Visual Cortex: Structure, Function & Diseases

Visuell cortex (visuell cortex) er den delen av hjernebarken som muliggjør syn. Den ligger i den occipitale lappen av hjerne. Svikt i den visuelle hjernebarken føre til forstyrrelser i bildebehandlingen, noe som resulterer i synsfeltdefekter.

Hva er den visuelle hjernebarken?

Den visuelle cortex (visuell cortex) representerer området av hjernebarken der bildebehandling foregår fra visuelle stimuli mottatt i øyet til den komplekse representasjonen av det som sees. Den okkuperer den største delen av occipital lobe av hjerne. I Korbinian Brodmann hjerne kart, tilsvarer det hjerneområdene 17, 18 og 19. Den visuelle cortex er videre delt inn i den primære visuelle cortex (V1) og den sekundære og tertiære visuelle cortex. I primater inkludert mennesker, cellen tetthet av den visuelle cortex er veldig stor. Imidlertid er deres tykkelse veldig liten, bare 1.5 til 2 millimeter hos mennesker. Område 17 representerer den primære synsbarken og representerer direkte motsatt halvdel av synsfeltet. Den har også en retinotopisk struktur. Dette betyr at prikkene som er kartlagt på netthinnen også er ordnet på samme måte i den visuelle cortexen. Fordi område 17 (primær visuell cortex) har en striatstruktur, kalles det også area striata.

Anatomi og struktur

Den visuelle cortex er delt inn i den primære, sekundære og tertiære visuelle cortex, som nevnt tidligere. Den primære visuelle cortex mottar først visuelle stimuli videreført fra netthinnen via thalamus. Den primære visuelle cortex består av seks cellelag. De to første lagene inneholder såkalte Magno-celler. Dette er store celler som er ansvarlige for bevegelsesoppfatning. De neste fire lagene er representert av Parvo-celler. Parvo-cellene er små og kontrollerer oppfatningen av objekter gjennom farge- og strukturrepresentasjon. De ganglion celler i primær cortex er ordnet som reseptorene i netthinnen. Dermed er cellene i den primære cortex som skal representere fovea de fleste. Fovea er området med skarpest syn i netthinnen og inneholder derfor de mest optiske reseptorene. I tillegg til inndelingen i lag, er det også en inndeling i kolonner. Det er orienteringskolonner, dominans kolonner og hyperkolonner. Nedstrømscellene i hver kolonne er ordnet på samme måte som prikkene som er kartlagt i netthinnen. Dermed reagerer hver orienteringskolonne bare på en linje med et bestemt punkt i netthinnen. Linjesystemet blir registrert som et bilde av miljøet i konturer. En dominans-kolonne er sammensatt av flere orienteringskolonner med forskjellige orienterte linjer fra samme punkt i netthinnen. I tillegg til, i tillegg til orienteringskolonner, består dominans kolonner også av såkalte blobs. Blobs representerer kolonner som svarer på farger. Hyperkolonner består i sin tur av dominans kolonner fra begge øyne i samme synsfelt. Dermed er de hver sammensatt av to dominans kolonner (en per øye). Fra den primære visuelle cortexen overføres bildeinformasjonen til den sekundære og primære visuelle cortex via to forskjellige veier for videre behandling.

Funksjon og oppgaver

Den visuelle cortex har til oppgave å motta optiske stimuli og behandle dem trinn for trinn på en slik måte at miljøet blir avbildet. I denne prosessen, etter at stimulansen er mottatt, blir informasjonen spaltet, analysert, abstrahert og videreformidlet i en ordnet form til neste prosesseringstrinn. Mens prosessene i den primære visuelle cortexen i stor grad er kjent, er ikke videre behandling av informasjon så lett forståelig. Fra den primære visuelle hjernebarken overføres stimulansen via en dorsal parietal og en ventral temporal vei. Parietal prosesseringsstrømmen brukes til å oppfatte bevegelse så vel som posisjon og blir også referert til som Wo-strømmen. Den tidsmessige strømmen brukes til å gjenkjenne objekter gjennom farge, mønster og formoppfatning. Følgelig blir det også referert til som hvilken strøm. I det videre løpet av bildebehandlingen blir koblingene mellom bildepresentasjon, reaksjon og atferd mer og mer komplekse. Ikke bare det nåværende bildet fungerer som grunnlag for handling, men også bildene som er lagret i minne. Dermed forekommer lignende prosesser i visuelle fremstillinger som i bildebehandling.

Sykdommer

Lesjoner i den visuelle hjernebarken føre til visuell persepsjon dysfunksjon. Feilsymptomene avhenger av hvilke områder av den visuelle cortexen som feiler. Hvis den primære synsbarken er skadet, oppstår det synsunderskudd. I verste fall fullført blindhet kan oppstå. Denne formen for blindhet kalles også kortikal blindhet. Funksjonen til den visuelle banen er fortsatt helt intakt, men bildeinformasjonen overføres ikke lenger. Ubevisst reagerer pasienten fortsatt på visuelle stimuli, selv om han ikke lenger ser noe. Imidlertid er han fortsatt i stand til å fange og navngi objekter når han blir bedt om det. Dette tilstand kalles i folkemunne blindesyn. Når den sekundære eller tertiære visuelle cortex mislykkes, blindhet ikke forekommer. Bildet oppfattes fortsatt fullstendig. Henvisningen til personene eller gjenstandene går imidlertid delvis tapt her. Siden i denne fasen av bildebehandling de komplekse forholdene mellom visuell oppfatning og gjenkjenning av objektene kontrolleres, kan ikke personene eller gjenstandene delvis lenger gjenkjennes. Dette er et tilfelle av agnosia. Hallusinasjoner kan også forekomme. Ofte resulterer sekundær eller tertiær visuell cortex dysfunksjon også i synestesi, der forskjellige sensoriske oppfatninger kombineres for å danne en subjektiv følelse.