แท่ง: โครงสร้างหน้าที่และโรค

แท่งเป็นเซลล์รับแสงของจอประสาทตาที่รับผิดชอบในการมองเห็นกลางคืนแบบโมโนโครมที่ไวต่อแสงและการมองเห็นอุปกรณ์ต่อพ่วง หลัก สมาธิ ของแท่งอยู่นอก จุดสีเหลือง (fovea centralis) ตั้งอยู่ใจกลางเรตินาซึ่งส่วนใหญ่มีกรวยสามประเภทที่แตกต่างกันเพื่อการมองเห็นสีและความคมชัดในตอนกลางวันและในช่วงพลบค่ำ

แท่งคืออะไร?

ประมาณ 110 ล้านแท่งบนเรตินาเป็นเซลล์รับแสงที่มีความไวต่อแสงมากกว่ารูปกรวยประมาณ 6 ล้านชิ้น ดังนั้นแท่งจึงถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับการมองเห็นในเวลากลางคืน (การมองเห็นแบบสโคป) และการมองเห็นในเวลาพลบค่ำ เนื่องจากมีแท่งเพียงชนิดเดียวซึ่งไวต่อแสงเป็นพิเศษในช่วงสเปกตรัมสีเขียวอมฟ้าการมองเห็นจึงกลายเป็นสีเดียวภายใต้ความสว่างที่แน่นอน ไม่มีการรับรู้สีที่แตกต่างกันอีกต่อไป ความไวแสงสูงเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้คอนทราสต์เสียไป เนื่องจากแท่งมากถึง 20 แท่งรายงานแรงกระตุ้นของแสงเหมือนกัน ปมประสาท ผ่านเซลล์สองขั้วศูนย์การมองเห็นในไฟล์ สมอง ไม่สามารถหาแรงกระตุ้นของแสงได้อย่างแม่นยำเช่นเดียวกับกรวยอีกต่อไปซึ่งมักจะเชื่อมต่อกับปมประสาท "ของพวกมัน" ในอัตราส่วน 1: 1 แม้ว่าหลักการของการแปลงแรงกระตุ้นของแสงเป็นสัญญาณประสาทไฟฟ้าโดยหลักการแล้วเกือบจะเหมือนกันสำหรับแท่งและกรวย แต่ข้อความจากแท่งจะเร็วกว่ารูปกรวยอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากมีการเชื่อมต่อระหว่างกลางน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้แท่งจึงมีความไวอย่างมากไม่เพียง แต่ต่อแสงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัตถุที่เคลื่อนไหวในช่องมองภาพรอบข้างด้วย

กายวิภาคศาสตร์และโครงสร้าง

โครงสร้างของแท่งคล้ายกับโคน แต่แท่งจะเรียวกว่าและใช้โรดอปซินเป็นเม็ดสีที่มองเห็นได้ซึ่งมีความไวสูงสุดในช่วงสีเขียวอมฟ้าคือ 498 นาโนเมตร แท่งประกอบด้วยร่างกายเซลล์ไซแนปส์เซ็กเมนต์ด้านในซีเลียมที่เชื่อมต่อและเซ็กเมนต์ด้านนอก ส่วนภายในให้การเผาผลาญของเซลล์และโดยหลายพัน mitochondria ในนิวเคลียส การเผาผลาญพลังงานในขณะที่ส่วนด้านนอกเป็นที่ที่การแปลงพัลส์แสงเป็นสัญญาณประสาทไฟฟ้าการถ่ายทอดสัญญาณภาพจะเกิดขึ้น ส่วนด้านนอกประกอบด้วยแผ่นดิสก์ที่เรียกว่ามากกว่า 1,000 แผ่นซึ่งเก็บรงควัตถุ rhodopsin ที่มองเห็นได้ แผ่นดิสก์ได้รับการพัฒนาจากการรุกรานของเยื่อหุ้มเซลล์ในอดีตที่หลุดออกจากเยื่อหุ้มชั้นนอกในช่วงวิวัฒนาการ ในทางตรงกันข้ามการบุกรุกของเมมเบรนในส่วนด้านนอกของกรวยยังคงเป็นที่รู้จักเนื่องจากยังคงเป็นส่วนหนึ่งของเมมเบรน cilium ที่เชื่อมต่อบริเวณขอบซึ่งประกอบด้วย microtubules ที่ไม่เป็นแนวทแยงมุม (รูปหลายเหลี่ยม 9 ด้าน) ทำหน้าที่ในการรักษาเสถียรภาพของการเชื่อมต่อระหว่างส่วนด้านในและด้านนอกและเพื่อขนส่งสสารระหว่างสองส่วน

ฟังก์ชันและงาน

หน้าที่หลักของแท่งคือการแปลงแรงกระตุ้นของแสง (ที่อ่อนแอ) ให้เป็นกระแสประสาทไฟฟ้า กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับน้ำตกการถ่ายทอดสัญญาณที่ซับซ้อนและส่วนใหญ่เกิดขึ้นในส่วนภายนอก ขั้นตอนแรกประกอบด้วยปฏิกิริยาของ rhodopsin เม็ดสีที่มองเห็นซึ่งประกอบด้วย opsin และ carotenoid 11-cis-retinal หลังจากได้รับแสงแล้ว 11-cis-retinal จะทำการไอโซเมอร์ให้กับไอโซเมอร์ all-trans และแยกออกจากโรดอปซินอีกครั้ง ซึ่งแตกต่างจากการกระตุ้นของเซลล์ประสาทอื่น ๆ ซึ่งโดยปกติจะถูกกระตุ้นให้ปล่อยก สารสื่อประสาท โดยการลดโพลาไรเซชันสั้น ๆ จาก -65 mV ถึง +10 ถึง +30 mV สิ่งนี้จะทำงานในลักษณะอื่น ๆ ในเซลล์รับแสง ที่ ประสาทซึ่งมีประจุเป็นลบที่ประมาณ -40 mV จะมีการเปลี่ยนขั้วเป็นเวลาสั้น ๆ ถึง -65 mV ทำให้ลดหรือหยุดการปลดปล่อยในช่วงสั้น ๆ กลูตาเมตซึ่งเป็นสารสื่อประสาทที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นการสร้างกระแสประสาทที่สอดคล้องกันจึงไม่ได้เกิดขึ้นจากการปลดปล่อยก สารสื่อประสาทแต่โดยการลดลงของการเปิดตัว หากไม่มีแสงกระทบตัวรับ (ตำแหน่งพัก) กลูตาเมต ออกอย่างต่อเนื่องที่ ประสาท ของเซลล์รับแสง สิ่งนี้มีข้อได้เปรียบที่ปมประสาทปลายน้ำสามารถเปลี่ยนแปลงการกระตุ้นของเส้นประสาทได้อย่างค่อยเป็นค่อยไปตาม ความแข็งแรง ของการเกิดแสงคือสร้างสัญญาณแอนะล็อกชนิดหนึ่งที่ช่วยให้ศูนย์การมองเห็นไม่เพียง แต่กำหนดจุดแสงเชิงพื้นที่เท่านั้น แต่ยังกำหนดความสว่างได้ด้วย คุณสมบัติของแท่งในการตอบสนองอย่างไวต่อวัตถุในช่องมองภาพอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เคลื่อนไหวเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมเดิมทำหน้าที่ปกป้องเรา ศัตรูหรือผู้ล่าที่เข้าใกล้จากด้านข้างจะสังเกตเห็นได้เร็ววันนี้ความสามารถของแท่งนี้มีบทบาทในการบินด้วยภาพโดยสังเกตเห็นวัตถุที่เข้าใกล้ด้านข้าง แต่เนิ่นๆและเริ่มการหลบหลีก

โรค

ความผิดปกติของก้านจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดในการมองเห็นตอนกลางคืนที่บกพร่อง คืนที่ย้อนกลับได้อย่างกว้างขวาง การปิดตา ของขวัญที่มีราคาต่ำกว่า วิตามิน เนื่องจาก rhodopsin เม็ดสีที่มองเห็นไม่เพียงพอสามารถฝากไว้ที่แผ่นดิสก์ในส่วนด้านนอกของแท่ง อาการของความผิดปกติของแท่งยังสามารถรับรู้ได้จากความไวต่อแสงสะท้อนที่เพิ่มขึ้นเช่นเนื่องจากการจราจรที่กำลังเข้ามา นอกเหนือจาก การขาดวิตามินเอ และแผลที่เส้นประสาทเนื่องจากบาดแผล สมอง การบาดเจ็บ (SHT) เนื้องอกในสมอง หรือการบาดเจ็บอื่น ๆ ความผิดปกติของก้านส่วนใหญ่เกิดจากความบกพร่องทางพันธุกรรม สิ่งเหล่านี้มักเป็นข้อบกพร่องทางพันธุกรรมนั่นเอง นำ ไปยังจอประสาทตาเสื่อมประเภทต่างๆและทำให้เกิดการทำลายเซลล์รับแสงในเรตินาอย่างค่อยเป็นค่อยไป Retinitis pigmentosa เป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมที่เกิดขึ้นจากภายนอกในซึ่งหมายความว่าแท่งเป็นกลุ่มแรกที่ได้รับผลกระทบและในเวลากลางคืนโดยทั่วไป การปิดตา และความไวต่อแสงสะท้อนจะพัฒนาขึ้นแม้ว่าการมองเห็นในเวลากลางวันจะไม่บกพร่องในแง่ของความคมชัดและการมองเห็นสี ความผิดปกติของจอประสาทตาอื่น ๆ เช่นโรคกรวยไตเสื่อม (ZSD) ความคืบหน้าจากภายในสู่ภายนอกเพื่อให้กรวยได้รับผลกระทบก่อนและแท่งในภายหลัง