آناتومی و فیزیولوژی دستگاه بینایی
دستگاه بینایی مجموعهای از ساختارهاست که نور را در شبکیه دریافت کرده و از طریق یک سری متوالی و منظم از ایستگاههای رله و نواحی قشری، آن را به تجربه دیدن شکل، حرکت، عمق و رنگ تبدیل میکند. آناتومی آن از مسیر شبکیهای-ژنیکولهای-قشری از چشم تا قشر بینایی اولیه و فراتر از آن پیروی میکند، و فیزیولوژی آن حول میدانهای گیرنده و نورونهای انتخابی ویژگیها سازماندهی شده است.
Definition
دستگاه بینایی شامل شبکیه، عصب و کیاسمای بینایی، راه بینایی، هسته زانویی جانبی تالاموس، تشعشعات بینایی، قشر بینایی اولیه (مخطط) و نواحی خارج مخطط است که اطلاعات بینایی را بیشتر تحلیل میکنند.
Scope
این مدخل سازماندهی طبیعی مسیر بینایی از شبکیه تا قشر خارج مخطط، مفهوم میدان گیرنده، نقشهبرداری رتینوتوپیک، و تقسیمبندی کلی به جریانهای قشری پشتی و شکمی را پوشش میدهد. این یک مرجع آموزشی است و به ارزیابی بالینی یا درمان اختلالات بینایی نمیپردازد.
Core questions
- میدان بینایی چگونه به صورت رتینوتوپیک بر روی قشر مغز نقشهبرداری میشود؟
- خواص میدان گیرنده چگونه انتخابپذیری برای لبهها، جهتگیری، حرکت و رنگ را ایجاد میکنند؟
- جریانهای موازی پشتی و شکمی چگونه از بینایی فضایی و شیئی حمایت میکنند؟
Key concepts
- مسیر شبکیهای-ژنیکولهای-قشری
- میدان گیرنده
- انتخابپذیری جهتگیری و ستونهای تسلط چشمی
- نقشهبرداری رتینوتوپیک
- جریانهای پشتی ('کجا') و شکمی ('چه')
- رله هسته زانویی جانبی
Mechanisms
نور توسط گیرندههای نوری شبکیه تبدیل شده و از طریق سلولهای دوقطبی و گانگلیونی پردازش میشود که آکسونهای آنها عصب بینایی را تشکیل میدهند. پس از تقاطع جزئی در کیاسمای بینایی، فیبرها به هسته زانویی جانبی میرسند و از طریق تشعشعات بینایی به قشر بینایی اولیه (V1) پروجکت میکنند. هوبل و ویزل نشان دادند که نورونهای V1 دارای میدانهای گیرنده جهتدار هستند و در ستونهای جهتگیری و تسلط چشمی مرتب شدهاند، که این اصل را تثبیت میکند که نورونهای قشری ویژگیهای خاصی را استخراج میکنند و پردازش سلسلهمراتبی است. فراتر از V1، اطلاعات به طور گسترده به یک جریان شکمی گیجگاهی-پسسری مرتبط با تشخیص اشیاء و یک جریان پشتی پسسری-آهیانهای مرتبط با بینایی فضایی و عمل هدایتشده بصری توزیع میشود، همانطور که توسط اونگرلیدر و میشکین پیشنهاد شده است.
Clinical relevance
از آنجا که مسیر بینایی از نظر آناتومیکی طولانی و منظم است، ضایعات در نقاط مختلف، نقصهای میدان بینایی مشخصی را ایجاد میکنند، و دستگاه بینایی یک مدل کلاسیک برای درک سازماندهی قشری است. این مدخل ساختار و عملکرد طبیعی را برای مرجع آموزشی توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا مدیریت اختلالات بینایی نیست.
Evidence & guidelines
درک دستگاه بینایی بر اساس الکتروفیزیولوژی تک واحدی همگرا، ردیابی آناتومیکی، مطالعات ضایعهای و تصویربرداری عصبی انسانی استوار است. چارچوب میدان گیرنده و ستونی از ضبطهای اولیه هوبل و ویزل نشأت میگیرد، و توضیح دو جریان از کارهای مقایسهای ضایعهای و آناتومیکی؛ درمانهای مرجع جامع در کتابهای درسی استاندارد علوم اعصاب ظاهر میشوند.
History
نقشهبرداری مسیر بینایی از طریق همبستگی بالینی-آناتومیکی نقصهای میدان در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم پیشرفت کرد. بینش فیزیولوژیکی تعیینکننده از ضبطهای تک واحدی هوبل و ویزل در دهه 1960 به دست آمد که میدانهای گیرنده جهتدار و معماری ستونی را در قشر مخطط آشکار کرد. کارهای آناتومیکی و ضایعهای بعدی منجر به پیشنهاد تأثیرگذار جریانهای قشری پشتی و شکمی مجزا شد.
Key figures
- David Hubel
- Torsten Wiesel
- Leslie Ungerleider
- Mortimer Mishkin
- Robert Desimone
Related topics
Seminal works
- hubel-wiesel-1968
- ungerleider-mishkin-1982
Frequently asked questions
- میدان گیرنده در دستگاه بینایی چیست؟
- میدان گیرنده ناحیهای از میدان بینایی، و الگوی خاص تحریک در آن، است که یک نورون بینایی خاص را فعال میکند؛ نورونها در قشر بینایی اولیه بهترین پاسخ را به لبههای جهتدار که در میدان گیرنده آنها قرار میگیرند، میدهند.
- جریانهای بینایی پشتی و شکمی چه هستند؟
- پس از قشر بینایی اولیه، پردازش بینایی به طور گسترده به یک جریان شکمی مرتبط با شناسایی اشیاء و یک جریان پشتی مرتبط با مکانیابی اشیاء در فضا و هدایت عمل تقسیم میشود، سازمانی که اولین بار توسط اونگرلیدر و میشکین پیشنهاد شد.