【生理】筆記 ─ 視覺與眼球構造
眼球構造
外層 Fibrous tunic
緻密結締組織
- 角膜
cornea功能為聚光 - 鞏膜
sclera佔眼球後半 5/6
中層 Vascular tunic
- 虹彩
Iris- 區分前房及後房
- 中央開口（瞳孔
pupil）藉由平滑肌控制 - 功能為調整光量
- 睫狀體
ciliary body- 睫狀肌
ciliary muscle：調整 lens 厚薄 - 睫狀突
ciliary processes：分泌房水
- 睫狀肌
- 脈絡叢
choroid plexus：含黑色素可吸收光線，避免光線在眼內散開而造成視覺混淆、血管提供營養
內層 Retina
- 共 10 層神經組織層： 色素上皮層 → 錐桿細胞層 → 外限制膜 → 外核膜 → 外叢狀層 → 內核層 → 內叢狀層 → 神經節細胞層 → 視神經纖維層 → 內限制膜
- 皮素上皮
Pigment epithelium會吞吃錐桿細胞外節內的膜狀板membranous discs，維持其光感受活性。 - 光感受器位於此層，如下圖1，分為
- 錐細胞
cone：掌管色彩 - 桿細胞
rod： 掌管亮度
- 錐細胞
交感、副交感 n 對視覺的調控
- 看遠：交感神經興奮 → 睫狀肌鬆弛 → 懸韌帶拉緊 → 水晶體變扁平 → 減小光線的折射曲率 → 焦距在後
- 看近（眼球的調適
accomadation）：副交感神經興奮 → 睫狀肌ciliary muscle收縮 → 懸韌帶放鬆 → 水晶體lens變厚 → 加大光線的折射曲率 → 焦距在前
| 肌肉 | 脈絡膜的部位 | 交感神經興奮 | 副交感神經興奮 | |
|---|---|---|---|---|
放射肌 radial muscle | 虹彩 Iris | 收縮（散瞳 mydriasis） | ||
環狀肌 circular muscle | 虹彩 Iris | 收縮（縮瞳 moisis） | ||
睫狀肌 ciliary muscle | 睫狀肌 ciliary body | 鬆弛（導致水晶體變薄） | 收縮（導致水晶體變厚） |
- 光反射（縮瞳）：
光線 → 光接收器（錐桿細胞） → 雙極細胞
bipolar cell→ 神經節細胞ganglion cell→ 視神經CN 2→ 中腦前蓋核 → 中腦 E-W 核 → 動眼神經CN 3→ Ciliary ganglion → Iris → Circular muscle contraction → 縮瞳
光接受器（錐細胞、桿細胞）比較
錐狀細胞 cone | 桿狀細胞 rod | |
|---|---|---|
| 數目 | 少，但有三種錐狀細胞，分別可對紅綠藍產生反應 | 多，只有一種桿狀細胞 |
| 分布 | 中央小窩（黃斑區） | 全部視網膜 |
| 對光敏感度 | 低（對強光敏感） | 高（對弱光敏感） |
| 解像度 | 高 | 低 |
| 功能 | 色彩明亮視覺 | 黑白暗視覺 |
感光色素 photopigment 多寡 | 錐狀細胞 cones 的感光色素是碘視紫 iodopsin 量很少 | 桿狀細胞 rods 的感光色素是視紫 rhodopsin，量很多 |
alpha 次單元發生失去功能。感光色素 photopigment
碘色素 iodopsin
錐狀細胞 cones 的感光色素是碘視紫 iodopsin，其成分是由光視質 photopsin + 視黃醛 11-cis retinal 組成
視紫 rhodopsin
桿狀細胞 rods 的感光色素是視紫 rhodopsin。視紫成分為暗視質 scotopsin + 視黃醛 11-cis retinal 組成
光適應及暗適應
光適應 light adaptation：視紫分解
- 當人突然從黑暗處走到明亮處，視網膜慢慢習慣光線的現象
- 視紫
rhodopsin分解並轉變為 vitamin A - 當光線照射到桿狀細胞時，視紫分解而發生電位變化。因為細胞內之視紫
rhodopsin大量減少，導致對光敏感性大大減低
暗適應 dark adaptation：視紫合成
- 當人突然從明亮處走到黑暗處，視網膜慢慢習慣黑暗的現象
- vitamin A 被轉變為視紫
rhodopsin合成 - 因為細胞內之視紫
rhodopsin大量增加，導致對光敏感性增加
視覺傳導路徑
整體路徑
光線 → 光接受器（錐桿細胞的 outer segment 膜上的 rhodopsin，rhodopsin produced conformational Change from 11-cis-retinal to all-trans-retinal） → 活化傳導素，transducin = G 蛋白 → 活化磷酸雙脂酶 Phosphodiesterase = PDE → 使 cGMP 量減少 → Na+、Ca2+ 通道關閉 → 產生過極化 Hyperpolarization → 使神經傳遞物 Glutamate 釋放減少 → 無法興奮雙極細胞 bipolar cell → 無法抑制神經節細胞 ganglion cell → 反而使 ganglion cell 興奮而產生動作電位 → 傳至視神經 optic nerve → 視交叉 optic chiasm → 視徑 optic tract → 視丘外膝狀體 lateral geniculus of thalamus → 視放射 optic radiation → 大腦枕葉 17 區
depolarization → 使神經傳導物：Glutamate 釋放增加單一視野路徑
如上圖2，可整理出：
右眼外側視野
由右眼左（內）側視網膜接收，並經由 right optic nerve 傳遞，在 optic chiasm 交叉，然後經由 left optic tract 傳至 left thalamus，再經由 left optic radiation → left side 大腦視覺皮質區（枕葉 17 區）
右眼內側視野
由右眼右（外）側視網膜接收，並經由 right optic nerve 傳遞，並沒有在 optic chiasm 交叉，所以仍經由 right optic tract 傳至 right thalamus，再經由 right optic radiation → right side 大腦視覺皮質區（枕葉 17 區）
左眼外側視野
由左眼右（內）側視網膜接收，並經由 left optic nerve 傳遞，在 optic chiasm 交叉，然後經由 right optic tract 傳至 right thalamus，再經由 right optic radiation → right side 大腦視覺皮質區（枕葉 17 區）
左眼內側視野
由左眼左（外）側視網膜接收，並經由 left optic nerve 傳遞，並沒有在 optic chiasm 交叉，然後經由 left optic tract 傳至 left thalamus，再經由 left optic radiation → left side 大腦視覺皮質區（枕葉 17 區）