360 likes | 783 Views
VESTIBULAIR SYSTEEM. CURSUS NEUROBIOFYSICA Dr. J.A.M. van Gisbergen. O VERZICHT. anatomie vestibulair systeem functie vestibulaire sensoren halfcirkelvormige kanalen otolieten samenhangende illusies sensorfusie spatiële perceptie. SYSTEEM IN SITU. VESTIBULAIR LABYRINTH.
E N D
VESTIBULAIR SYSTEEM CURSUS NEUROBIOFYSICA Dr. J.A.M. van Gisbergen
OVERZICHT • anatomie vestibulair systeem • functie vestibulaire sensoren • halfcirkelvormige kanalen • otolieten • samenhangende illusies • sensorfusie • spatiële perceptie
HALFCIRKELVORMIGE KANALEN meten hoofdrotatie
KANALEN drie onderling loodrechte kanalen meten rotaties in 3 dimensies
KANALEN METEN ROTATIE ongevoelig voorlaag-frequente rotaties (hoog-doorlaat filter) • kanaal zenuwvezel in 8e zenuw • hoge rust vuurfrequentie • geeft beweging van de cupula weer
VESTIBULO-OCULAIRE REFLEX FUNCTIE: ogen draaien tegen zodat beeld stil blijft staan op netvlies tijdens een hoofdbeweging
VESTIBULO-OCULAIRE REFLEX • hoofdrotatie naar rechts wordt gemeten door de horizontale kanalen • rechter kanaal wordt geëxciteerd • linker kanaal wordt geremd • excitatie van oogspieren aan één kant en inhibitie aan andere kant • ogen draaien tegen
NYSTAGMUS • afwisseling van langzame en snelle fases: • langzame fase stabiliseert beeld • snelle fase reset het oog
PERCEPT BIJ ROTATIE IN DONKER • rotatie wordt na enige tijd niet meer gevoeld • na stoppen percept van rotatie in andere richting • afspiegeling van mechanica van de cupula in de kanalen
ROTATIE IN LICHT: BIJDRAGE VISUEEL SYSTEEM • rotatie perceptie in licht is wél waarheidsgetrouw • visueel systeem detecteert lage frequenties • kanalen juist de hoge frequenties • HOE MEET JE VISUELE BIJDRAGE???
CONVERGENTIE IN VESTIBULAIRE NUCLEUS • rotatie perceptie in licht is wél waarheidsgetrouw • visueel systeem detecteert lage frequenties • kanalen juist de hoge frequenties
OTOLIETEN gevoelig voor translatie en kanteling t.o.v. zwaartekracht
FUNCTIE OTOLIETEN • gevoelig voor afbuigen van de haartjes door kanteling en/of translatie • polarisatie richting van de haarcellen varieert • daardoor gevoelig in 3 dimensies
HAARCELLEN • haarcel is verbonden met zenuwvezel • afbuiging ciliën in richting kinocilium depolariseert haarcel
HAARCELLEN effect van translatie
AMBIGUÏTEITSPROBLEEM kanteling translatie meten gravito-inertial force (GIF) geen onderscheid tussen kanteling en translatie
AMBIGUÏTEIT OTOLIETEN otolieten kunnen niet onderscheiden tussen translatie en kanteling (richting resultante t.o.v. hoofd is identiek)
HET AMBIGUÏTEITSPROBLEEM invers probleem • Het signaal van de otolieten kan allerlei oorzaken gehad hebben: • alleen translatie (a) • alleen effect van de zwaartekracht (g) • combinatie van a en g • Hoe vindt het brein de juiste oplossing?
KANAAL-OTOLIET INTERACTIE • kanalen meten rotatie (dus ook kanteling) • gebruik deze informatie om otolietsignaal te ontbinden • steun hiervoor bij studie oogbewegingen
OOGBEWEGINGEN KUNNEN HET ONDERSCHEID TOCH MAKEN juiste oogbewegingen, mits kanalen intact zijn
KANAAL-OTOLIET INTERACTIE • kanalen meten rotatie (dus ook kanteling) • gebruik deze informatie om otolietsignaal te ontbinden • gaat niet altijd goed
PILOOT VLIEGDEKSCHIP piloot die in het donker met hoge acceleratie wordt gelanceerd zit feitelijk rechtop, maar voelt zich achterover gekanteld
CENTRIFUGE EXPERIMENT • proefpersoon wordt in donker langdurig rondgedraaid op centrifuge • draait nog steeds rond maar voelt geen rotatie meer • zit in feite rechtop maar voelt zich gekanteld
Wat is verticaal? • hoe meten we de stand van het lichaam? • hoe bepalen we de oriëntatie van visuele objecten t.o.v. de richting van de zwaartekracht als we gekanteld zijn? • wat is de rol van het vestibulaire systeem?
METING STAND VAN HET LICHAAM • meet stand hoofd in ruimte • meet stand hoofd op romp • bereken uit 1 en 2 stand romp in de ruimte drukverdeling op de voeten speelt ook een rol
EFFECT OTOLIET STIMULATIE experiment in donker proefpersoon gaat scheef staan Waarom? Hs is veranderd Hb niet veranderd Bs is dus óók veranderd