15 febbraio 2005

R.T.Sorbi

Vista

Come è che vediamo?

15 febbraio 2005

R.T.Sorbi

Prokofiev PicassoBrailleculatelloChanel 5fuoco

suono udito luce vistasuperfici tattomolecole gustomolecole olfattocalore termoricezione

mondo esterno stimolo senso

biofisica e fisiologia

organi di sensofisiologia o biofisica?

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luce & vista

Gyorgy von Békésy 1961 Medicine “for his didscoveries of the physical mechanism of stimulation within the cochlea”

Ragnar Granit 1967 Medicine“for his discoveries concerning the primary physiological and chemical visual processes in the eye”

Haldan Hartline 1967 Medicine “for his discoveries concerning the primary physiological and chemical visual processes in the eye”

George Wald 1967 Medicine“for his discoveries concerning the primary physiological and chemical visual processes in the eye”

Richard Axel 2004 Medicine"for his discoveries of odorant receptors and the organization of the olfactory system"

Linda Buck 2004 Medicine"for his discoveries of odorant receptors and the organization of the olfactory system"

Picasso luce vista

mondo esterno stimolo senso

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Sommario

• la luce• chi vede cosa• la macchina fotografica• pixel• la staffetta

dell’informazione• il singolo fotone• il piccolo PC della retina

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la luce

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R.T.Sorbi

la luce

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anche nel IR

la locusta

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anche loro vedono?

fototassi

euglena

fototropismo

fagiolo

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ma, in realtà, cos’è che “vede”?

un pigmento

fitocromo rodopsina

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l’occhio

occhio umano adulto

La sclera è il guscio biancastro che avvolge interamente l' occhio;

é la parte bianca visibile dell'occhio, quella che circonda l'

iride

La coroide contiene la rete dei vasi sanguigni

La sclera, sul davanti dell’occhio, diventa trasparente e, quindi, una lente convessa che si chiama cornea

L’humor acqueous è un liquido

L’humor vitreous è una gelatina

La parte anteriore della coroide, iride, ha un foro di diametro variabile, detto pupilla

La retina è un multistrato di cellule del sistema nervoso, che alla fine formano il nervo ottico

L’epitelio pigmentato è uno strato di cellule contenenti melanina che cattura i fotoni non assorbiti dalla

retina

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Le dimensioni dell’occhio

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la filogenetica dell’occhio

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le lenti

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le lenti dell’occhio

cornea ~40 diottrie cristallino ~20 diottrie

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l’occhio fotografico

plasticità della corteccia

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messa a fuoco

I raggi provenienti da oggetti lontani sono quasi paralleli e non necessitano di grande rifrazione per essere focalizzati

I raggi provenienti da oggetti vicini divergono e necessitano di maggior rifrazione per essere focalizzati

muscoli ciliari rilassati

muscoli ciliari contrattipresbiopia e

vecchiaia

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miope

ipermetrope

astigmatico

difetti & occhiali

presbite

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irrorazione

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all’oftalmoscopio

nervo ottico fovea

…e nelle fotografie!

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l’occhio

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bastoncelli & coni

visione scotopica visione fotopica

~ 6.5·10 6 coni/retina~ 100·10 6 bastoncelli/retina

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luce & penombra

Pirenne, 1962

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pixel

Østerberg, 1935

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pixel

>

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pixel~10 kdpi

Østerberg, 1935

~5 kdpi

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~ 1.7·10 3 dischi/bastoncello~ 6.5·10 6 coni/retina

bastoncelli & coni

~ 1.0·10 8 bastoncelli/retina

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rodopsina

F. Boll, 1876

rosa visivo (N. Kühne, 1878)

bue: 38 kDarana: 40 kDacalamaro: 49 kDabatterio: 25 kDa

~ 1.0·10 8 bastoncelli/retina~ 1.7·10 3 dischi/bastoncello~ 1.5·10 3 rodopsine/disco

iodopsine

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cis-trans

aldeide della vitamina A1 (G.Wald, 1933, 1963)

R.Cone, 1969

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elettrofisiologia

W. Hagins, 1969

i fotorecettori,illuminati,

iperpolarizzano

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ormoni

?

negli anni ‘50

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secondo messaggero

E. Sutherland, 1960

1971, Nobel per la Medicina

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fotoricezione

Bitensky, 1971 Cavaggioni, 1981

& cGMP

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in una buia notte…

quando, sotto un albero, si distinguono i contorni delle fogle….

ogni bastoncello illuminato cattura un fotone ogni 85 min

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e vede il singolo fotone!

Fuortes, 1964

Dodge, 1968

fenomeni quantistici

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sistema complesso

corpuscolo del Pacini

tatto

cellule ciliate della coclea

udito

~ 100·10 6 fotoricettori/retina

~ 1·10 6 ganglionari/retina

~ 10·10 6 intermedie/retina

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R.T.Sorbi

connessioni & interdipendenze…

fra fotorecettori

ed, a grandi disstanze, tramite le orizzontali

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…elaborazioni…

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…e spedizione

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con il risultato che

le informazioni che partono dalla retina sono

poche ma elaborate

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…ed arrivano a destinazione

ma questa è un’altra storia.

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Fine