Neurofisiologia da Visão

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VISÃO 
Curso de Neurofisiologia/Neurociências Graduação 
Núcleo de Neurociências 
Departamento de Fisiologia e Biofísica 
Instituto de Ciências Biológicas 
UFMG 
André Ricardo Massensini, Ph.D. Bruno Rezende de Souza, Ph.D. 
Grace Schenatto Pereira, Ph.D. Juliana Carvalho Tavares, Ph.D. 
Márcio Flávio Dutra Moraes, Ph.D. 
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Lentes 
córnea (difração fixa; 42D) 
cristalino (difração variável; mais 12D) 
 
Pupila 
Miose (músculo constritor da pupila) 
Midriase (músculo dilatador da pupila ) 
 
Músculos extrínsecos do olho 
Movimentos oculares 
 
Retina 
Local de focalização da imagem e de Transdução sensorial 
ANATOMIA DO OLHO 
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RETINA Anatomia do Olho 
 
 
 
 
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trigeminal1° afferent (free nerve endings in the cornea, trigeminal nerve, ganglion, 
root, and spinal trigeminal tract), which end on trigeminal 2° afferent in the spinal 
trigeminal nucleus, some of which send their axons to reticular formation 
interneurons, which send their axons bilaterally to facial motor neurons in the 
facial nucleus, which send their axons in the facial nerve to orbicularis oculi, which 
functions to lower the eyelid 
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Claude Bernard-
Horner syndrome 
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Retina, optic nerve, optic chiasm, and the optic tract fibers that join the brachium of the superior 
colliculus, which terminate in the pretectal area of the midbrain, which sends most of its axons 
bilaterally in the posterior commissure to terminate in the Edinger-Westphal nucleus of the oculomotor 
complex, which contains parasympathetic preganglionic neurons and sends its axons in the oculomotor 
nerve to terminate in the ciliary ganglion, which sends its parasympathetic postganglionic axons in the 
short ciliary nerve, which ends on the iris sphincter 
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REFRAÇAO: propriedade de certos 
materiais que modificam a trajetória da 
luz como as lentes. 
 
 - lentes convergentes 
 - lentes divergentes 
 
 
As lentes convergentes focalizam os 
feixes de luz em um determinado ponto. 
Quanto maior o poder de refração maior 
será o poder de convergência. 
 
No vácuo a luz viaja em linha reta(não sofre refringência) mas, quando chega na atmosfera terrestre, 
interage com diferentes meios e sofre: Reflexão, Absorção e Refração 
Dioptria: poder de refração 
A distancia focal do olho é FIXA. 
O cristalino focaliza objetos próximos mudando a curvatura. 
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MIOPIA 
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ASTIGMATISMO 
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FOVEA 
N. Óptico 
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C. Bipolares 
C. Ganglionares 
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RETINA Fotorreceptores 
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RETINA Fotorreceptores 
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BASTONETES 
Púrpura (380 a 650nm) 
Tons de cinza 
Adaptados a baixa luminosidade (visão escotópica) 
 
 
CONES 
Azul (419nm) 
Verde (531nm) 
Vermelho (559nm) 
 
Visão em cores 
Adaptados a alta luminosidade (visão fotótica) 
Elevada resolução espacial das imagens 
Os fotorreceptores 
Convertem o sinal luminoso em potencial receptor 
por meio de reações fotoquímicas. Há dois tipos de 
receptores. 
 
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DALTONISMO 
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RETINA Histologia 
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Histologia 
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Retina central e retina periférica 
Acuidade visual 
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V1: Via visual primaria 
Inicio do processamento da cor, 
forma e movimento 
Campo receptor pequeno 
 
V2, V3, VP: continuação do 
processamento visual com 
aumento dos campos receptores 
 
V3A: percepção do movimento 
 
V4v: desconhecido 
 
MT/V5: detecção de movimento 
 
V7: função desconhecida 
 
V8: processamento de cores 
 
LO: reconhecimento de objetos 
grandes 
 
 
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O trato óptico destina suas fibras: 
a)  Núcleo supra-quiasmático (Diencéfalo, Hipotálamo): Ritmos biológicos 
b)   Área pré-tectal (Di e Mesencéfalo): Miose e Acomodação visual 
c)  Colículo superior (Mesencéfalo): Reflexos oculares 
d)   NGL (Diencéfalo, Tálamo): percepção visual 
As informações ópticas destinam-se a outros 
sítios do SNC 
Ritmos biológicos 
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Os estímulos luminosos também causam reflexos viscerais e somáticos 
Miose 
Acomodação visual Movimentos oculares reflexos 
 
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+ 
On Centered 
- 
- - 
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A B 
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SENTIDO DA VISÃO 
Tudo que vemos é de fato o que 
parece ser? 
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Olho Esquerdo 
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MÀQUINA 
 
Distância focal variável: Lentes móveis 
Íris: diâmetro regulável 
 
O OLHO É UMA CAMERA SUPER-AUTOMÁTICA 
OLHO 
 
Procura e focaliza o objeto de interesse por 
meio de movimentos oculares precisos e 
complexos. 
 
Revela e transmite a imagem praticamenteem 
tempo real 
 
Filme de sensibilidade variável 
 
Visão tridimensional 
 
Sistema de lentes 
Córnea (42 D; fixa) 
Cristalino (12 D; curvatura variável) 
 
Controle da quantidade de luz 
Pupila de diâmetro regulável 
(miose e midriase) 
 
Sistema autolimpante de transparência 
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Campos Visuais 
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MOVIMENTOS OCULARES 
Os músculos extrínsecos do olhos garantem o posicionamento 
da imagem na região de maior precisão sensorial mas que 
esteja ocorrendo sempre num ponto diferente. 
 
COORDENAÇAO BINOCULAR 
 Conjugados (movimento dos dois olhos na mesma direção e 
velocidade) e disjuntivos (convergência e divergência ocular) 
 
VELOCIDADE 
 Sacádicos (rápidos, independentes do movimento do objeto) 
 Segmento (lentos, seguem o movimento do objeto) 
 
TRAJETÓRIA 
 Radiais e Torsionais 
 
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Movimento de seguimento para a direita 
ATIVAÇAO 
Reto lateral D (VI – D: abdução) 
Reto medial E (III – E; adução) 
 
INIBIÇÂO 
Reto lateral E (VI – D) 
Reto medial D (III – E) 
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MÚSCULOS OCULARES EXTRINSECOS 
Clips mostrando os diferentes movimentos oculares 
http://medstat.med.utah.edu/neurologicexam/home_exam.html 
(Vá em CRANIAL NERVE EXAM) 
 
http://vision.psy.mq.edu.au/~peterw/corella/315/sensesweb/ 
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A imagem é focalizada na retina, sobre a 
fóvea. O olho possui duas lentes 
 Córnea (fixa) 
 Cristalino (curvatura variável, controlado 
pelo m. ciliar) 
 
Córnea 
Cristalino 
m. ciliar 
m. ciliar relaxado 
Ligamentos tensos 
Cristalino plano 
m. ciliar contraído 
Ligamentos livres 
Cristalino arredondado 
ACOMODAÇAO VISUAL 
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Mecanismo Neural da 
Acomodação Visual 
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Objetos próximos 
> REFRAÇAO 
Objetos distantes 
< REFRAÇAO 
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HIPERMETROPIA 
Olho pequeno ou 
cristalino achatado, a 
imagem se forma depois 
da retina 
A formação da imagem depende: 
 Forma do globo ocular 
 Forma das lentes 
MIOPIA 
Olho alongado ou cristalino 
arredondado, a imagem se 
forma antes da retina 
lentes divergentes 
lentes convergentes 
O míope não enxerga bem os objetos distantes 
O hipermétrope não enxerga bem os objetos próximos 
Sense Web 
http://vision.psy.mq.edu.au/%7Epeterw/corella/315/sensesweb/L1Eye/L1Eye.swf 
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Midriase e Miose 
Alem disso, a miose reduz o 
cone de luz e melhora a 
focalização do objeto sobre a 
fóvea. 
Miose: CONSTRIÇAO pupilar causada 
pela contração do músculo circular da íris 
diante do excesso de luminosidade. 
Reflexo fotomotor, mediado pelo SNA 
parassimpático 
Midríase: DILATAÇAO pupilar 
causada pela contração do músculo 
radial da íris, diante de baixa 
luminosidade. 
Reflexo mediado pelo SNA simpático 
clic 
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Circuito neurais que controlam a miose e a midriase 
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SECREÇÃO LACRIMAL 
Córnea úmida e asséptica 
 
FECHAMENTO PÁLPEBRA 
Espalhamento da secreção lacrimal 
e proteção contra estímulos 
nocivos e luz intensa 
 
Músculo orbicular, nervo facial (VII) 
REFLEXO DE FECHAR A PÁLPEBRA 
 
Piscar 
Estimulação na córnea E 
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RETINA 
 
Transduçâo Sensorial 
Processamento da imagem 
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fóvea 
FÓVEA 
Local de maior acuidade visual 
 
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BASTONETES 
Púrpura (380 a 650nm) 
Tons de cinza 
Adaptados a baixa luminosidade (visão escotópica) 
 
 
CONES 
Azul (419nm) 
Verde (531nm) 
Vermelho (559nm) 
 
Visão em cores 
Adaptados a alta luminosidade (visão fotótica) 
Elevada resolução espacial das imagens 
Os fotorreceptores 
Convertem o sinal luminoso em potencial receptor 
por meio de reações fotoquímicas. Há dois tipos de 
receptores. 
 
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TRANSDUÇAO SENSORIAL 
Presença de luz: corrente de hiperpolarização 
Ausência de luz: corrente de despolarização, 
Rodopsina Retinal + Opsina 
1)  Presença de luz 
2)  Reação fotoquímica 
3)  Fechamento de canais de Na GTP dependente 
4)  Corrente de claro 
5)  Redução na liberação de NT 
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Canais de Na abertos 
Correntes de despolarização 
Canais de Na fechados 
Correntes de hiperpolarizaçao 
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A distribuição de cones e bastonetes na retina não é uniforme. 
Retinas nasal e temporal: mais bastonetes 
Retina central: mais cones 
Distribuição de Cones e Bastonetes 
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Grande 
convergência pouca convergência 
Maior 
densidade 
de bastonetes 
Maior 
densidade 
de cones 
Integra 
uma grande área 
da retina 
Integra 
uma pequena área 
da retina 
Baixa resolução Alta resolução 
Retina central Retina Periférica 
Causas da resolução espacial 
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O neurônio ganglionar possui um campo receptor circular 
Central 
N. óptico 
Periférico 
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A B 
C D 
Neurônio ON-center 
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Visão Colorida 
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Retina central Retina periférica 
A visão em cores depende de muita luz Os cones concentram-se na fóvea central 
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X 
 PÓS-IMAGEM 
 
Vermelho verde pálido 
Verde vermelho pálido 
Amarelo azul pálido 
Azul amarelo pálido 
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Normal Daltonismo_verde 
Daltonismo_azul Daltonismo_vermelho 
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VISÂO EM CORES 
A visão em cores requer maior 
luminosidade e está adaptada para a 
visão diurna. 
Fornece maior resolução espacial. 
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VIA VISUAL 
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Projeção da retina temporal do olho D e da 
retina nasal do olho E 
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Via visual 
Neurônio I 
Neurônio II 
Neurônio III 
Embriologicamente, a retina é uma 
extensão do sistema nervoso central 
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A LUZ NOS SISTEMAS BIOLÓGICOS 
 
CICLOS BIOLOGICOS (circadianos) 
 Ciclo sono-vigília 
 
PERCEPÇÃO VISUAL 
 Localização espacial: localizar objetos de interesse dentro do campo visual 
 Medida de intensidade luminosa: estima o brilho dos objetos 
 Discriminação de forma dos objetos: diferenciar e reconhecer objetos baseados no contorno 
 Visão em cores: identifica padrões de cores 
 Detecção de movimento: identifica padrões de movimento 
 
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Blindsight (Visão cega): embora não relate percepção visual consciente, o paciente tem 
habilidade de pegar um objeto com precisão. 
 
Sistema visual primitivo: peixes e rãs associado ao controle reflexo oculares para os 
estímulos visuais bruscos e dirigem a nossa atenção para a fonte de estímulos. 
 
Sistema visualderivado e típico dos mamíferos: dotado de capacidade conceitual 
Olho 
Sistema Visual primitivo 
Sistema Visual de Mamífero 
Movimentos oculares e da cabeça 
Movimentos de alcançar com as mãos 
Outros comportamentos reflexos 
Falar e pensar em palavras 
Outros comportamentos complexos 
“A consciência não é uma propriedade geral de todas as regiões do cérebro” 
Carlson, 2002 
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Psicofísica 
Experiências sensoriais 
visuais do cérebro 
Tudo que vemos é de fato o que 
parece ser? 
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Parecer o que não é (mimetizar) ou 
ocultar-se no ambiente (camuflar-se) 
são estratégias de defesa anti-
predatória bastante eficazes. 
 
Essas ilusões ópticas se tornaram 
possíveis porque 
a)  as presas perdem o contorno ou 
b)   por que o contorno aparenta o que 
não é. 
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O triangulo fantasma 
O sentido visual realiza julgamento por extrapolação 
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A iluminação vem de cima ou de baixo? 
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Um pato ou um coelho? Uma moça ou uma velha? 
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Taças ou faces? 
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Fite o alvo por uns 20s. O que acontece com o desaparecimento dos 
polígonos azul e vermelho? 
Viu o fantasma amarelo? E o verde? 
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Ilusão de movimento 
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VISÃO 
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Feche o olho esquerdo e olhe apenas o circulo. 
Feche o olho direito e olhe apenas a cruz. 
Feche o olho direito e olhe a cruz. 
VISÃO 
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Julgamento por padrões 
Decisão perceptual 
Julgamento por tamanho 
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Efeito Neon 
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