Structure and Function
Visual System and Pathway
Cornea
Hornhinnan är den första främre delen av ögat som bryter ljus och hjälper till att överföra nervsignaler till hjärnan via den synliga vägen. Medan gränssnittet mellan luft och hornhinna är ansvarigt för cirka 65% av den totala brytkraften i ögat, har hornhinnans kraft ett fast fokus.
Iris och elev
Iris är färgad sektion placerad bakom ögats främre kammare. Den omger öppningen som kallas pupillen och låter ljuset passera genom hålet och nå näthinnan för fototransduktion. Eleven antingen förtränger eller vidgas för att svara på ljus och nära stimuli. Pupillärmuskulaturen och dilatatormusklerna är de två ofrivilliga irismusklerna som krävs för att kontrollera mängden ljus som går till näthinnan. Bilder som visas på näthinnan är upp och ner och bakåt.
Lins
Linsen och den angränsande ciliärmuskeln är ansvariga för att bo och fokusera ljuset på näthinnan från olika avstånd. Boende-reflexen inträffar när den ciliära muskelkontraktionen leder till avslappning av zonfibrerna fästa vid linsen. Som ett resultat blir linsformen mer sfärisk, vilket ökar dess axiella tjocklek och dioptrieffekt och bringar fokus, som ursprungligen ligger bakom näthinnan, tillbaka till näthinnan. Ciliärmuskeln får parasympatiska ingångar från den korta ciliärnerven, och dess sammandragning gör att ögat rymmer närmare föremål. När ciliärmuskeln slappnar av får en ökning av zonspänningen linsen att platta och dess dioptriska kraft minskar. Förmågan att anpassa sig successivt minskar med åldern. Presbyopi är ett vanligt tillstånd i den åldrande befolkningen där deras linser blir tätare och styvare. Med sin minskande förmåga att ändra form kan linsen inte längre fokusera på närmare föremål.
Näthinna
När ljuset når näthinnan måste det initialt passera genom flera näthinneskikt innan det interagerar med stavar och kottar i fotoreceptorns yttre segment. Dessa två fotoreceptorer översätter ljussignalen till ett bioelektriskt meddelande. Vid fotonabsorption leder de aktiverade stavarna och konerna till initiering av en fototransduktionskaskad och resulterar i cellhyperpolarisering, vilket minskar frisättningen av neurotransmittorglutamat från fotoreceptorerna. Glutamatreceptorerna på bipolära celler förökar signaler till ganglionceller, som har axoner i retinal nervfiberskikt som färdas genom optisk nerv.
Optisk nerv, chiasm och kanaler
optisk nerv i varje öga består av en grupp omyeliniserade axoner av retinala ganglionceller som dyker upp från optisk skiva. Frånvaron av retinal fotoreceptorer i optisk skiva leder till en blind fläck i synfältet i varje öga. Synnerven passerar bakåt från skivan genom en maskliknande struktur som kallas lamina cribrosa, varefter den myeliniseras av oligodendrocyter.
De optiska nerverna som reser från båda ögonen möts vid det optiska chiasmen anteriort till hypofysen. Nervfibrerna fortsätter efter det optiska chiasmen när det optiska trakterar. Retinalfibrerna som kommer från nässidan av varje öga debuterar vid optisk chiasm in i det kontralaterala optiska området, medan retinalfibrerna från den temporala sidan av varje öga inte korsar utan fortsätter istället genom det ipsilaterala optiska området; sålunda består varje optisk kanal av de ipsilaterala temporala fibrerna och de kontralaterala näsfibrerna. Denna avkänning av näsan, men inte näthinnan, gör att den högra halvan av synfältet kan bearbetas av den vänstra hjärnhalvan och den vänstra halvan av fältet för att fortsätta till den högra halvklotet.
Lateral Geniculate Nucleus
De flesta av de optiska kanalerna synaps i den ipsilaterala laterala geniculate kärnan (LGN) i thalamus för bildbehandling. Ett litet antal optiska fiberkanaler anländer till den pretektala kärnan i mitthjärnan istället för LGN och deltar i pupillljusreflexen. Axonerna i LGN-projektet till calcarine (även känt som striat) cortex som två buntar som kallas temporala och parietala strålningar. Den tidsmässiga strålningen, även känd som Meyers loop, är fibrer som vidarebefordrar information från det kontralaterala överlägsna synfältet. Parietalstrålningen, även känd som Baums loop, är fibrer som bär information från det kontralaterala sämre synfältet.
Calcarine Cortex
Den elektrokemiska signalen anländer slutligen till calcarine cortex (Brodmann area 17), som är den primära visuella cortexen i occipital lob. Den visuella informationen bearbetas vidare av den högre ordningens visuella cortex för att identifiera ett objekt.
Pupillära ljusreflexer och vägar
Pipillära ljusreflexvägar liknar den visuella vägen; emellertid avslutas de optiska tarmkanalfibrerna som är involverade i pupillära ljusreflexer vid den pretektala kärnan i mellanhjärnan och inte vid talamusens LGN. De nasalt inriktade fibrerna debuterar vid det optiska chiasmen och överför signalen till den kontralaterala pretektala kärnan, medan de temporärt inriktade fibrerna vidarebefordrar informationen till den ipsilaterala pretektala kärnan.
När varje pretektal kärna projicerar bilateralt och synapsar i båda Edinger-Westphal-kärnorna (kranialnerv III), börjar de aktiverade Edinger-Westphal-kärnorna den referantens efferenta lem genom att generera åtgärdspotentialer. Axonerna i dessa preganglioniska parasympatiska nervceller skickar signalerna längs oculomotorisk nerv till de post-ganglioniska nervfibrerna i ciliary ganglion. Därefter stimulerar de korta ciliära nerverna som uppstår från ciliary ganglion pupillär sfinktermuskel och orsakar pupillförträngning. Även när ljuset bara lyser i det ena ögat inträffar ett samförståndssvar i det andra ögat eftersom näsans näthinnefibrer korsar vid den optiska chiasmen för att nå den kontralaterala pretektala kärnan. Projektionen av varje pretektal kärna till båda Edinger-Westphal-kärnorna bidrar också till den konsensuella pupillreflexen i det kontralaterala ögat. Varje aktiverad Edinger-Westphal-kärna är ansvarig för den ipsilaterala pupillförträngningen, och dessa stimulerade kärnor gör det möjligt för den bilaterala pupillreflexen att inträffa.
I svagt ljus sammandragar pupilldilatatormuskelfibrer och vidgar storleken på elev. De postganglioniska sympatiska fibrerna från den långa ciliära nerven innerverar dilatatormuskeln.