Οπτικός φλοιός

Ο οπτικός φλοιός είναι ένα τμήμα του εγκεφάλου που επιτρέπει την όραση. Είναι σχετικά λεπτός - μεταξύ 1,5 και 2 χιλιοστών στον άνθρωπο. Στους πιθήκους και τους πιθήκους ο οπτικός φλοιός καταλαμβάνει μεγάλο μέρος του εγκεφάλου τους. Φυσικά, ο οπτικός φλοιός βρίσκεται στο πίσω μέρος του εγκεφάλου στον ινιακό λοβό.

Οι David Hubel και Torsten Wiesel έκαναν έρευνα στον οπτικό φλοιό για πολλά χρόνια. Το 1981 κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με την επεξεργασία πληροφοριών στο οπτικό σύστημα.

Το έργο τους στις δεκαετίες του 1960 και 1970 αφορούσε τον τρόπο ανάπτυξης του οπτικού συστήματος. Εργάστηκαν σε τμήματα του οπτικού φλοιού του εγκεφάλου που λαμβάνουν σήματα από το δεξί ή το αριστερό μάτι.
Η εργασία τους περιγράφει πώς τα σήματα από το μάτι επεξεργάζονται από τον εγκέφαλο για να δημιουργήσουν ανιχνευτές ακμών, ανιχνευτές κίνησης, στερεοσκοπικούς ανιχνευτές βάθους και ανιχνευτές χρώματος. Πρόκειται για δομικά στοιχεία της οπτικής σκηνής.

Η έρευνα στον πρωτογενή οπτικό φλοιό μπορεί να περιλαμβάνει την καταγραφή δυναμικών δράσης από ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο γατών, κουνάβων, αρουραίων, ποντικών ή πιθήκων. Εναλλακτικά, τα σήματα μπορούν να καταγραφούν εκτός του ζώου με EEG, MEG ή fMRI. Αυτές οι τεχνικές συλλέγουν πληροφορίες χωρίς να εισβάλλουν στον εγκέφαλο.

Απεικονίζονται το ραχιαίο ρεύμα (πράσινο) και το κοιλιακό ρεύμα (μοβ). Προέρχονται από τον πρωτογενή οπτικό φλοιό

Πρωτογενής οπτικός φλοιός

Ο πρωτογενής οπτικός φλοιός (V1) είναι η καλύτερα μελετημένη οπτική περιοχή του εγκεφάλου. Εκεί φτάνουν τα μηνύματα από τους πλάγιους γεννητικούς πυρήνες, οι οποίοι είναι σταθμοί αναμετάδοσης των πληροφοριών από τον αμφιβληστροειδή. Κάθε πλάγιος γεννητικός πυρήνας λαμβάνει σήματα από το απέναντι οπτικό πεδίο.

Κάθε V1 στέλνει πληροφορίες σε δύο πρωτογενείς οδούς, που ονομάζονται κοιλιακή ροή και ραχιαία ροή.

Το κοιλιακό ρεύμα ξεκινά από την V1, περνά από την οπτική περιοχή V2, στη συνέχεια από την οπτική περιοχή V4 και καταλήγει στον κατώτερο κροταφικό φλοιό (IP cortex). Το κοιλιακό ρεύμα, που μερικές φορές αποκαλείται "Ποιο μονοπάτι", σχετίζεται με την αναγνώριση μορφής και την αναπαράσταση αντικειμένων. Συνδέεται επίσης με την αποθήκευση της μακροπρόθεσμης μνήμης.

Το ραχιαίο ρεύμα αρχίζει από την V1, περνάει από την οπτική περιοχή V2, στη συνέχεια στη ραχιαία περιοχή (DM/ V6) και στην οπτική περιοχή MT (μέσος κροταφικός/ V5) και στον οπίσθιο βρεγματικό φλοιό. Το ραχιαίο ρεύμα, το οποίο μερικές φορές αποκαλείται "Where Pathway" ή "How Pathway", σχετίζεται με την κίνηση, την αναπαράσταση των θέσεων των αντικειμένων και τον έλεγχο των ματιών και των χεριών, ειδικά όταν οι οπτικές πληροφορίες χρησιμοποιούνται για να καθοδηγήσουν τις κινήσεις των ματιών ή το άπλωμα.

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι ο οπτικός φλοιός;

A: Ο οπτικός φλοιός είναι ένα τμήμα του εγκεφάλου που επιτρέπει την όραση. Βρίσκεται στον ινιακό λοβό στο πίσω μέρος του εγκεφάλου και είναι σχετικά λεπτός, μεταξύ 1,5 και 2 χιλιοστών στον άνθρωπο.

Ερ: Ποιος έκανε έρευνα για τον οπτικό φλοιό;

Α: Ο David Hubel και ο Torsten Wiesel έκαναν έρευνα στον οπτικό φλοιό για πολλά χρόνια. Το 1981 κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με την επεξεργασία πληροφοριών στο οπτικό σύστημα.

Ερ: Τι είδους έρευνα έκαναν;

Α: Η εργασία τους στις δεκαετίες του 1960 και 1970 αφορούσε το πώς αναπτύσσεται το οπτικό σύστημα. Εργάστηκαν σε τμήματα του οπτικού φλοιού του εγκεφάλου που λαμβάνουν σήματα από τα δύο μάτια, περιγράφοντας πώς τα σήματα από αυτά τα μάτια επεξεργάζονται από τον εγκέφαλο για να δημιουργήσουν ανιχνευτές ακμών, ανιχνευτές κίνησης, στερεοσκοπικούς ανιχνευτές βάθους και ανιχνευτές χρώματος - δομικά στοιχεία μιας οπτικής σκηνής.

Ερ: Πώς μπορούν οι ερευνητές να μελετήσουν τη δραστηριότητα του πρωτογενούς οπτικού φλοιού;

Α: Η έρευνα σχετικά με τη δραστηριότητα του πρωτογενούς οπτικού φλοιού μπορεί να περιλαμβάνει την καταγραφή δυναμικών δράσης από ηλεκτρόδια εντός του εγκεφάλου ενός ζώου (γάτες, κουνάβια, αρουραίοι, ποντίκια ή πίθηκοι). Εναλλακτικά, τα σήματα μπορούν να καταγραφούν έξω από ένα ζώο χρησιμοποιώντας τεχνικές EEG, MEG ή fMRI, οι οποίες συλλέγουν πληροφορίες χωρίς να εισβάλλουν στον εγκέφαλό του.

Ερ: Πόσο παχύς είναι ο οπτικός φλοιός του ανθρώπου;

Α: Ο οπτικός φλοιός του ανθρώπου είναι σχετικά λεπτός - πάχος μεταξύ 1,5 και 2 χιλιοστών.

Ερ: Ποιο βραβείο κέρδισαν οι Hubel και Wiesel για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με την επεξεργασία πληροφοριών στο Οπτικό Σύστημα;

Α: Ο David Hubel και ο Torsten Wiesel κέρδισαν το 1981 το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με την επεξεργασία πληροφοριών στο Οπτικό Σύστημα.