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19.9: A Retina
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The Retina
 
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19.9: The Retina

19.9: A Retina

The retina is a layer of nervous tissue at the back of the eye that transduces light into neural signals. This process, called phototransduction, is carried out by rod and cone photoreceptor cells in the back of the retina.

Photoreceptors have outer segments with stacks of membranous disks that contain photopigment molecules—such as rhodopsin in rods. The photopigments absorb light, triggering a cascade of molecular events that results in the cell becoming hyperpolarized (with a more negative membrane potential) relative to when it is in the dark. This hyperpolarization decreases neurotransmitter release. Thus, unlike stimuli for most other sensory neurons, light induces a reduction in neurotransmitter release from photoreceptors.

Although rods and cones both detect light, they play distinct roles in vision. Rods are highly sensitive to light, and therefore predominate in low-light conditions, such as at night. Cones are less sensitive and are used for most daytime vision. Cones are densely concentrated in the fovea—a small depression near the center of the retina that contains very few rods—and provide a high level of visual acuity in the area where the eye is focused.

Cones also convey color information, because the different types—S (short), M (medium), and L (long) in humans—maximally absorb different wavelengths of light. This is because different opsin molecules with distinct light absorption properties largely predominate the three cone types, although all opsin varieties are present in each cone. The relative activation of the different types of cones encodes color.

Photoreceptors send visual information to bipolar cells in the middle of the retina, which then synapse onto ganglion cells at the front of the retina. Two additional cell types—horizontal and amacrine cells—mediate lateral interactions between cells at these junctions. Horizontal cells modulate photoreceptor-bipolar synapses, whereas amacrine cells influence bipolar-ganglion synapses. This circuitry allows for the integration of information across wider parts of the retina and enables initial processing of visual information, such as the detection of contrast under varying light conditions.

Visual information then travels down the axons of the ganglion cells, which (along with glial cells) make up the optic nerve at the back of the eye. From the optic nerve, visual information travels to the brain for additional processing and interpretation.

A retina é uma camada de tecido nervoso na parte de trás do olho que transduzi a luz em sinais neurais. Este processo, chamado fototransdução, é realizado por células fotorreceptoras de vara e cone na parte de trás da retina.

Fotorreceptores têm segmentos externos com pilhas de discos membranous que contêm moléculas de fotopigment — como rhodopsina em hastes. Os fotopigmentamentos absorvem a luz, desencadeando uma cascata de eventos moleculares que resulta em que a célula se torna hiperpolarizada (com um potencial de membrana mais negativa) em relação a quando está no escuro. Essa hiperpolarização diminui a liberação de neurotransmissores. Assim, ao contrário dos estímulos para a maioria dos outros neurônios sensoriais, a luz induz uma redução na liberação de neurotransmissores a partir de fotorreceptores.

Embora varas e cones detectem luz, elas desempenham papéis distintos na visão. As hastes são altamente sensíveis à luz e, portanto, predominam em condições de baixa luz, como à noite. Cones são menos sensíveis e são usados para a maioria da visão diurna. Os cones estão densamente concentrados na fovea — uma pequena depressão perto do centro da retina que contém muito poucas hastes — e fornecem um alto nível de acuidade visual na área onde o olho está focado.

Os cones também transmitem informações de cores, porque os diferentes tipos — S (curto), M (médio) e L (longo) em humanos — absorvem ao máximo diferentes comprimentos de onda de luz. Isso ocorre porque diferentes moléculas de opsina com distintas propriedades de absorção de luz predominam em grande parte os três tipos de cone, embora todas as variedades de opsina estejam presentes em cada cone. A ativação relativa dos diferentes tipos de cones codifica a cor.

Fotorreceptores enviam informações visuais para células bipolares no meio da retina, que então sinapse em células de gânglio na frente da retina. Dois tipos de células adicionais - células horizontais e amacrinas - mediam interações laterais entre as células nessas junções. As células horizontais modulam sinapses fotorreceptoras-bipolares, enquanto as células amacrinas influenciam as sinapses bipolar-gânglios. Este circuito permite a integração de informações em partes mais amplas da retina e permite o processamento inicial de informações visuais, como a detecção de contraste em diferentes condições de luz.

Informações visuais então percorrem os axônios das células de gânglio, que (juntamente com células gliais) compõem o nervo óptico na parte de trás do olho. A partir do nervo óptico, a informação visual viaja para o cérebro para processamento e interpretação adicionais.


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