Summary
Amplitudes and implicit times of the several oscillatory potentials (OP's) in the human electroretinogram have been studied in relation to temporal, adaptive and spectral stimulus variables. The last of the OP-wavelets responds differently from the preceding ones; its implicit time shortens with increase in stimulus frequency or adaptive illumination, whereas that of the preceding OP's is prolonged or stays constant. Moreover, the last OP-wavelet is time locked with the stimulus offset, whereas the others are not. This can be confirmed by linear subtraction of responses to an isolated stimulus onset from responses to stimuli of variable durations. These results indicate, that the last oscillatory potential is related to the light offset and is presumably generated by the retinal off-elements described in single cell recordings.
Zusammenfassung
Die Amplituden und Gipfelzeiten der einzelnen schnellen Potentialschwingungen im menschlichen Elektroretinogramm (oszillatorische Potentiale) wurden im Bezug zu zeitlichen, adaptiven und spektralen Reizparametern untersucht. In einer Serie von oszillatorischen Potentialen (OP's) zeigt dasjenige mit der längsten Gipfelzeit auffallende Unterschiede gegenüber den vorangehenden; seine Gipfelzeit verkürzt sich mit Steigerung der Reizfrequenz oder der adaptiven Beleuchtung, während die Gipfelzeit der vorangehenden OP's sich verlängert oder gleich bleibt. Darüber hinaus zeigt das letzte OP im Gegensatz zu den übrigen einen zeitlichen Bezug zum Reizende. Dies läßt sich erhärten durch lineare Subtraktion seiner, durch einen isolierten Hellsprung ausgelösten on-Antworten von on/off-Antworten auf Reize unterschiedlicher Dauer. Die Befunde weisen darauf hin, daß das in einer Serie zuletzt auftretende OP in enger Beziehung zur Beendigung eines Lichtreizes steht und vermutlich von den in Einzel-Zell-Versuchen gefundenen retinalen off-Elementen generiert wird.
Similar content being viewed by others
References
Adams, K.G., Dawson, W.W.: Fast retinal potential luminosity functions. Vision Res. 11, 1135–1146 (1971)
Algvere, P., Wachtmeister, L., Westbeck, S.: On the oscillatory potentials of the human electroretinogram in light and dark adaptation. I. Thresholds and relation to stimulus intensity on adaptation to short flashes of light. A Fourier analysis. Acta Ophthalmol. (Kbh.) 50, 737–759 (1972)
Best, B., Bohnen, K.: Alternierende Potentiale im Elektroretinogramm des Menschen bei Flimmerbelichtung. Acta Ophthalmol. (Kbh.) 35, 273–278 (1957a)
Best, B., Bohnen, K.: Über den „off-Effekt“ im Elektroretinogramm des Menschen. Graefes Arch. Klin. Exp. Ophthal. 158, 568–577 (1957b)
Dodt, E.: Cone electroretinography by flicker. Nature 168, 738–740 (1951)
Dodt, E., Jessen, K.H.: The duplex nature of the retina of the nocturnal gecko as reflected in the electroretinogram. J. Gen. Physiol. 44, 1143–1158 (1961)
Dodt, E., Wirth, A.: Differentation between rods and cones by flicker electroretinography in pigeon and guinea pig. Acta Physiol. Scand. 30, 80–89 (1953)
Granit, R., Riddell, H.A.: The electrical response of light- and dark-adapted frog's eyes to rhythmic and continous stimuli. J. Physiol. 81, 1–28 (1934)
Heck, J.: The flicker electroretinogram of the human eye. Acta Physiol. Scand. 39, 158–166 (1957)
Howarth, C.I.: On-off interaction in the human electroretinogram. J. Opt. Soc. Am. 51, 345–352 (1961)
Kojima, M., Zrenner, E., Langhof, H.-J.: Der Einfluß von Reizlichtstärke und Dauer der vorangehenden Dunkelphase auf die oszillatorischen Potentiale im menschlichen Elektroretinogramm. Ber. Dtsch. Ophthalmol. Ges. 74, 723–728 (1977)
Langhof, H.-J., Kojima, M., Zrenner, E.: Parameter des off-Effekts im menschlichen Elektroretinogramm. Ber. Dtsch. Ophthalmol. Ges. 74, 729–732 (1977)
Meservey, A.B., Chaffee, E.L.: Electrical response of the retina in different types of cold-blooded animals. J. Opt. Soc. Am. 15, 311–330 (1927)
Nagata, M.: Studies on photopic ERG in human eye. Acta Soc. Ophthalmol. Jpn. 66, 1614–1673 (1962)
Nelson, R., Famiglietti, E.V., Kolb, H.: Intracellular staining reveals different stratification of on- and off-center ganglion cells in cat retina. J. Neurophysiol. (in press, 1978)
Ogden, T.E.: The oscillatory waves of the primate electroretinogram. Vision Res. 13, 1059–1074 (1973)
Stodtmeister, R.: Purkinjeverschiebung oszillatorischer Potentiale im menschlichen Elektroretinogramm. Ber. Dtsch. Ophthalmol. Ges. 71, 388–391 (1972)
Tansley, K., Copenhaver, R.M., Gunkel, R.D.: Some observations on the off-effect of the mammalian cone electroretinogram. J. Opt. Soc. Am. 51, 207–213 (1961)
Tsuchida, Y., Kawasaki, M.D., Jacobson, J.H.: Rhythmic wavelets of the positive off-effect in the human electronretinogram. Am. J. Ophthalmol. 72, 60–69 (1971)
Wachtmeister, L.: On the oscillatory potentials of the human electroretinogram in light and dark adaptation. Acta Ophthalmol. (Kbh.) Suppl. 116 (1972)
Wachtmeister, L.M.B., Dowling, J.E.: Microelectrode depth study of the oscillatory potentials of the electroretinogram of the vertebrate retina. Invest. Ophthalmol. (ARVO Suppl.) 16, 44 (1977)
Yonemura, D., Masuda, Y., Hatta, M.: The oscillatory potential in the electroretinogram. Jpn. J. Physiol. 13, 129–137 (1963)
Zrenner, E., Gouras, P.: Spectral opponency and asymmetry between cone mechanisms in the cat electroretinogram (ERG). Soc. Neurosci. Abstr. 3, 583 (1977)
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Address for offprint requests: Prof. Dr. E. Dodt, William-G.-Kerckhoff-Institut, Parkstr. 1, D-6350 Bad Nauheim, Federal Republic of Germany
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Kojima, M., Zrenner, E. Off-components in response to brief light flashes in the oscillatory potential of the human electroretinogram. Albrecht von Graefes Arch. Klin. Ophthalmol. 206, 107–120 (1978). https://doi.org/10.1007/BF00414619
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00414619