur als Beitrag zu einer Karte des Gesichtsfelds (auch als Retinotopie-Karte oder Visuotopie bezeichnet) angesehen werden Karte). Retinotopic-Karten sind ein besonderer Fall topografischer Organisation. Viele Gehirnstrukturen, die auf visuelle Eingaben reagieren, einschließlich eines Großteils des visuellen Kortex und der visuellen Kerne des Hirnstamms (wie z. B. des Colliculus superior) und des Thalamus (wie des lateral geniculierten Kerns und des Pulvinars), sind in Retinotopenkarten organisiert. auch als Gesichtsfeldkarten bezeichnet.

Bereiche des visuellen Kortex werden manchmal durch ihre retinotopischen Grenzen definiert, wobei ein Kriterium verwendet wird, das besagt, dass jedes Gebiet eine vollständige Karte des Gesichtsfeldes enthalten sollte. In der Praxis ist die Anwendung dieses Kriteriums jedoch in vielen Fällen schwierig. ^[1] Die visuellen Bereiche des Hirnstamms und des Kortex, die die ersten Schritte der Verarbeitung des Netzhautbildes ausführen, neigen dazu, nach sehr genauen retinotopischen Karten organisiert zu sein. Die Rolle der Retinotopie in anderen Bereichen, in denen Neuronen große rezeptive Felder besitzen, wird immer noch untersucht. ^[7]

Lage und visuotopische Organisation des primären visuellen Kortex von Marmoset (V1)

Retinotopie-Mapping formt die Faltung des zerebralen Kortex. Sowohl in den V1- als auch in den V2-Bereichen von Makaken und Menschen ist der vertikale Meridian ihres Gesichtsfeldes tendenziell auf den konvexen Gyrifalten des Cerebralkortex dargestellt, während der horizontale Meridian in seinen konkaven Sulcifalten dargestellt ist. ^[8]

Methods edit ]

Die Kartierung von Retinotopie beim Menschen erfolgt mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI). Das Thema in der fMRI-Maschine konzentriert sich auf einen Punkt. Dann wird die Netzhaut mit einem kreisförmigen Bild oder winkligen Linien um den Fokuspunkt angeregt. ^[9][10][11] Die Radialkarte zeigt die Entfernung vom Blickpunkt. Die Winkelkarte zeigt die Winkelposition unter Verwendung von Strahlen, die um den Mittelpunkt des Blickwinkels gerichtet sind. Durch die Kombination der Radial- und Winkelkarten können Sie die einzelnen Regionen des visuellen Kortex und die kleineren Karten in jeder Region sehen.

Siehe auch [ edit ]

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References [] [].

1. ^ ^{a b} Rosa MG (Dezember 2002). "Visuelle Karten in der Großhirnrinde des erwachsenen Primaten: einige Auswirkungen auf die Entwicklung und Entwicklung des Gehirns". Brasilianisches Journal für medizinische und biologische Forschung = Revista Brasileira de Pesquisas Medicas und Biologicas . 35 (12): 1485–98. PMID 12436190.
   


2. ^ Brewer AA, Liu J., Wade AR, Wandell BA (August 2005). "Gesichtsfeldkarten und Stimulusselektivität in der menschlichen ventralen Okzipitalrinde". Nature Neuroscience . 8 (8): 1102–9. doi: 10.1038 / nn1507. PMID 16025108.
   



3. ^ Tootell RB, Mendola JD, Hadjikhani NK, Ledden PJ, Liu AK, Reppas JB, Sereno MI, Dale AM ​​(September 1997). "Funktionsanalyse von V3A und verwandten Bereichen im menschlichen visuellen Kortex". Das Journal of Neuroscience . 17 (18): 7060–78. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.17-18-07060.1997. PMID 9278542.
   


4. ^ Silber MA, Ress D., Heeger DJ (August 2005). "Topographische Karten der visuellen räumlichen Aufmerksamkeit im menschlichen Parietalkortex". Journal of Neurophysiology . 94 (2): 1358–71. Doi: 10.1152 / Jn.01316.2004. PMC 2367310 . PMID 15817643.
   


5. Ronald S. Fishman (1997). Gordon Holmes, die kortikale Netzhaut und die Wunden des Krieges. Die siebte Charles B. Snyder-Lecture Documenta Ophthalmologica 93: 9-28, 1997.
   


6. Wandell BA, Brewer AA, Dougherty RF (April 2005). Msgstr "Gesichtsfeldkartencluster im menschlichen Kortex". Philosophische Transaktionen der Royal Society of London. Serie B, Biological Sciences . 360 (1456): 693–707. Doi: 10.1098 / rstb.2005.1628. PMC 1569486 . PMID 15937008.
   


7. ^ Rajimehr R., Tootell RB (September 2009). "Beeinflusst Retinotopie die kortikale Faltung im visuellen Kortex von Primaten?" Das Journal of Neuroscience . 29 (36): 11149–52. Doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1835-09.2009. PMC 2785715 . PMID 19741121.
   


8. ^ Brücke H (März 2011). "Abbildung des visuellen Gehirns: wie und warum". Auge . 25 (3): 291–6. doi: 10.1038 / eye.2010.166. PMC 3178304 . PMID 21102491. >
   


9. ^ DeYoe EA, Carman G. J., Bandettini P., Glickman S., Wieser J., Cox R., D. Miller, Neitz J. (März 1996). "Kartierung striat und extrastriate visuelle Bereiche in der menschlichen Großhirnrinde". Verfahren der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika . 93 (6): 2382–6. Bibcode: 1996PNAS ... 93.2382D. doi: 10.1073 / pnas.93.6.2382. PMC 39805 . PMID 8637882.
   


10. Engel SA, Glover GH, Wandell BA (März 1997). "Retinotopische Organisation im visuellen Kortex des Menschen und die räumliche Präzision der funktionellen MRI". Cerebral Cortex . 7 (2): 181–92. doi: 10.1093 / cercor / 7.2.181. PMID 9087826.