Sommatie is een lichamelijk proces binnen het visuele proces. Het volgende artikel behandelt zowel de verduidelijking van termen als de functie van sommatie en gaat in op de vraag: wat zien getroffen personen, bij wie het sommatieproces wordt verstoord? Wat zijn de klinische beelden binnen dit kader?
Wat is sommatie?
Sommatie is een zuiveringsproces in de (menselijke) optische waarneming. Het is een van de manieren waarop de netvlies van het oog past zich aan veranderende lichtomstandigheden aan.
Functie en taak
Sommatie is een van de manieren waarop de netvlies van het oog past zich aan veranderende lichtomstandigheden aan. Om de rol van sommatie te begrijpen, legt u eerst de structuur van het netvlies uit. Het menselijke netvlies wordt geschat op 120 miljoen staafjes en 6 miljoen kegeltjes. De staven zijn verantwoordelijk voor schemer-, nacht- en bewegingszicht. De kegeltjes worden alleen gestimuleerd bij hogere lichtintensiteiten en zijn verantwoordelijk voor het kleurenzien. Een dwarsdoorsnede van het netvlies toont de ganglion cellen in de bovenste laag, die zich verenigen in de blinde vlek aan het vormen optische zenuw Daaronder bevindt zich een laag van schakelcellen die een rol spelen bij verschillende retinale zuiveringsprocessen, de receptieve velden en het proces van sommatie. Deze laag bestaat uit drie verschillende celtypen. De bipolaire cellen verbinden de staafjes en kegeltjes met de ganglion cellen. De horizontale cellen verbinden lichtgevoelige cellen met elkaar, terwijl de amacrine-cellen verbinding maken ganglion cellen aan elkaar. De schakelcellaag wordt gevolgd door de laag lichtgevoelige cellen, staafjes en kegeltjes. Ze worden dus niet direct blootgesteld aan invallend licht. De delen van de visuele sensorische cellen die continu bezig zijn met het visuele proces zitten aan de buitenkant vast in het zwarte netvliespigment epitheel - zichtbaar door de leerling openen - en worden erdoor gevoed. De macula is het metabolisch meest actieve gebied in het menselijk lichaam. De distributie van staafjes en kegeltjes varieert en hangt af van hun functie in het netvlies. In het midden van het netvlies, in de optische as, bevindt zich de visuele put, ook wel de fovea centralis genoemd. Alleen kegels zijn hier te vinden; staven zijn niet aanwezig. In het aangrenzende gebied van de macula, de gele vlekneemt de gezichtsscherpte al snel af. Hier worden, afhankelijk van de afstand tot het centrum, steeds minder kegels en steeds meer staven met elkaar verbonden. Buiten de macula zijn de staafjes in de overgrote meerderheid. Aangezien "slechts" ongeveer 1 miljoen ganglioncellen beschikbaar zijn, zijn deze in clusters - receptieve velden - met de 126 miljoen sensorische cellen verbonden. In de fovea centralis is één kegelcel verbonden met één ganglioncel voor de hoogste gezichtsscherpte. In het aangrenzende gebied van de macula komen kleinere receptieve velden voor, waar ongeveer 20-100 kegeltjes in verbinding staan met 3-15 bipolaire cellen en 1 ganglioncel in een receptief veld. Dit is gebaseerd op de bevinding dat één bipolaire cel een netwerk vormt met één ganglioncel: dus voor een receptief veld van kegeltjes is er een verhouding van ongeveer 1: 6. Daarentegen vormen ongeveer 15-30 staafjes een receptief veld met één bipolaire cel. Nu komt sommatie in het spel. Naast donkere aanpassing en lichtaanpassing is sommatie een ander aanpassingsproces van het menselijk netvlies om de lichtgevoeligheid van de staafjes en kegeltjes te regelen afhankelijk van de verlichtingssterkte. Er wordt onderscheid gemaakt tussen ruimtelijke en temporele sommatie. In ruimtelijke sommatie is voor de staafjes een binnenkomend zwak lichtsignaal
binnenkomend zwak lichtsignaal wordt versterkt door convergentie in het receptieve veld. Er moeten veel hengels tegelijkertijd actief zijn. De elektrische impuls moet groot genoeg zijn in de grotere receptieve velden om een stimulus in de benedenstroomse ganglioncel te activeren. Met toenemende luminantie worden de kegeltjes steeds meer gestimuleerd. Hier worden de kleinere receptieve velden aangesproken. Het principe van laterale remming is van toepassing: Omgekeerd kunnen de signalen elkaar ook verzwakken, afhankelijk van het punt van oorsprong - ervan uitgaande dat naburige sensorische cellen worden gestimuleerd met verschillende lichtintensiteiten. Dit principe is van toepassing op contrastverbetering: als men een raster van zwart gevulde vierkanten op een witte achtergrond ziet, verschijnt een enigszins donkere illusie in de kruispunten van de witte lijnen, alleen niet in het fixatiepunt. De kruispunten zijn omgeven door meer witte dan de witte vlakken naast de zwarte vierkanten. De excitaties vanuit de kruispunten worden uiteindelijk sterker geremd dan die van de witte lijnen tussen de zwarte vierkanten. Temporele sommatie is een proces waarbij de belichtingstijd van de lichtprikkel naar het netvlies wordt verlengd bij lage lichtintensiteiten, zoals door langzame oogbewegingen of langdurige fixatie.
Ziekten en aandoeningen
Bij sommige ziekten kunnen deze controleprocessen in het netvlies niet meer met de beoogde kwaliteit of volledig worden uitgevoerd. De getroffen persoon is bijvoorbeeld enorm verblind doordat controleprocessen in het netvlies niet meer functioneren. De contrastverwerking verloopt niet zoals gebruikelijk, zoals beschreven in de test met de zwarte vierkantjes op een witte achtergrond: De illusies van de zwarte vlakken lijken minder intens. De getroffen persoon zou ook grote problemen moeten hebben om zich aan te passen wanneer hij van een lichte naar een donkere kamer gaat of omgekeerd. Of wanneer hij op een zonnige dag een kruispunt met een laan met bomen kruist. Of hij staat op het punt de kruising over te steken en bevindt zich plotseling in de schaduw van een huis. Ziekten die het controleproces van het netvlies beïnvloeden, zijn die waarbij de lagen van ganglioncellen, cellen schakelen, visuele sensorische cellen en retinale pigment epitheel die directioneel in de retinale doorsnede zijn opgesteld, zijn in deze vorm niet meer aanwezig. In de regel is de oogarts zouden deze onregelmatigheden in de retinale structuur moeten zien in de vorm van hyper- of depigmentatie bij het bekijken van de fundus van het oog met een oftalmoscoop. Deze kunnen gelokaliseerd zijn in de macula, of gelokaliseerd in de periferie van het netvlies. Sommige retinale dystrofieën gaan van de periferie naar het gezichtsveldcentrum of vice versa. Optische coherentietomografie, dat een dwarsdoorsnedeaanzicht geeft van een groot deel van het netvlies, zou ook meer gedetailleerde informatie moeten kunnen geven. Fundus autofluorescentie (FAF) is in staat om normaal functioneren van afwijkende retinale gebieden te visualiseren. FAF geeft dus uiteindelijk gezichtsveldgrenzen of kleine gebreken weer die scotomen worden genoemd. Dit onderzoek detecteert de ophoping van lipofuscine in het netvlies, dat normaal gesproken moet worden weggegooid. Als een ziekte wordt vermoed die verband houdt met de verwerking van sensorische stimuli in het netvlies, wordt de patiënt onderzocht in het netvlieslaboratorium. Hier worden gebruikt: Dark adaptation volgens Goldmann-Weekers, om te kijken hoe de hengels reageren op lage lichtintensiteiten. Bij het vermoeden dat processen van schakelcellen en ganglioncellen zijn aangetast, kan de VEP worden gebruikt. Bij deze procedure ziet de patiënt een steeds sneller veranderend zwart-wit honingraatpatroon op een monitor. Multifocale ERG (mfERG) onderzoekt de sommatierespons of cellulaire respons in de macula. De ERG is een afleiding van de somrespons van het staaf- en kegelvormige netvlies op basis van scotopische en fotopische stimulatie van de sensorische cellen en afleiding van de potentialen. In sommige gevallen van infantiele hersenverlamming, het netvlies gedraagt zich alsof het heeft retinitis pigmentosa en bootst de progressie na.
