眼 Eye, 視覚 vision (ヒト)

11-30-2014 updated

  1. 概要: 視覚とは
  2. 網膜 Retina
  3. 視細胞 Photoreceptor cell
  4. 神経節細胞 Ganglion cell
    • Magnocellular 系
    • Parvocellular 系
  5. 視床,LGN
  6. 視覚野 Visual cortex

関連項目


概要: 視覚 vision とは


視覚 vision は,電磁波の一形態である光によって生じる感覚のことである。ヒトでは,脳 brain の大脳皮質 visual cortex のおよそ半分が視覚情報の処理に使われており,このことはヒトにおける視覚の重要性を顕著に示している(3)。


哺乳類の視覚系は,以下のような仕組みになっている(3)。眼,視神経,脳の順で情報が伝わる。


眼 Eye

網膜 Retina

視細胞 photoreceptor cell: 光刺激を神経 neuron の活動へと変換。桿体 rod と錐体 coneがある。 

その他の部分: カメラのように働き,外界の像を網膜上に鮮明に映し出す働きをする。

: 水晶体 lens, 毛様体筋 ciliary muscle, 硝子体 vitreous body 


視神経 Optic nerve (下図)

: 視細胞(光受容細胞)の軸索が双極細胞 bipolar cells とシナプス synapse を形成する。
: 双極細胞は,神経節細胞 ganglion cells に信号を伝え,これが脳 brain に投射している。

: 水平細胞 horizontal cell は,視細胞からの入力を周辺の視細胞および双極細胞に伝える。信号の調整。

: アマクリン細胞 amacrine cell は,双極細胞からの入力を周辺の双極細胞,神経節細胞に伝える。


視床 Thalamus の外側膝状体 LGN (lateral geniculate nucleus)

大脳皮質 cerebral cortex の一部,視覚野 Visual cortex (human, rat)


網膜 Retina


網膜 retina は,入射する光の強さの際を感知し,ある程度の情報処理を行ってから脳に視覚情報を届ける(3)。

視細胞(光受容細胞), Photoreceptor cell


神経節細胞 Ganglion cell


ヒトの神経節細胞 ganglion cell には M 型 と P 型があり,それぞれ magnocellular (M) 系および parvocellular (P) 系と呼ばれる2つの情報伝達系を構成する(1)。

 

> M系とP系は完全には分離しておらず,相互に影響しうることもわかってきている(1)。

> 近年では,さらに Koniocellular (K) 系が存在することもわかっているが,詳細は明らかではない。


> Low spatial frequencies (rough resolution of objects), luminance contrast, motion (2I).

> 統合失調症 schizophrenia 患者では,M系の応答が hyperactive であるという報告がある(2I)。


> 霊長類では,形と色に感度の高い視覚系はP系で,これは網膜のP型神経節細胞に80%由来する(1)。

: LGN のP細胞がこの情報を処理する。網膜にも,対応したP型の神経説細胞が存在する。

> High spational frequencies (fine resolution of objects), color contrast, form (2I).

> K型細胞は,MおよびP型よりも遅い伝導速度と,広い反応性を有する(1)。

References

  1. 室橋 2008a (Review). 統合失調症におけるMagnocellular系機能をめぐって. 精神保健研究 54, 63-71.
  2. Kelemen et al. 2013a. Perceptual and cognitive effects of antipsychotics in first-episode schizophrenia: the potential impact of GABA concentration in the visual cortex. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 47, 13-19.
  3. ベアーほか 2007a (Book). 神経科学 脳の探求. 西村書店. 第 9 章を中心に。Amazon link.