Selective Stimulation of the Different Photoreceptor Classes by Silent Substitution in Psychophysical and Electroretinographic Measurements

Klin Monbl Augenheilkd. 2022 Dec;239(12):1433-1439. doi: 10.1055/a-1937-9901. Epub 2022 Dec 9.
[Article in English, German]

Abstract

The silent substitution technique allows creating photoreceptor-selective stimuli for psychophysical and electrophysiological tests. In contrast to other techniques, the purpose of silent substitution is not to make the targeted photoreceptor type more sensitive in comparison to the other types, but to make the stimulus invisible ("silent") to the other photoreceptor types. This allows selectivity independent of the retinal state of adaptation and enables comparing photoreceptor types under identical conditions. The foundations of these techniques will be explained in this paper. Furthermore, the importance of postreceptoral processing for the perception of photoreceptor-selective stimuli is discussed here. Although this technique is currently only available in specialized vision science labs, there is an enormous potential for clinical application.

Mittels der sog. Silent-Substitution-Technik können fotorezeptorselektive Reize für psychophysische und elektrophysiologische Untersuchungen erzeugt werden. Im Gegensatz zu anderen Methoden versucht Silent Substitution nicht, die selektiv zu reizende Fotorezeptorklasse empfindlicher zu machen als die anderen, sondern es wird versucht, den Stimulus für die anderen Fotorezeptorklassen „unsichtbar“ zu machen. Da die Selektivität hierbei auch unabhängig vom Adaptationszustand ist, können verschiedene Fotorezeptorklassen unter identischen Bedingungen verglichen werden. Die Grundlagen dieser Technik werden hier erklärt. Außerdem wird darauf eingegangen, welchen Einfluss die postrezeptorale Verarbeitung auf die Wahrnehmung von fotorezeptorselektiven Reizen hat. Obwohl die Technik derzeit spezialisierten sinnesphysiologischen Laboren vorbehalten ist, hat sie ein großes Potenzial zur klinischen Anwendung.

MeSH terms

  • Electroretinography* / methods
  • Humans
  • Photic Stimulation / methods
  • Retina
  • Retinal Cone Photoreceptor Cells* / physiology
  • Vision, Ocular