Struktura a funkce
Vizuální systém a dráha
Rohovka
Rohovka je první přední část oka, která láme světlo a pomáhá přenášet nervové signály do mozku vizuální cestou. Zatímco rozhraní vzduch-rohovka je zodpovědné za přibližně 65% celkové refrakční síly oka, rohovková síla má pevné ohnisko.
Iris a pupil
Duhovka je barevná část umístěná v zadní části přední oční komory. Obklopuje otvor známý jako zornice a umožňuje světlu projít otvorem a dosáhnout fototransdukce na sítnici. Žák se buď zúží, nebo se rozšíří, aby reagoval na světelné a blízké podněty. Pupilární svěrač a dilatátorové svaly jsou dva nedobrovolné svaly duhovky, které jsou potřebné k řízení množství světla cestujícího do sítnice. Obrázky zobrazené na sítnici jsou vzhůru nohama a dozadu.
Objektiv
Čočka a sousední ciliární sval jsou odpovědné za ubytování a zaostření světla na sítnici z různých vzdáleností. K akomodačnímu reflexu dochází, když kontrakce řasnatého svalu vede k uvolnění zonulárních vláken připojených k čočce. Výsledkem je, že tvar čočky se stává sférickějším, zvyšuje jeho axiální tloušťku a dioptrickou sílu a zaostření, které je zpočátku za sítnicí, se vrací zpět na sítnici. Ciliární sval přijímá parasympatické vstupy z krátkého ciliárního nervu a jeho kontrakce umožňuje oku přizpůsobit se bližším předmětům. Když se ciliární sval uvolní, zvýšení zonulárního napětí způsobí zploštění čočky a snížení její dioptrické síly. Schopnost přizpůsobit se s věkem postupně klesá. Presbyopie je běžným stavem ve stárnoucí populaci, kde se jejich čočka stává hustší a tužší. Se snižující se schopností měnit tvar již objektiv nemůže zaostřit na bližší objekty.
Sítnice
Když světlo dosáhne sítnice, musí nejprve projít několika vrstvami sítnice, než začne interagovat s tyčemi a kužely ve vnějších segmentech fotoreceptoru. Tyto dva fotoreceptory překládají světelný signál do bioelektrické zprávy. Po absorpci fotonů vedou aktivované tyčinky a čípky k iniciaci fototransdukční kaskády a vedou k hyperpolarizaci buněk, která snižuje uvolňování glutamátu neurotransmiteru z fotoreceptorů. Glutamátové receptory na bipolárních buňkách šíří signály do gangliových buněk, které mají axony ve vrstvě nervových vláken sítnice, které procházejí optickým nervem.
Optický nerv, chiasma a trakty
optický nerv každého oka se skládá ze skupiny nemyelinizovaných axonů gangliových buněk sítnice, které vycházejí z optického disku. Absence fotoreceptorů sítnice v optickém disku vede k slepému bodu v zorném poli každého oka. Optický nerv prochází dozadu od disku přes síťovitou strukturu známou jako lamina cribrosa, po které se myelinizuje oligodendrocyty.
Optické nervy cestující z obou očí se setkávají v optickém chiasmu před hypofýzou. Nervová vlákna pokračují po optickém chiasmu jako optické cesty. Vlákna sítnice, která pocházejí z nosní strany každého oka, se rozpadají na optickém chiasmu do kontralaterálního optického traktu, zatímco vlákna sítnice ze spánkové strany každého oka se neprotínají, ale místo toho procházejí ipsilaterálním optickým traktem; tedy každý optický trakt je složen z ipsilaterálních temporálních vláken a kontralaterálních nosních vláken. Tato dekussace vláken nosu, ale nikoli sítnice, umožňuje, aby pravá polovina zorného pole byla zpracována levou mozkovou hemisférou a levá polovina pole pokračovala do pravé hemisféry.
Laterální Geniculate Nucleus
Většina vláken optického traktu se pro zpracování obrazu synchronizuje v ipsilaterálním laterálním geniculate nucleus (LGN) thalamu. Malý počet vláken optického traktu dorazí do pretektálního jádra ve středním mozku namísto LGN a účastní se pupilárního světelného reflexu. Axony projektu LGN do kalcarinové (také známé jako striate) kůry jako dva svazky nazývané časové a temenní záření. Časová záření, známá také jako Meyerova smyčka, jsou vlákna, která přenášejí informace z kontralaterálního vynikajícího zorného pole. Temenní záření, známé také jako Baumova smyčka, jsou vlákna, která přenášejí informace z kontralaterálního dolního zorného pole.
Calcarine Cortex
Elektrochemický signál konečně dorazí do calcarine cortex (Brodmann area 17), což je primární vizuální kůra v týlním laloku. Vizuální informace je dále zpracována vizuální kůrou vyššího řádu k identifikaci objektu.
Reflexe a cesta pupilárního světla
Reflexní cesta pupilárního světla je podobná vizuální dráze; vlákna optického traktu zapojená do pupilárních světelných reflexů však končí v pretektálním jádru ve středním mozku, a ne v LGN thalamu. Nasálně uspořádaná vlákna se rozpadají na optickém chiasmu a přenášejí signál do kontralaterálního pretektálního jádra, zatímco dočasně uspořádaná vlákna přenášejí informace do ipsilaterálního pretektálního jádra.
Když každé pretektální jádro promítá bilaterálně a synapse v obou Edinger-Westphalových jádrech (lebeční nerv III), aktivovaná Edinger-Westphalská jádra začínají eferentní končetinu reflexu generováním akčních potenciálů. Axony těchto preganglionových parasympatických neuronů vysílají signály podél okulomotorického nervu do postangliových nervových vláken ciliárního ganglia. Následně krátké ciliární nervy vznikající z ciliárního ganglia stimulují sval pupilárního svěrače a způsobují zúžení zornice. I když světlo svítí pouze v jednom oku, dochází ke konsensuální reakci v druhém oku, protože vlákna nosní sítnice se kříží v optickém chiasmu a dostanou se do kontralaterálního pretektálního jádra. Projekce každého pretektálního jádra do obou Edinger-Westphalových jader také přispívá ke konsensuálnímu pupilárnímu reflexu v kontralaterálním oku. Každé aktivované Edingerovo-Westphalovo jádro je odpovědné za ipsilaterální zúžení zornic a tato stimulovaná jádra společně umožňují vznik bilaterálního pupilárního reflexu.
V šeru se kontrakce svalových vláken rozšíří a zvětší velikost žák. Postganglionová sympatická vlákna z dlouhého řasnatého nervu inervují dilatátorový sval.