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Die Wirkung der Pupille als Apertur- und Bildfeldblende auf die verschiedenen Komponenten des menschlichen Elektroretinogramms

The effect of the pupil as aperture and field stop on the various components of the human electroretinogram

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Albrecht von Graefes Archiv für klinische und experimentelle Ophthalmologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

The electroretinogram (ERG) was recorded in 10 normal subjects under scotopic and photopic conditions with the pupil of one eye constricted and that of the other eye dilated.

The human iris, being displaced from the nodal point of the eye, acts not only as an aperture, regulating the retinal illumination, but also as a field stop, limiting the visual angle, especially for large object fields, as in Ganzfeld illumination. This double effect of a constricted pupil clearly influences the Ganzfeld ERG, not only shifting the intensity response functions to higher luminances but also diminishing the maximal responses. Control experiments with smaller test fields, which are less affected by the pupillary field-stop properties, reveal no diminution of the scotopic b-wave amplitudes.

Implicit time functions, being nearly independent of the number of receptors stimulated, can be matched by taking into account the pupillary diameter and calculating the actual retinal illumination (Troland). Amplitudes, being highly affected by a decrease of responding neurons due to the angle-limiting field-stop character of the pupil, cannot be matched with regard to the pupillary diameter. This effect is most noticeable in Ganzfeld illumination for the scotopic b-wave, generated mainly by neurons of the peripheral retina, and has less effect on the photopic responses that are generated more centrally.

Zusammenfassung

Bei 10 augengensunden Personen wurde das Elektroretinogramm (ERG) unter skotopischen und photopischen Bedingungen abgeleitet, wobei die Pupille des einen Auges medikamentös weitgestellt, die des anderen Auges enggestellt war.

Da die menschliche Iris außerhalb des Knotenpunkts des Auges gelegen ist, wirkt sie nicht nur als helligkeitsregelnde Aperturblende, sondern auch als sehwinkelbegrenzende Bildfeldblende, insbesondere für ausgedehnte Objektfelder wie bei Ganzfeldbeleuchtung.

Diese doppelte Wirkung einer enggestellten Pupille beeinflußt das unterGanzfeldbedingungen abgeleitete ERG durch Verschiebung der Amplituden-Kennlinien zu höheren Leuchtdichten und durch Verminderung der Maximalamplituden. Kontrollexperimente mit kleineren Testfeldern, die durch die Bildfeldblendenwirkung der Pupille weniger beeinflußt werden, zeigen keine Verringerung der Amplituden der skotopischen b-Welle.

Die von der Zahl der gereizten Rezeptoren nahezu unabhängigen Gipfelzeit-Kennlinien lassen sich bei Kenntnis des Pupillendurchmessers durch Berechnung der Pupillenstärke (Einheit Troland) angleichen. Demgegenüber sind die Amplitudenwerte von der durch die Bildfeldblendenwirkung der Pupille hervorgerufenen Verminderung der Rezeptorenzahl abhängig; sie können allein durch Berücksichtigung des Pupillendurchmessers nicht angeglichen werden. Unter Ganzfeldbedingungen zeigt sich dieser Effekt am deutlichsten für die hauptsächlich von Neuronen der peripheren Netzhaut generierte skotopische b-Welle; er ist für die mehr vom Netzhautzentrum ausgelösten photopischen Antworten weniger ausgeprägt.

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Literatur

  • Alexandridis, E.: Bestimmung der Dunkeladaptationskurve mit Hilfe der Pupillenlichtreflexe, Ber. Dtsch. Ophthal. Ges.68, 274–277 (1968)

    CAS  Google Scholar 

  • Baumann, Ch.: Scotopic photometry of the xenon arc. Vision Res.6, 241–243 (1966)

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Brindley, G.S., Westheimer, G.: The spatial properties of the human electroretinogram. J. Physiol.179, 518–537 (1965)

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Deutsche Normen: Strahlenphysik im optischen Bereich und Lichttechnik; Pupillen-Lichtstärke als Maß für die Netzhautbeleuchtung. DIN 5031, Blatt 6, April 1975, Berlin: Beuth-Verlag

    Google Scholar 

  • Dodt, E., Wadenstein, L.: The use of flicker electroretinography in the human eye. Acta Ophthal.32, 165–180 (1954)

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Francois, J.: Diskussionsbemerkung zu Karpe, G. und Wulfing, B.: Importance of pupil size in clinical ERG. Acta Ophthal. Suppl.70, 59–61 (1962)

    Google Scholar 

  • Graham, C.H., Bartlett, N.R.: The relation of size of stimulus and intensity in the human eye: II. Intensity thresholds for red and violet light. J. exp. Psychol.24, 574–587 (1939)

    Google Scholar 

  • Hecht, S. Shlaer, S., Pirenne, M.H.: Energy, quanta and vision. J. gen. Physiol.25, 819–840 (1942)

    Article  Google Scholar 

  • Jayle, G.E., Boyer, R.-L., Saracco, J.-B.: L'électrorétinographie. Tome premier pp. 337–388, Paris: Masson et Cie. (Ed.) 1965

    Google Scholar 

  • Karpe, G.: The basis of clinical electroretinography. Acta Ophthal. Suppl.24, 1–118 (1945)

    Google Scholar 

  • Karpe, G., Wulfing, B.: Importance of pupil size in clinical ERG, Acta Ophthal. Suppl.70, 53–59 (1962)

    Google Scholar 

  • Moon, P., Spencer, D.E.: On the Stiles-Crawford Effect. J. Opt. Soc. Am.34, 319–329 (1944)

    Google Scholar 

  • Østerberg, G.: Topography of the layer of rods and cones in the human retina. Acta Ophthal. Kbh., Suppl.6, 1–102 (1935)

    Google Scholar 

  • Schober, H.: Das Sehen. Bd. II, 2. Aufl. p. 79 und 94, Leipzig: Fachbuch-Verlag 1958

    Google Scholar 

  • Stiles, W.S., Crawford, B.H.: The effect of a glaring light source on extrafoveal vision. Proc. Roy. Soc.B 122, 255–280 (1937)

    Google Scholar 

  • Straub, W.: Das Elektroretinogramm. Bücherei des Augenarztes, Beihefte Klin. Mbl. Augenheilk., 36, Heft, p. 69 (1961)

    Google Scholar 

  • Troland, L.T.: On the measurement of visual stimulation intensities. J. exp. Psychol.2, 1–33 (1917)

    Google Scholar 

  • Wald, G.: Area and visual threshold. J. gen. Physiol.21, 269–287 (1938a)

    Google Scholar 

  • Wald, G.: On rhodopsin in solution. J. gen. Physiol.21, 795–832 (1938b)

    CAS  Google Scholar 

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Hoffmann, ML., Zrenner, E. & Langhof, H.J. Die Wirkung der Pupille als Apertur- und Bildfeldblende auf die verschiedenen Komponenten des menschlichen Elektroretinogramms. Albrecht v Graefes Arch. klin. exp. Ophthal. 206, 237–245 (1978). https://doi.org/10.1007/BF02387335

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