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The function of the midget cell system in primate color vision

1971; Elsevier BV; Volume: 11; Linguagem: Espanhol

10.1016/0042-6989(71)90053-8

1878-5646

Peter Gouras,

Retinal Development and Disorders

Polyak described a neural circuit in primate retina which can mediate the output of a single cone. This circuit connects a cone with a ganglion cell by either of two types of midget bipolar cells, the synapotology of which has recently been examined by electronmicroscopy. I believe that I have detected the responses of ganglion cells of this midget cell system in Rhesus monkey retina. These ganglion cells have small receptive field centers; they are excited (either at "on" or at "off") by only one cone mechanism (either red, green or blue sensitive) in the center of their receptive field; they have small axons based on conduction velocity measurements; they are concentrated near the fovea; they respond continuously to a maintained stimulus of appropriate wavelength. Antidromic stimulation of these cells produces a distinct graded potential in the central retina. This potential can be elicited by stimulation of the parvo, but not the magno-cellular layers of the lateral geniculate nucleus implying that the midget cell system terminates in the parvo-cellular layers of this nucleus. Cells in the parvo-cellular layers tend to resemble midget ganglion cells in having only one of the three cone mechanisms mediating their receptive field center response. Striate cortical cells receive signals from several cone mechanisms in the center of their receptive field making some (those excited at "on" by one or more cone mechanisms and at "off" by another one or more) especially sensitive to color boundaries. Cells sensitive to a particular color boundary moving in one direction seem to be located next to those sensitive to the same boundary moving in the opposite direction suggesting an organization based on color contrast rather than color,per se. A model for color vision will be proposed in which six channels (based on the receptive field center mechanism of cells in the midget cell system) excite in various combinations single color sensitive cortical cells. Excitation of such a cell either at "on" or at "off" always produces the same color sensation. El circuito neural de la retina de primates es capaz, según lo describe Polyak, de dar curso a la salida de un cono simple conectándolo con una célula ganglionar mediante uno de los dos tipos existentes de células enanas bipolares, cuya sinaptologia ha sido objeto de recientes análisis electromicroscópicos. Creo que he podido detectar respuestas de células ganglionares de este sistema de células enanas en la retina de un mono rhesus. Estas células ganglionares, que poseen pequen˜os centros de campos receptivos, son activadas o inactivadas por obra de un sólo mécanismo cónico (sensible ya sea al rojo, al azul, o al verde), ubicado en el centro de su respectivo campo de recepción; tienen pequen˜os axones basados en mediciones de la velocidad de conducción; están concentradas cerca de la fovea; y responden constantemente a estimulos persistentes de largos de onda apropiados. Una estimulación de tipo antidrómico de estas células produce un potencial definidamente gradual en la retina central. Tal potencial puede ser generado estimulando las capas parvocelulares, pero no magno-celulares, del núcleo geniculado lateral, lo que significa que el sistema de células enanas termina en las capas parvo-celulares de dicho núcleo. La semejanza existente entre las células de las capas parvo-celulares y las ganglionares enanas radica en que solamente uno de los tres mecanismos cónicos da curso a la respuesta de su respectivo centro de campos de recepción. Las sen˜ates que, provenientes de diversos mecanismos cónicos, son aparentemente recibidas por los respectivos centros (activados o inactivados) de campos receptivos de las células corticales estriadas hacen que algunas de estas se muestren particularmente sensibles a los limites entre colores. Las células, sensibles a límites entre colores que se desplazan en un sentido, parecen estar contiguamente ubicadas a aquellas otras sensibles a limites que se desplazan en sentido opuesto, lo que sugiere la existencia de una organización basada en el contraste de colores más bien que en los colores en si. En el modelo de visión coloreada que se proyecta presentar, hay seis canales (basados en los mecanismos centrales de los campos receptivos de células enanas), que mediante varias combinaciones de colores,excitan a las células corticales sensibles al color.