El nervio óptico, estructuralmente representa un haz de fibras nerviosas del cerebro.
ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA.
Las neuronas periféricas de la vía óptica son las neuronas bipolares situadas en la parte media de la retina, una de cuyas prolongaciones, la periférica, recoge los impulsos nerviosos que le llevan los receptores visuales (conos y bastoncillos), los cuales, situados en la parte externa de la retina, son impresionados por los rayos luminosos; la prolongación central de estas neuronas bipolares hace sinapsis con las células ganglionares de la parte interna de la retina. De estas células ganglionares, segunda neurona de la vía visual, parten fibras desde casi toda la superficie retiniana que van a converger a nivel de la papila óptica, para abandonar el globo ocular y formar el nervio óptico correspondiente.
La retina es una estructura sensitiva especializada que reviste la mitad posterior de cada ojo. Es una estructura cupuliforme cuyo "borde" anterior se denomina "ora serrata". Su punto central está invaginado, por lo que se le denomina "fóvea" (depresión). Una pequeña área en el centro de la fóvea (0,35 mm de diámetro) se denomina "foveola".
Una línea vertical imaginaria que atraviesa la faveola divide a la retina en una hemirretina nasal (próxima a la nariz) y una hemirretina temporal (próxima al hueso temporal). Una segunda línea imaginaria, pero en el plano horizontal, divide a su vez a la retina en las mitades superior e inferior. El centro de la papila está situado en la hemirretina nasal inmediatamente por encima del meridiano horizontal. Los axones del nervio óptico salen del ojo y los vasos sanguíneos entran en él en la papila. En ésta no existen fotorreceptores; por lo tanto, forma un punto ciego en el campo visual.
La luz que entra en el ojo discurre a través de la pupila y pasa hacia el dorso de la retina para alcanzar la capa de fotorreceptores (conos y bastones), donde la energía luminosa se traduce en señales eléctricas. La información recibida por los fotorreceptores para hacia adelante de la retina, hacía las células bipolares, que transmiten la señal más adelante hacia las células ganglionares en las capas anteriores de la retina. Los axones de las células ganglionares convergen hacia la papila, giran hacia atrás, atraviesan la esclerótica y abandonan el ojo como nervio óptico. Se produce un considerable procesamiento de las señales retinianas dentro de las capas intermedias de la retina.
En la mácula está el sitio de mayor agudeza visual, en tanto que en la emergencia del nervio óptico (la papila), al no existir conos ni bastones, hay a ese nivel una pequeña mancha ciega en el campo visual. Los nervios ópticos alcanzan la cavidad craneana por los agujeros ópticos respectivos, se pierden en el quiasma óptico situado a nivel del suelo del III ventrículo, inmediatamente por encima de la hipófisis. En el quiasma óptico, las fibras de los nervios ópticos procedentes de la mitad nasal de cada retina se entrecruzan con las del lado opuesto, mientras que las fibras de la mitad temporal de cada retina no se entrecruzan. Después que la vía óptica atraviesa el quiasma, constituyen las llamadas cintillas ópticas que, de acuerdo con la decusación parcial de las fibras ocurrida en el quiasma, cada una estará conformada por las fibras que vienen de la mitad temporal de la retina del mismo lado y por las de la mitad nasal de la retina del lado opuesto.
Las fibras retinianas que así van a formar cada cintilla óptica van a terminar:
1. Unas en el cuerpo geniculado lateral del tálamo del mismo lado, que es un núcleo talámico accesorio.
2. Otras, continuando por el brazo cuadrigeminal superior o brazo del colículo superior que une el cuerpo geniculado lateral al tubérculo cuadrigémino superior respectivo, terminan en este tubérculo o colículo.
3. Otras, siguiendo la vía del brazo cuadrigeminal superior bordean el tubérculo cuadrigémino superior o colículo superior y van a terminar en la región pretectal (situada entre la lámina cuadrigémina y el epitálamo).
Las fibras retinianas que terminan en el cuerpo geniculado lateral correspondiente hacen sinapsis con neuronas del mismo; los axones de estas neuronas, ascendiendo por la porción sublenticular de la cápsula interna del mismo lado, con el nombre de radiaciones ópticas o haz geniculocalcarino, van a terminar en los labios de la cisura calcarina del lóbulo occipital, que constituye el área cortical de la visión. Al labio inferior de la cisura calcarina llegan los impulsos correspondientes a las mitades inferiores de las retinas; al labio superior, los de las mitades superiores retinianas. Las fibras superiores discurren directamente hacia atrás cerca de la pared externa del ventrículo lateral. Las inferiores se desvían hacia delante formando un asa, antes de unirse a las posteriores y terminar en el Lóbulo occipital. El trayecto hasta aquí trazado es el correspondiente a la vía visual consciente.
El tamaño pupilar es influido por muchos factores. La vía aferente para la constricción pupilar por estímulo luminoso (reflejo fotomotor) viaja por la retina, nervios ópticos, tractos ópticos, brazo del colículo superior y llega al núcleo del III par, donde comienza la vía eferente.
Como resultado de la semidecusación de fibras, tanto en el quiasma como en el colículo superior, ambas pupilas responden al estímulo. Este es el llamado reflejo consensual. Las pupilas se contraen también a la acomodación, las vías de este reflejo no están bien definidas pero se supone que siguen una vía distinta al reflejo fotomotor, probablemente con conexiones corticales. Mediante este reflejo, al acercar un objeto que estaba distante de nosotros, ocurren tres procesos:
Constricción pupilar bilateral (por contracción de los esfínteres de las pupilas).
Convergencia de los ejes ópticos (por contracción de ambos rectos internos).
Aumento del diámetro anteroposterior de los cristalinos (por contracción de los músculos ciliares). Aunque los reflejos fotomotores, consensuales y de acomodación se acostumbran a explorar en los pares III, IV y VI entendemos que ha sido conveniente exponer los arcos reflejos de los mismos en este lugar.
FOTORRECEPTORES
Los fotorreceptores son neuronas especializadas con todos los componentes celulares habituales y además un segmento externo sensible a la luz compuesto por capas amontonadas de membranas (discos) que contienen pigmentos visuales. Los discos se producen continuamente en el segmento interno. En el extremo distal, aproximadamente el 10% de ellos se elimina a diario y son fagocitados por las células epiteliales pigmentarias; por lo tanto, el segmento externo se reemplaza por completo aproximadamente cada 10 días. Existen dos tipos de fotorreceptores: bastones y conos. En una etapa reciente se describió un tercer tipo de fotorreceptor.
Los bastones funcionan en la luz tenue, tienen alrededor de 700 discos con alta concentración de rodopsina, la cual los hace muy sensibles a la luz. Son capaces de detectar un único fotón, sin embargo, saturan en la luz brillante y no se utilizan en la visión diurna. Existen unos 92 millones de bastones en cada retina humana. Constituyen la mayoría de los fotorreceptores de la retina periférica y no se encuentra en la foveola. Hay un alto grado de convergencia de los bastones en las células ganglionares y sólo un tipo de pigmento, por lo tanto, como el sistema de los bastones produce una visión acromática de baja resolución.
Los conos funcionan en la luz brillante. El número de discos en sus elementos externos varía desde algunos cientos en la retina periférica hasta más de 1000 en la fóvea; Sin embargo, tienen menos fotopigmento que los bastones y, por tanto, son menos sensibles a la luz. Hay aproximadamente 4,6 millones de conos en la retina humana, mucho menos que el número de bastones. Están presentes en cantidades muy bajas en la retina periférica, pero se encuentren altas densidades en la porción central de la retina y son casi los únicos fotorreceptores en la foveola. Las células de los conos son de tres tipos, según sus sensibilidades espectrales máximas: Conos L, M y S, que absorben la luz en forma máxima en longitudes de ondas altas ( λ máxima 563 nm), intermedias (λ máxima 420 nm) en el espectro visible ( a menudo denominados como rojos, verdes y azules). En consecuencia, son responsables de la visión en colores. Los conos S constituyen alrededor del 10% de los conos y están distribuidos en forma bastante uniformen toda la retina, aunque están ausentes en la foveola. Los conos no son activos con poca luz y por eso los colores parecen desaparecer al anocher.
Hay alrededor de un millón de células ganglionares en cada retina humana. la mayoría de ellas participa de la vía de formación de la imagen. Estas células reciben señales de los fotorreceptores (bastones y conos) a través de las células bipolares y envían señales a varios blancos en el sistema nervioso central, principalmente al núcleo geniculado lateral. Los axones de las células ganglionares que transportan las señales desde la fórea se reúnen en un ramillete grande de axones denominado “haz papilomacular”, que discurre hacia la papila. (figura B-D). Dentro de la retina, los axones de las células ganglionares no están mielinizados porque la mielina refracta la luz, pero, una vez que ingresan en el nervio óptico, adquieren una vaina de mielina, que permite la transmisión rápida de la señal visual.
VISIÓN CENTRAL
Aunque percibimos las imágenes con alta resolución y discriminación de los colores de modo similar en todo el campo visual, en realidad, estas cualidades sólo son elevadas dentro del campo visual central, es decir, la fóvea y el área circundante inmediata (figura E). Tanto la resolución como la discriminación de los colores están bastante reducidas en las áreas de la retina fuera de la fóvea. La visión central es muy importante en el ser humano; sin ella, no podríamos leer ni reconocer caras, por lo que seríamos considerados ciegos desde un punto de vista legal.
La alta resolución y la discriminación de los colores en la visión central son una consecuencia de: 1) El tipo y la disposición de los fotorreceptores en la porción central de la retina; y 2) Modificaciones anatómicas de la fóvea.
1) La porción central de la retina sólo posee conos, que son responsables de la discriminación de los colores. Los conos de la fóvea son angostos, se agrupan en poblaciones de gran densidad y tienen segmentos externos largos en comparación con los de la retina periférica. Como consecuencia, un cono aislado de la foveola es capaz de responder a la luz de un área muy pequeña del campo visual. Cada cono de la foveola envía señales a una sola célula ganglionar, lo que determina que cada cono tenga una proyeccuón propia hacia la corteza visual. En cambio, un gran número de fotorreceptores en la porción perifperica de la retina envía sus proyecciones hacia células ganglionares individuales, lo que produce una imagen de baja resolución (figura E). Alrededor del 50% de las células ganglionares de la retina recibe señales de los fotorreceptores de la fóvea y el área circundante inmediata; el otro 50% representa a toda la retina perifperica. Como consecuencia, la mitad de los axones en los nervios, el quiasma y los tractos ópticos y, en realidad, la mitad del sistema visual ubicado detrás de la retina, se ocupa de la visión central
2) Como la retina de los vertebrados está invertida, es decir, que los fotorreceptores se encuentran en el dorso de la retina y no en la parte anterior, donde inicialmente los rayos de luz, los fotones (energía luminosa) deben atravesar todas las capas celulares de la retina y son interferidos por los vasos sanguíneos que la irrigan, antes de encontrar a los fotorreceptores (figura D). La fóvea tiene varias características anatómicas que facilitan el pasaje de los fotones hacia los fotorreceptores.
La fóvea es avascular, es decir, no hay capilares por delante de los fotorreceptores para desviar los rayos de luz (figura B-C).En cambio, los fotorreceptores de la fóvea reciben oxígeno y nutrientes a través de un denso lecho de capilares situados por detrás del epitelio pigmentario (figura D).
Los axones de la mayoría de las células ganglionares siguen el camino más directo hacia la papila; sin embargo, aquellos cuya vía directa los llevaría a través de la parte anterior de la fóvea divergen alrededor de ella, de modo de no interferir con la visión central (figuras B-D y D).
En la foveola, las capas internas (anteriores) de la retina parecen haber sido "desplazadas" para permitir el pasaje directo de la luz hacia los segmentos externos de los fotorrecetores (figura D).
NERVIO, QUIASMA Y TRACTOS ÓPTICOS
Los axones de las células ganglionares que transportan la información visual desde los cuatro cuadrantes de la retina convergen hacia la papila en forma ordenada y mantienen aproximadamente la misma relación entre sí dentro del nervio óptico. Dentro del quiasma, los axones provenientes de las mitades nasales de ambas retinas cruzan la línea media. Esta disposición de los axones conduce a que la información proveniente de la mitad derecha del campo visual de ambos ojos la lleve el tracto óptico derecho. (figura F).
CORTEZA VISUAL PRIMARIA
La corteza visual primaria está en su mayor parte enterrada dentro de las profundidades del surco calcarino. Sobre la superficie medial del hemisferio, la corteza visual se extiende desde el polo occipital posterior hacia adelante, hasta la unión del surco calcarino con el surco parietooccipital. La corteza ocupa los labios superior e inferior del surco calcarino. El labio superior forma una imagen del campo visual inferior contralateral en los dos ojos y el labio inferior forma una imagen del campo visual superior contralateral en ambos ojos. (Figura G)
