Psicobiologia: l'occhio

La retina è composta di tre strati di neuroni, detta organizzazione laminare. Il primo strato più esterno è composto di fotorecettori di cui i coni per la condizione fotopica e i bastoncelli per la scotopica. In totale sono 125 milioni e si occupano di trasformare l’informazione luminosa in impulso nervoso. L’arrivo della luce sul fotopigmento del segmento esterno causa l’attivazione della proteina G che inibisce la sintesi del secondo messaggero e quindi avvia una iperpolarizzazione. Il buio è la condizione di polarizzazione, infatti la corrente al buio porta il potenziale di riposo a -30mV. Il NT è il glutammato. Il fotopigmento contiene rodopsina che reagisce alla luce con una reazione detta sbiancamento. La proteina recettrice è l’opsina e l’antagonista è il retinale, un derivato della vitamina A, che modifica la conformazione sterica. Lo sbiancamento attiva le proteine G dette trasducine che attivano l’enzima fosfodiesterasi che inattiva il secondo messaggero GMPc e di conseguenza vengono chiusi canali di membrana voltaggio-dipendenti per il Na+. La differenza tra coni e bastoncelli è la diversa quantità di dischi membranosi, maggiore per i bastoncelli, è la varietà di opsina. I coni hanno tre fotopigmenti diversi sensibili alle frequenze per il rosso, il verde e il blu (teoria tricromatica). La fovea è la zona centrale della retina in cui i fotorecettori sono direttamente esposti alla luce tramite un infossamento e la popolazione è solo di coni, nei processi di attenzione l’occhio è guidato all’obiettivo visivo in modo che rientri nella fovea. I fotorecettori fanno sinapsi nello strato plessiforme esterno verso le cellule bipolari, cellule orizzontali e cellule amacrine. L’ultimo strato di cellule gangliari che poi si dirigono al SNC tramite il nervo ottico è collegato alle sinapsi delle cellule bipolari e amacrine nel strato plessiforme esterno.

Le cellule bipolari sono di due tipi: OFF se depolarizzano al glutammato, cioè con poca luce, e ON che iperpolarizzano con il glutammato, cioè con molta luce. Ogni cellula bipolare raccoglie l’afferenza di più fotorecettori attraverso le cellule orizzontali, questa condizione è detta campo recettivo della cellula bipolare. Il campo recettivo è composto di due zone: il cento del campo recettivo e la periferia del campo recettivo. Le due zone sono antagoniste e sono dette campi recettivi centro-periferia antagonisti, infatti se il centro è ON la periferia è OFF. Allo stesso modo sono organizzate le cellule gangliari attraverso efferenze multiple da parte delle cellule amacrine. La sensibilità alla luminosità è tarata localmente sul contrasto tra buio e luce di gruppi di neuroni.
Le cellule gangliari appartengono a tre categorie morfologiche. Le cellule gangliari tipo M (5%), cellule gangliari tipo P (90%), cellule gangliari non-M non-P (5%). Le cellule M, più grandi, hanno una risposta transiente allo stimolo centrale e reagiscono anche a basso contrasto, sono sensibili al movimento. Le cellule P più piccole, hanno una risposta continua e sono sensibili ai dettagli fini. Le cellule gangliari tipo P sono sensibili alla differenza di frequenza della luce perciò sono dette cellule opponenti ai colori. La struttura è quella centro-periferia, ma per colori diversi, R+V-. Le cellule non-M non-P sono sensibili al blu-giallo, quest’ultimo come somma del verde-rosso.