วิชวลคอร์เทกซ์ของสมอง: โครงสร้าง ชิ้นส่วน และทางเดิน

การมองเห็นเป็นหนึ่งในความรู้สึกที่มีวิวัฒนาการและมีความสำคัญมากที่สุด ในความเป็นมนุษย์ ด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถเห็นการมีอยู่ของสิ่งเร้าหรือสถานการณ์ที่เป็นประโยชน์หรือคุกคามรอบตัวเราได้อย่างแม่นยำในระดับสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวลากลางวัน (เช่น ช่วยให้เราสังเกตว่ามีสัตว์กินเนื้อในสิ่งแวดล้อมหรือมีอาหารบางชนิดหรือไม่ ได้)

แต่การเห็นไม่ใช่กระบวนการง่ายๆ อย่างที่คิด ไม่เพียงแต่จำเป็นต้องจับภาพเท่านั้น แต่ยังต้องตีความพารามิเตอร์ ระยะทาง รูปร่าง สี และแม้แต่การเคลื่อนไหวด้วย ในระดับสมอง กระบวนการเหล่านี้ต้องการการประมวลผลที่เกิดขึ้นในส่วนต่างๆ ของสมอง ในแง่นี้ เน้นย้ำถึงบทบาทของคอร์เทกซ์การมองเห็นของสมอง.

ตลอดบทความนี้ เราจะมาดูกันว่าอะไรคือลักษณะและส่วนต่าง ๆ ของ visual cortex ผ่านการสรุปเกี่ยวกับส่วนนี้ของสมองมนุษย์

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ส่วนต่าง ๆ ของสมองมนุษย์ (และหน้าที่)"

Visual cortex: มันคืออะไรและอยู่ที่ไหน

เป็นที่รู้จักกันในชื่อ visual cortex ในส่วนของ cortex ที่อุทิศให้กับ การประมวลผลการกระตุ้นการมองเห็นจากเซลล์รับแสงม่านตา. มันเป็นหนึ่งในความรู้สึกที่แสดงมากที่สุดในระดับของเยื่อหุ้มสมอง การประมวลผลครอบครองส่วนใหญ่ของoc กลีบท้ายทอย และส่วนเล็ก ๆ ของข้างขม่อม

ข้อมูลทางสายตาส่งผ่านจากดวงตาไปยังนิวเคลียสการสืบพันธุ์ด้านข้างของ ฐานดอก และถึงยอด colliculus ทางด้านข้าง ในที่สุดก็ไปถึงเปลือกสมองสำหรับการประมวลผล เมื่อไปถึงที่นั่น ข้อมูลต่างๆ ที่ผู้รับจับได้จะถูกรวบรวมและรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ความหมายและช่วยให้เรารับรู้ได้อย่างแท้จริง ด้านพื้นฐาน เช่น ระยะทาง สี รูปร่าง ความลึก หรือการเคลื่อนไหวและสุดท้ายก็ให้ความหมายร่วมกัน

อย่างไรก็ตาม การรวมข้อมูลภาพอย่างสมบูรณ์ (นั่นคือขั้นตอนสุดท้ายของการประมวลผล) ไม่ได้ มันเกิดขึ้นในเปลือกสมองที่มองเห็น แต่ในเครือข่ายของเซลล์ประสาทกระจายไปทั่วส่วนที่เหลือของเปลือกสมอง

พื้นที่หลักหรือส่วนต่าง ๆ ของคอร์เทกซ์การมองเห็น

คอร์เทกซ์การมองเห็นไม่ได้ประกอบด้วยโครงสร้างที่เหมือนกันแต่เป็น รวมถึงพื้นที่สมองและเส้นทางต่างๆ. ในแง่นี้ เราสามารถค้นหา visual cortex หลัก (หรือ V1) และ extrastriate cortex ซึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ (V2, V3, V4, V5, V6)

1. คอร์เทกซ์การมองเห็นเบื้องต้น

คอร์เทกซ์ภาพปฐมภูมิหรือที่เรียกว่าคอร์เทกซ์ลาย (striated cortex) เป็นพื้นที่คอร์เทกซ์แรกที่ได้รับข้อมูลภาพและทำการประมวลผลครั้งแรก ประกอบด้วยเซลล์ธรรมดาทั้งสองเซลล์ (ซึ่งตอบสนองเฉพาะการกระตุ้นด้วยตำแหน่งเฉพาะในลานสายตาและ วิเคราะห์สาขาที่เฉพาะเจาะจงมาก) อย่างซับซ้อน (ซึ่งรวบรวมวิทยาเขตภาพที่กว้างขึ้น) และจัดเป็นทั้งหมดหก ชั้น สิ่งที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือหมายเลข 4 เนื่องจากได้รับข้อมูลจากนิวเคลียสของยีน

นอกจากที่กล่าวมาแล้ว ยังต้องคำนึงว่าคอร์เทกซ์นี้จัดอยู่ในไฮเปอร์คอลัมน์ซึ่งประกอบด้วย, คอลัมน์การทำงานของเซลล์ที่จับองค์ประกอบที่คล้ายกันของข้อมูลภาพ. คอลัมน์เหล่านี้จับภาพความประทับใจแรกของการวางแนวและการครอบงำของตา ความลึก และการเคลื่อนไหว (สิ่งที่เกิดขึ้นใน คอลัมน์ที่เรียกว่า interblob) หรือความประทับใจครั้งแรกของสี (ในคอลัมน์หรือบริเวณหยดหรือที่เรียกว่าจุดหรือ หยด)

นอกเหนือจากข้างต้นซึ่งเปลือกนอกการมองเห็นหลักเริ่มดำเนินการด้วยตัวเองควรสังเกตว่าในบริเวณสมองนี้ มีการแสดงซ้ำของดวงตาซึ่งเป็นแผนที่ภูมิประเทศที่มองเห็นได้คล้ายกับแผนที่โฮมุนคูลัสของเพนฟิลด์ในแง่ของระบบรับความรู้สึกทางกายและระบบมอเตอร์

• คุณอาจสนใจ: "โฮมุนคูลิทางประสาทสัมผัสและสั่งการของเพนฟิลด์: มันคืออะไร?"

2. เยื่อหุ้มสมองส่วนเสริมหรือเชื่อมโยง

นอกจากเยื่อหุ้มสมองส่วนแรกที่มองเห็นแล้ว เรายังพบส่วนต่างๆ ของสมองที่เชื่อมโยงกันของ ความสำคัญอย่างยิ่งในการประมวลผลลักษณะและองค์ประกอบต่าง ๆ ของข้อมูลภาพ ในทางเทคนิคมีพื้นที่ประมาณสามสิบส่วน แต่ส่วนที่เกี่ยวข้องมากที่สุดคือส่วนที่เข้ารหัสจาก V2 (โปรดจำไว้ว่าเยื่อหุ้มสมองมองเห็นหลักจะสอดคล้องกับ V1) ถึง V8 ส่วนหนึ่งของข้อมูลที่ได้รับในการประมวลผลพื้นที่รองจะถูกวิเคราะห์อีกครั้งในภายหลังในพื้นที่หลักเพื่อทำการวิเคราะห์อีกครั้ง

หน้าที่ของพวกเขามีความหลากหลายและจัดการกับข้อมูลที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น พื้นที่ V2 ได้รับข้อมูลสีจากภูมิภาคและจากข้อมูล interblob เกี่ยวกับการวางแนวและการเคลื่อนที่เชิงพื้นที่ ข้อมูลจะผ่านบริเวณนี้ก่อนที่จะไปยังที่อื่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการมองเห็นทั้งหมด พื้นที่ V3 มีการแสดงภาพของลานสายตาด้านล่าง และมีหัวกะทิแบบมีทิศทาง ในขณะที่บริเวณหน้าท้องส่วนหลังมีขอบเขตการมองเห็นที่เหนือกว่าซึ่งกำหนดโดยการเลือกตามสีและการวางแนว

V4 มีส่วนร่วมในการประมวลผลข้อมูลในรูปแบบของสิ่งเร้าและการรับรู้ พื้นที่ V5 (เรียกอีกอย่างว่าพื้นที่ชั่วคราวอยู่ตรงกลาง) เกี่ยวข้องกับการตรวจจับและการประมวลผลเป็นหลัก ของการเคลื่อนที่ของสิ่งเร้าและความลึกซึ่งเป็นภูมิภาคหลักที่รับผิดชอบการรับรู้เหล่านี้ ด้าน V8 มีฟังก์ชันการรับรู้สี

อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าการรับรู้ด้วยภาพทำงานอย่างไร ขอแนะนำให้วิเคราะห์ข้อความในรูปแบบต่างๆ

เส้นทางการประมวลผลภาพหลัก

การประมวลผลข้อมูลภาพไม่ใช่สิ่งที่คงที่ แต่ค่อนข้าง เกิดขึ้นตามวิถีการมองเห็นต่างๆ ในสมองที่มีการส่งข้อมูล ในแง่นี้ ทางเดินหน้าท้องและส่วนหลังมีความโดดเด่น

1. ทางหน้าท้อง

ทางเดินหน้าท้องหรือที่เรียกว่าทางเดิน "อะไร" เป็นหนึ่งในเส้นทางการมองเห็นหลักของสมองซึ่ง จะไปจาก V1 ไปในทิศทางของกลีบขมับ. พื้นที่เช่น V2 และ V4 เป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่ดังกล่าว และมีหน้าที่หลักในการสังเกตรูปร่างและสีของวัตถุ ตลอดจนการรับรู้ความลึก ในที่สุดมันจะช่วยให้เราสามารถสังเกตสิ่งที่เรากำลังสังเกต

ในทำนองเดียวกัน ในทำนองเดียวกัน สิ่งเร้าสามารถเปรียบเทียบกับความทรงจำเมื่อผ่านส่วนล่างของ กลีบขมับเช่น ในบริเวณต่างๆ เช่น ฟิวซิฟอร์ม ในกรณีของการจดจำใบหน้า

2. เส้นทางหลัง Dor

ส่วนทางด้านหลังจะไหลผ่านส่วนบนของกะโหลกศีรษะไปทางข้างขม่อม เรียกว่า “ทางไหน”เนื่องจากใช้งานได้โดยเฉพาะกับแง่มุมต่างๆ เช่น การเคลื่อนไหวและตำแหน่งเชิงพื้นที่ การมีส่วนร่วมของ visual cortex V5 นั้นโดดเด่นโดยมีบทบาทอย่างมากในการประมวลผลประเภทนี้ จะช่วยให้เห็นภาพว่าสิ่งเร้าอยู่ที่ใดและระยะใด เคลื่อนที่หรือไม่ และความเร็วของสิ่งกระตุ้น

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความเสียหายต่อเส้นทางการมองเห็นที่แตกต่างกัน

คอร์เทกซ์การมองเห็นเป็นองค์ประกอบที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเรา แต่บางครั้งการบาดเจ็บที่แตกต่างกันสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงและเป็นอันตรายต่อการทำงานได้

ความเสียหายหรือขาดการเชื่อมต่อของคอร์เทกซ์การมองเห็นหลักทำให้เกิดอาการตาบอดคอร์เทกซ์ ซึ่งถึงแม้ว่าตา ของเรื่องทำงานอย่างถูกต้องและรับข้อมูลซึ่งสมองไม่สามารถประมวลผลได้จึงไม่สามารถ รับรู้ ยัง สายตายาวอาจเกิดขึ้นได้หากความเสียหายเกิดขึ้นในซีกเดียว, ปรากฏตาบอดเฉพาะในซีกกลางภาพ visual

การบาดเจ็บที่บริเวณอื่นของสมองอาจทำให้เกิดการรบกวนทางสายตาที่แตกต่างกัน รอยโรคของทางเดินหน้าท้องอาจก่อให้เกิดการไม่รับรู้ทางสายตาบางประเภท (ไม่ว่าจะเป็นการรับรู้โดยที่ไม่รับรู้หรือเชื่อมโยงใน ที่แม้จะรับรู้แต่ไม่สัมพันธ์กับอารมณ์ แนวคิด หรือความทรงจำ) ไม่สามารถรับรู้วัตถุและสิ่งเร้าที่เป็น ปัจจุบัน. ตัวอย่างเช่น คุณสามารถสร้าง prosopagnosia หรือขาดการระบุใบหน้าในระดับจิตสำนึก (แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องอยู่ในระดับอารมณ์ก็ตาม)

ความเสียหายต่อทางเดินหลังอาจทำให้เกิด acinetopsia, ไม่สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวด้วยสายตาได้

การเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือการมีปัญหาเมื่อมีการรับรู้พื้นที่ที่สอดคล้องกัน ไม่สามารถรับรู้ส่วนหนึ่งของลานสายตาอย่างมีสติได้ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในสายตาครึ่งซีกหรือ quadrantopsia ดังกล่าว (ในกรณีนี้ เราจะประสบปัญหาในหนึ่งในจตุภาค)

นอกจากนี้ปัญหาการมองเห็นเช่น ความยากลำบากในการรับรู้เชิงลึกหรือการมองเห็นไม่ชัด (คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับปัญหาสายตา เช่น สายตาสั้นและสายตายาว) ปัญหาที่คล้ายกับการตาบอดสีอาจเกิดขึ้นได้ (เรามาพูดถึง monochromaticism หรือ dichromatism) หรือขาดการจดจำสี

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• ฮอร์ตัน เจ.ซี.; อดัมส์, DL (2005). คอลัมน์คอร์เทกซ์: โครงสร้างที่ไม่มีฟังก์ชัน ธุรกรรมเชิงปรัชญาของราชสมาคมแห่งลอนดอน ซีรีส์ B วิทยาศาสตร์ชีวภาพ. 360 (1456): น. 837 - 862.
• แคนเดล, E.R.; ชวาร์ตษ์, J.H.; เจสเซล, ที.เอ็ม. (2001). หลักการทางประสาทวิทยา. มาดริด: MacGrawHill.
• โคลบ์, บี. & วิชอว์, ไอ. (2006). ประสาทวิทยาของมนุษย์. มาดริด: บทบรรณาธิการ Médica Panamericana
• ลุย J.H.; แฮนเซ่น, D.V.; Kriegstein, อาร์.อาร์. (2011). การพัฒนาและวิวัฒนาการของ neocortex ของมนุษย์ เซลล์. 146 (1): น. 18 - 36.
• Peña-Casanova, เจ. (2007). พฤติกรรมประสาทวิทยาและประสาทวิทยา สำนักพิมพ์ Panamerica Medical
• Possin, เค.แอล. (2010). การรับรู้เชิงพื้นที่ทางสายตาในโรคทางระบบประสาท โรคประสาท 16 (6).
• Richman, D.P.; สจ๊วต RM.; ฮัทชินสัน, เจ. ดับบลิว.; โพรง V.S. (1975). แบบจำลองทางกลของการพัฒนาการบิดตัวของสมอง วิทยาศาสตร์. 189(4196): 18 - 21.