Las señales visuales en la retina sufren un procesamiento considerable en las sinapsis entre varios tipos de neuronas (células horizontales, células bipolares y células amacrinas). Luego, los axones de las células ganglionares de la retina que constituyen el nervio óptico (II nervio craneal) abandonan el globo ocular y permiten la salida de la información visual, desde la retina hacia el cerebro.
Por lo tanto, los axones dentro del nervio óptico pasan a través del quiasma óptico, el punto en el que se cruzan los nervios ópticos. Algunos axones pasan al lado opuesto, otros no. Después de atravesar el quiasma óptico, los axones, que ahora forman parte del tracto óptico, entran en el cerebro y arriban al cuerpo geniculado lateral del tálamo. En éste hacen sinapsis con neuronas cuyos axones forman las radiaciones ópticas, que se proyectan hacia las áreas visuales primarias, en los lóbulos occipitales de la corteza cerebral y de esta manera comienza la percepción visual. No obstante, algunas de las fibras del tracto óptico terminan en el colículo superior, que controla los músculos extrínsecos del ojo y el núcleo pretectal, que controla los reflejos pupilares y de acomodación.
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