Struttura e funzione

Sistema visivo e percorso

Cornea

La cornea è la prima parte anteriore dellocchio che rifrange la luce e aiuta a trasferire i segnali neurali al cervello attraverso il percorso visivo. Mentre linterfaccia aria-cornea è responsabile di circa il 65% del potere rifrattivo totale dellocchio, il potere corneale ha un fuoco fisso.

Iride e pupilla

Liride è il sezione colorata situata posteriormente alla camera anteriore dellocchio. Circonda lapertura nota come pupilla e consente alla luce di passare attraverso il foro e raggiungere la retina per la fototrasduzione. La pupilla si restringe o si dilata per rispondere alla luce e agli stimoli vicini. Lo sfintere pupillare e i muscoli dilatatori sono i due muscoli involontari delliride necessari per controllare la quantità di luce che viaggia verso la retina. Le immagini visualizzate sulla retina sono capovolte e allindietro.

Lente

La lente e il muscolo ciliare adiacente sono responsabili della sistemazione e della focalizzazione della luce sulla retina da diverse distanze. Il riflesso di accomodamento si verifica quando la contrazione del muscolo ciliare porta al rilassamento delle fibre zonulari attaccate al cristallino. Di conseguenza, la forma della lente diventa più sferica, aumentando il suo spessore assiale e il potere diottrico, e riportando il fuoco, che inizialmente è dietro la retina, sulla retina. Il muscolo ciliare riceve input parasimpatici dal nervo ciliare corto e la sua contrazione consente allocchio di adattarsi agli oggetti più vicini. Quando il muscolo ciliare si rilassa, un aumento della tensione zonulare fa appiattire il cristallino e diminuisce il suo potere diottrico. La capacità di adattarsi diminuisce progressivamente con letà. La presbiopia è una condizione comune nella popolazione che invecchia dove il loro cristallino diventa più denso e più rigido. Con la sua capacità decrescente di cambiare forma, lobiettivo non può più concentrarsi sugli oggetti più vicini.

Retina

Quando la luce raggiunge la retina, deve inizialmente passare attraverso più strati retinici prima di interagire con bastoncelli e coni nei segmenti esterni del fotorecettore. Questi due fotorecettori traducono il segnale luminoso in un messaggio bioelettrico. Dopo lassorbimento dei fotoni, i coni ei bastoncelli attivati portano allinizio di una cascata di fototrasduzione e provocano liperpolarizzazione cellulare, che diminuisce il rilascio del neurotrasmettitore glutammato dai fotorecettori. I recettori del glutammato sulle cellule bipolari propagano segnali alle cellule gangliari, che hanno assoni nello strato di fibre nervose retiniche che viaggiano attraverso il nervo ottico.

Nervo ottico, chiasma e tratti

Il Il nervo ottico di ciascun occhio è composto da un gruppo di assoni non mielinizzati delle cellule gangliari retiniche che emergono dal disco ottico. Lassenza di fotorecettori retinici nel disco ottico porta a un punto cieco nel campo visivo di ciascun occhio. Il nervo ottico passa posteriormente dal disco attraverso una struttura a maglie nota come lamina cribrosa, dopo di che viene mielinizzata dagli oligodendrociti.

I nervi ottici che viaggiano da entrambi gli occhi si incontrano nel chiasma ottico anteriore alla ghiandola pituitaria. Le fibre nervose continuano dopo il chiasma ottico come i tratti ottici. Le fibre retiniche che provengono dal lato nasale di ciascun occhio decussano a livello del chiasma ottico nel tratto ottico controlaterale, mentre le fibre retiniche dal lato temporale di ciascun occhio non si incrociano ma procedono invece attraverso il tratto ottico ipsilaterale; quindi, ogni tratto ottico è composto dalle fibre temporali ipsilaterali e dalle fibre nasali controlaterali. Questa decussazione delle fibre nasali, ma non della retina, consente alla metà destra del campo visivo di essere elaborata dallemisfero cerebrale sinistro e alla metà sinistra del campo di procedere verso lemisfero destro.

Laterale Nucleo genicolato

La maggior parte delle fibre del tratto ottico sinapsi nel nucleo genicolato laterale ipsilaterale (LGN) del talamo per lelaborazione delle immagini. Un piccolo numero di fibre del tratto ottico arriva al nucleo pretettale nel mesencefalo invece dellLGN e partecipa al riflesso pupillare alla luce. Gli assoni del progetto LGN alla corteccia calcarina (nota anche come striata) come due fasci chiamati radiazioni temporali e parietali. Le radiazioni temporali, note anche come loop di Meyer, sono fibre che trasmettono informazioni dal campo visivo superiore controlaterale. Le radiazioni parietali, note anche come ansa di Baum, sono fibre che trasportano informazioni dal campo visivo inferiore controlaterale.

Calcarine Cortex

Il segnale elettrochimico arriva infine alla corteccia calcarine (area 17 di Brodmann), che è la corteccia visiva primaria nel lobo occipitale. Le informazioni visive vengono ulteriormente elaborate dalla corteccia visiva di ordine superiore per identificare un oggetto.

Riflessi pupillari alla luce e percorso

Il percorso del riflesso pupillare alla luce è simile al percorso visivo; tuttavia, le fibre del tratto ottico coinvolte nei riflessi pupillari della luce terminano nel nucleo pretettale nel mesencefalo e non nellLGN del talamo. Le fibre allineate nasalmente decussano al chiasma ottico e trasferiscono il segnale al nucleo pretettale controlaterale, mentre le fibre allineate temporalmente trasmettono linformazione al nucleo pretettale omolaterale.

Quando ciascun nucleo pretettale proietta bilateralmente e sinapsi in entrambi i nuclei di Edinger-Westphal (nervo cranico III), i nuclei di Edinger-Westphal attivati iniziano larto efferente del riflesso generando potenziali dazione. Gli assoni di questi neuroni parasimpatici pregangliari inviano i segnali lungo il nervo oculomotore alle fibre nervose post-gangliari del ganglio ciliare. Successivamente, i nervi ciliari corti derivanti dal ganglio ciliare stimolano il muscolo dello sfintere pupillare e causano la costrizione pupillare. Anche quando la luce è irradiata da un solo occhio, si verifica una risposta consensuale nellaltro occhio poiché le fibre retiniche nasali si incrociano al chiasma ottico per raggiungere il nucleo pretettale controlaterale. Inoltre, la proiezione di ciascun nucleo pretettale su entrambi i nuclei di Edinger-Westphal contribuisce al riflesso pupillare consensuale nellocchio controlaterale. Ogni nucleo di Edinger-Westphal attivato è responsabile della costrizione pupillare ipsilaterale e questi nuclei stimolati insieme consentono il riflesso pupillare bilaterale.

In condizioni di scarsa illuminazione, le fibre muscolari del dilatatore pupillare si contraggono e allargano le dimensioni del allievo. Le fibre simpatiche postgangliari del nervo ciliare lungo innervano il muscolo dilatatore.