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Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Iniziano col dire che il sistema visivo non serve soltanto per vedere.

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1 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Iniziano col dire che il sistema visivo non serve soltanto per vedere lambiente esterno ma ha anche altre importanti funzioni e collegamenti. Ad esempio, partecipa a stabilire il ciclo circadiano, è determinante nella corretta postura e nellequilibrio come è altrettanto importante nella programmazione del movimento Grande peculiarità del sistema visivo e quindi complessità è quella di avere i due sistemi nervosi volontario ed involontario che lavorano insieme nello stesso sistema. Infatti, tutti i muscoli esterni degli occhi sono innervati dal sistema volontario mentre il muscolo ciliare,quelli pupillari dal sistema involontario.

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3 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Lassorbimento della luce e la sua trasformazione in segnali elettrici è opera dei fotorecettori. Linformazione visiva viene trasmessa dai recettori (coni, bastoncelli) alle cellule gangliari attraverso le cellule bipolari. Le cellule gangliari a loro volta, inviano le informazioni ricevute ai centri cerebrali superiori attraverso i propri assoni, che formano il nervo ottico. Vi sono anche due tipi di interneuroni (le cellule orizzontali e le amacrine deputati a trasmettere in senso laterale le informazioni visive alle cellule bipolari e alle cellule gangliari).

4 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Mentre linformazione visiva viene trasferita dai fotorecettori alle cellule gangliari, viene anche separata in due vie parallele, dette via centro-on e via centro-off. Le cellule gangliari centro-on vengono eccitate quando la luce stimola il centro dei loro campi ricettivi e inibite, al contrario, quando viene stimolata la periferia. Le cellule gangliari centro-off presentano risposte opposte.

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9 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) La peculiare struttura della retina, molto simile alla struttura corticale fra laltro, indica nella sua complessità che già in questa struttura ci sono delle selezioni importanti dei segnali che vengono trasmessi successivamente alle vie superiori, e questo per il semplice motivo che sarebbero talmente tante le informazioni che creerebbero solo confusione, invece selezionando già a monte molti segnali si agevola il lavoro di elaborazione successivo. Il sistema visivo è il più complesso dei sistemi sensoriali. Il nervo acustico contiene circa fibre, mentre il nervo ottico ne contiene , vale a dire più di tutte le fibre delle radici dorsali che entrano nel midollo spinale

10 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Le diverse zone del campo visivo prendono nome in rapporto alla loro proiezione sulle due retine. Lemicampo sinistro, proietta le proprie immagini sulla emiretina nasale sinistra e sullemiretina temporale destra. Lemicampo destro, proietta le proprie immagini sulla emiretina temporale sinistra e sullemiretina nasale destra. La luce che proviene della zona centrale del campo visivo colpisce entrambi gli occhi e forma la zona binoculare

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12 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) La retina proietta a quattro diverse regioni sottocorticali. Gli assoni di tutte le cellule gangliari retiniche confluiscono nel disco ottico, dove si mielinizzano e formano, insieme, il nervo ottico. I nervi ottici, dei due occhi si uniscono a livello del chiasma ottico. Tre zone sottocorticali ricevono afferenze dirette dalla retina, soltanto una, il corpo genicolato laterale, è deputata ad elaborare linformazione visiva che determina la percezione visiva. Larea pretettale mesencefalica usa le afferenze retiniche per produrre riflessi pupillari, mentre il collicolo superiore è responsabile dei movimenti oculari.

13 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Le cellule dellarea pretettale proiettano bilateralmente ai neuroni pregangliari parasimpatici del nucleo di Edinger-Westphal. Il collicolo superiore controlla i movimenti saccadici dellocchio. Questarea coordina le informazioni visive, somatiche e uditive orientando i movimenti del capo degli occhi verso la sorgente di stimoli. Nei sette strati che compongono il collicolo, sono rappresentate tre mappe sensitive: una mappa visiva, una mappa della superficie corporea e una mappa della localizzazione spaziale dei suoni, nonché una mappa motoria. Il collicolo quindi è in grado di utilizzare linformazione somatica per controllare i movimenti saccadici dellocchio, che orientano lo sguardo verso lo stimolo, funzione che il collicolo superiore svolge in collaborazione con una regione della corteccia frontale denominata i campi oculari frontali.

14 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) I l collicolo riceve informazioni da tre diversi tipi di stimoli: quelli in rapporto al movimento delle immagini nel campo visivo, quelli che riguardano il grado di attenzione visiva, e quelli relativi al riconoscimento delle caratteristiche generali degli oggetti. Invece i campi oculari frontali, ricevono dalla corteccia visiva primaria afferenze riguardanti la discriminazione fine delle immagini e sono deputati a dare inizio ai movimenti saccadici evocati da stimoli complessi.

15 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Il corpo genicolato laterale elabora le informazioni visive. La maggior parte delle fibre provenienti dalla retina va a terminare nel corpo genicolato laterale, che è la più importante stazione sottocorticale che elabora informazioni visive per fini percettivi. Gli assoni che provengono dalla retina, si riuniscono nel chiasma ottico, dove le fibre che originano della metà nasale di ciascuna retina si incrociano passando nellemisfero cerebrale opposto. Le fibre che nascono dalle cellule gangliari delle due emiretine temporali, al contrario non si incrociano.

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18 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il corpo genicolato laterale è composto da sei strati di cellule nervose separati da strati interposti di fibre nervose e di dendriti. I diversi strati vengono indicati con numeri dall1 al 6 procedendo in senso ventro-dorsale. I due strati più ventrali del corpo genicolato laterale contengono cellule relativamente grandi e vengono perciò detti strati magnocellulari; e loro principali afferenze provengono dalle cellule gangliari Pa della retina, note anche come cellule M. I quattro strati più dorsali sono invece detti strati parvicellurari e ricevono afferenze dalle cellule gangliari Pb della retina, denominata cellule P. Esistono poi le cellule non M e non P dette koniocellulari. La via M sembra in relazione con lanalisi iniziale del movimento delle immagini visive(ambientale), mentre la via P sembra essere in rapporto con lanalisi dei particolari fini delle immagini e con la visione dei colori(focale),la via koniocellulare molto più piccola è in rapporto con la visione dei colori.

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20 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) La funzione precisa che svolge il corpo genicolato laterale non è stata definita del tutto, anche perché solo il 10-20% delle fibre che vi arrivano sono retiniche. Le altre provengono da altre regioni e molte arrivano dalla formazione reticolare del tronco dellencefalo e dalla corteccia. La corteccia visiva (V1) trasforma campi recettivi concentrici in segmenti e contorni rettilinei. Per ciò che riguarda lanalisi delle immagini visive, la prima stazione di ritrasmissione nella quale le proprietà dei campi recettivi cambiano in maniera significativa, è la corteccia V1 o area 17 di Brodmann.

21 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) esiste una rappresentazione corticale per qualsiasi asse di orientamento e per qualunque localizzazione retinica. La corteccia cerebrale è organizzata in maniera modulare ed è evidente che nella V1 si svolgono tre funzioni principali: primo decomposizione del mondo visivo in brevi segmenti lineari di orientamento diverso, alla discriminazione di forme e del movimento. Secondo separazione delle informazioni concernenti il colore da quelle delle forme e del movimento. Terzo combinazione delle afferenze dei due occhi come primo passagio di una serie di trasformazioni necessarie per la percezione della profondità.

22 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) La gestalt (movimento psicofisico dellinizio del 1900) cercò di dare alcune risposte alle tante domande che la visione evocava. Famose sono molte immagini dove figura e sfondo si alternano a seconda del soggetto che le percepisce. Da queste analisi viene fuori che la mente umana non riesce ad occuparsi contemporaneamente di due cose diverse, per cui deve saltare e in fretta da una cosa allaltra. La dicotomia fra figura e sfondo mette in luce uno dei principi su cui si basa la percezione visiva. Essa sembra seguire da strategia del chi vince acchiappatutto. Molti altri elementi percettivi, che di per sé appaiono scorrelati, come il movimento, la posizione, le forme, i colori, vengono coordinati insieme nelle singole immagini visive. Questa unitarietà delle immagini non viene ottenuta da un unico sistema di circuiti nervosi organizzati gerarchicamente e deputati alla visione, ma da almeno tre (e probabilmente più) vie nervose disposte in parallelo. Diversi scienziati hanno confermato che i rapporti spaziali fra i fotorecettori retinici sono preservati a livello di corteccia striata (area 17) in quanto possiede una mappa retinoscopica completa. Ovviamente non tutte le fibre provenienti dalla retina finiscono nella corteccia V1 ma dalle recenti scoperte sono almeno 30 le aree interessate.

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24 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Il sistema magnocellulare è specializzato per lanalisi del movimento e delle relazioni spaziali con gli oggetti (sistema del dove), esso contribuisce anche alla visione stereoscopica. Questa via prende inizio dalle cellule gangliari di tipo M della retina, che proiettano agli strati magnocellulari del corpo genicolato laterale. La via si continua poi nello strato IV-Ca e quindi negli strati IVB e IV di V1. Da qui essa arriva alle strisce spesse di V2, prosegue in V3, e di qui in MT (V5) che è larea specializzata nellanalisi del movimento e del senso di profondità. MT proietta, a sua volta, a MST e ad altre aree della corteccia parietale deputate allanalisi dei rapporti visuo-spaziali fra gli oggetti. Il sistema parvocellulare –interblob sembra invece specializzato nellanalisi delle forme e in parte dei colori. Questa via parte dalle piccole cellule gangliari di tipo P della retina e proietta agli strati parvocellulari del corpo genicolato laterale. La via prosegue quindi nello strato IVCb e nelle zone interblob del II e III strato di V1, arriva quindi alle strisce pallide di V2, va in V4 e termina infine nella corteccia inferotemporale. I neuroni di questo sistema sono sensibili allorientamento dei margini degli oggetti, e quindi è determinata per la percezione delle forme.

25 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Il sistema Parvicellulare è deputato a rispondere alla domanda che cosa è un oggetto. E anche importante per il senso di profondità. Il sistema parvicellulare blob è specializzato per la visione dei colori. Posizione e movimento sono segnalati da vie diverse. Abbiamo detto che le cellule sensibili al movimento sono quelle di tipo M che come decorso vanno a finire nellarea MT e MST dove queste informazioni vengono perfezionate e usate per tre diversi tipi di comportamento: per la percezione visiva dei movimenti, per il mantenimento dei movimenti di inseguimento degli occhi e per la guida dei movimenti dellindividuo nellambiente.

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27 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Sia i neuroni MT che quelli MST proiettano direttamente ai nuclei pontini dorsolaterali del tronco dellencefalo. Le cellule dei nuclei pontini, proiettano a loro volta, al flocculo controlaterale del cervelletto, dove le cellule scaricano durante i movimenti di inseguimento degli occhi. Il flocculo a sua volta, proietta allarea oculomotrice del tronco dellencefalo che genera i movimenti oculari La visione tridimensionale dipende da elementi monoculari di valutazione della profondità di campo e della disparità binoculare

28 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Gli elementi monoculari di valutazione delle profondità di campo sono almeno cinque:la familiarità,linterposizione, la prospettiva lineare o dimensionale, la distribuzione delle ombre e dellilluminazione,il movimento di parallasse. Informazioni di natura stereoscopica creano il senso della profondità di campo per le brevi distanze. La stereopsi non prende origine nella retina o nel corpo genicolato laterale, ma si forma a livello della corteccia striata o a livelli ancora più elevati, dove vengono combinati i segnali provenienti dai due occhi.

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31 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) Il processo dellattenzione visiva permette di mettere a fuoco le singole percezioni facilitando la coordinazione delle caratteristiche delle immagini analizzate separatamente in vie diverse. Questo processo di attenzione avrebbe due stadi: il primo preattenzionale, analizzerebbe in maniera veloce e generale il campo visivo; il successivo stadio quello attenzionale, sarebbe come un riflettore che focalizza lattenzione su una figura nello specifico e ne riprende tutti i dettagli. Lattenzione,la sua essenza può venir riassunta con le parole focalizzazione, concentrazione consapevole del nostro pensiero. Essa implica di dover trascurare alcune cose per potersi occupare esclusivamente di altre.

32 Luigi Secli' Ottico-Optometrista OPTOMETRIA Il Sistema Informativo Visivo (S.I.V.) La visione dei colori, a parte il suo valore estetico, riveste anche una notevole importanza pratica nel riconoscimento di oggetti e strutture che avrebbero un aspetto vago in un mondo privo di colori. Il colore è una proprietà degli oggetti. E necessario però ricordare che la miscela di lunghezze donda della luce che viene riflessa dagli oggetti, non è determinata soltanto dalla loro riflettanza ma anche dalla natura delle lunghezze donda della luce che li illumina. Costanza dei colori. La separazione delle informazioni relative ai colori, da quelle che riguardano le forme e il movimento, ha inizio nella retina. Le informazioni sui colori vengono analizzate dal sistema parvicellulare-blob che si estende da corpo genicolato laterale fino allarea corticale V4.


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