Cortexul vizual al creierului: structură, părți și căi

Vederea este unul dintre cele mai evoluate și importante simțuri în ființa umană. Datorită acestuia putem vedea existența unor stimuli sau situații avantajoase sau amenințătoare în jurul nostru cu un nivel ridicat de precizie, mai ales la lumina zilei (de exemplu, ne permite să observăm dacă există prădători în mediu sau avem un fel de hrană disponibil).

Dar a vedea nu este un proces atât de simplu pe cât pare: nu este necesar doar pentru a captura imaginea, ci și pentru a interpreta parametrii, distanța, forma, culoarea și chiar mișcarea acesteia. La nivel cerebral, aceste procese necesită prelucrări care au loc în diferite regiuni ale creierului. In acest sens, evidențiază rolul cortexului vizual al creierului.

De-a lungul acestui articol vom vedea care sunt caracteristicile și părțile cortexului vizual, printr-un rezumat despre această parte a creierului uman.

• Articol asociat: "Părți ale creierului uman (și funcții)"

Cortex vizual: ce este și unde este?

Partea cortexului dedicată în principal cortexului vizual este cunoscută sub numele de cortex vizual.

prelucrarea stimulării vizuale de la fotoreceptorii retinieni. Este unul dintre cele mai reprezentate simțuri la nivelul cortexului, prelucrarea acestuia ocupând majoritatea lobul occipital și o mică parte a parietalelor.

Informațiile vizuale trec de la ochi la nucleul geniculat lateral al talamus iar coliculului superior, ipsilateral, pentru a ajunge în final la cortexul cerebral pentru procesare. Odată ajuns acolo, diferitele informații captate de receptoare sunt lucrate și integrate pentru a le oferi un sens și a ne permite percepția reală a aspecte fundamentale precum distanța, culoarea, forma, adâncimea sau mișcareași, în cele din urmă, pentru a le da un sens comun.

Cu toate acestea, integrarea completă a informațiilor vizuale (adică ultimul pas al procesării sale) nu are loc în cortexul vizual, dar în rețelele de neuroni distribuiți în restul cortexului cerebral.

Principalele zone sau părți ale cortexului vizual

Cortexul vizual nu este alcătuit dintr-o singură structură uniformă, ci mai degrabă include diferite zone și căi cerebrale. În acest sens, putem găsi cortexul vizual primar (sau V1) și cortexul extrastriat, care la rândul său este împărțit în diferite zone (V2, V3, V4, V5, V6).

1. Cortexul vizual primar

Cortexul vizual primar, numit și cortexul striat, este prima zonă corticală care primește informații vizuale și efectuează o primă prelucrare a acesteia. Este alcătuit din ambele celule simple (care răspund doar la stimulări cu o poziție specifică în câmpul vizual și analizează câmpuri foarte specifice) ca complexe (care captează campusuri vizuale mai largi) și este organizat în total de șase straturi. Cea mai relevantă dintre toate este numărul 4, deoarece primește informații de la nucleul geniculat.

În plus față de cele de mai sus, trebuie luat în considerare faptul că acest cortex este organizat în hipercoloane, compuse din coloane funcționale de celule care captează elemente similare de informații vizuale. Aceste coloane surprind o primă impresie a orientării și dominanței oculare, adâncimii și mișcării (ceea ce se întâmplă în coloane numite interblob) sau o primă impresie a culorii (în coloane sau regiuni blob cunoscute și sub denumirea de pete sau picături).

Pe lângă cele de mai sus, pe care cortexul vizual primar începe să le proceseze de la sine, trebuie remarcat faptul că în această regiune a creierului există o reprezentare retinotopică a ochiului, o hartă de viziune topografică similară cu cea a homunculului lui Penfield în ceea ce privește sistemul somatosenzorial și motor.

• S-ar putea să vă intereseze: "Homunculii senzoriali și motori ai lui Penfield: ce sunt?"

2. Cortex extra-striat sau asociativ

În plus față de cortexul vizual primar, putem găsi diverse zone asociative ale creierului mare importanță în prelucrarea diferitelor caracteristici și elemente ale informațiilor vizuale. Din punct de vedere tehnic, există în jur de treizeci de zone, dar cele mai relevante sunt cele codificate de la V2 (amintiți-vă că cortexul vizual primar ar corespunde cu V1) la V8. O parte din informațiile obținute în procesarea zonelor secundare vor fi ulterior reanalizate în zona primară care urmează să fie reanalizată.

Funcțiile lor sunt diverse și se ocupă de informații diferite. De exemplu, zona V2 primește din regiuni informațiile despre culoare și din informațiile interblob privind orientarea și mișcarea spațială. Informațiile trec prin această zonă înainte de a merge la oricare alta, făcând parte din toate căile vizuale. Zona V3 conține o reprezentare a câmpului vizual inferior și are selectivitate direcțională, în timp ce zona ventrală posterioară are câmpul vizual superior determinat cu selectivitate prin culoare și orientare.

V4 participă la procesarea informațiilor sub formă de stimuli și la recunoașterea lor. Zona V5 (numită și zonă temporală medială) este implicată în principal în detectare și procesare a mișcării stimulilor și a profunzimii, fiind principala regiune însărcinată cu percepția acestora aspecte. V8 are funcții de percepție a culorilor.

Pentru a înțelege mai bine modul în care funcționează percepția vizuală, este recomandabil să se analizeze trecerea informațiilor în moduri diferite.

Principalele căi de procesare vizuală

Prelucrarea informațiilor vizuale nu este ceva static, ci mai degrabă apare de-a lungul diferitelor căi vizuale din creier, în care se transmit informațiile. În acest sens, se evidențiază căile ventrale și dorsale.

1. Traseul ventral

Calea ventrală, cunoscută și sub numele de calea „ce”, este una dintre căile vizuale principale ale creierului, care ar merge de la V1 în direcția lobului temporal. Zonele precum V2 și V4 fac parte din acesta și sunt în principal responsabile de observarea formei și culorii obiectelor, precum și percepția adâncimii. În cele din urmă ne permite să observăm ceea ce observăm.

De asemenea, în acest fel stimulii pot fi comparați cu amintirile pe măsură ce trec prin partea inferioară a lobul temporal, de exemplu în domenii precum fusiform în cazul recunoașterii feței.

2. Traseul dorsal

În ceea ce privește calea dorsală, aceasta trece prin partea superioară a craniului, mergând spre parietal. Se numește ruta „unde”, deoarece funcționează în special cu aspecte precum mișcarea și localizarea spațială. Se remarcă participarea la acesta a cortexului vizual V5, cu un rol deosebit în acest tip de procesare. Permite vizualizarea unde și la ce distanță este stimulul, dacă se mișcă sau nu și viteza sa.

Modificări cauzate de deteriorarea diferitelor căi vizuale

Cortexul vizual este un element de mare importanță pentru noi, dar uneori pot apărea leziuni diferite care îi pot modifica și pune în pericol funcționalitatea.

Deteriorarea sau deconectarea cortexului vizual primar generează ceea ce este cunoscut sub numele de orbire corticală, în care, deși ochii a subiectului funcționează corect și primesc informațiile, aceasta nu poate fi procesată de creier, deci nu este posibil percepe. De asemenea hemianopia poate apărea dacă leziunile apar doar într-o singură emisferă, apărând orbire doar într-un semicâmp vizual

Leziunile altor regiuni ale creierului pot provoca diferite tulburări vizuale. O leziune a căii ventrale va genera probabil un anumit tip de agnozie vizuală (indiferent dacă este apperceptivă în care nu este percepută sau asociativă în că, deși este perceput, nu este legat de emoții, concepte sau amintiri), neputând recunoaște obiectele și stimulii care sunt prezent. De exemplu, ai putea genera prosopagnozie sau lipsa identificării fețelor la nivel conștient (deși nu neapărat la nivel emoțional).

Deteriorarea tractului dorsal poate provoca acinetopsie, incapacitatea de a detecta vizual mișcarea.

O altă modificare probabilă este prezența problemelor atunci când aveți o percepție congruentă a spațiului, neputând percepe în mod conștient o parte a câmpului vizual. Așa se întâmplă în hemianopia sau cvadrantopsia menționată mai sus (în acest caz ne-am confrunta cu o problemă într-unul dintre cadrane).

De asemenea, probleme de vedere precum dificultăți de percepție a profunzimii sau vedere încețoșată (similar cu ceea ce se întâmplă cu probleme oculare, cum ar fi miopia și hipermetropia). Pot apărea, de asemenea, probleme similare cu daltonismul (să vorbim despre monocromatism sau dicromatism) sau lipsa recunoașterii culorii.

Referințe bibliografice:

• Horton, J.C.; Adams, D.L. (2005). Coloana corticală: o structură fără funcție. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Seria B, Științe biologice. 360 (1456): pp. 837 - 862.
• Kandel, E.R; Schwartz, J.H; Jessell, T.M. (2001). Principiile Neuroștiinței. Madrird: MacGrawHill.
• Kolb, B. & Wishaw, I. (2006). Neuropsihologie umană. Madrid: Editorial Médica Panamericana.
• Lui, J.H; Hansen, D.V; Kriegstein, A.R. (2011). Dezvoltarea și evoluția neocortexului uman. Celula. 146 (1): pp. 18 - 36.
• Peña-Casanova, J. (2007). Neurologie comportamentală și neuropsihologie. Editura Panamerica Medical.
• Possin, K.L. (2010). Cogniția spațială vizuală în boala neurodegenerativă. Neurocaza 16 (6).
• Richman, D.P; Stewart, R.M; Hutchinson, J.W; Cavitatea, V.S. (1975). Model mecanic al dezvoltării convoluționale a creierului. Ştiinţă. 189(4196): 18 - 21.