Spis treści:

1. Informacje wstępne
2. Lokalizacja i budowa
3. Połączenia wejściowe
4. Połączenia wyjściowe
5. Pole recepcyjne
6. Patologia

 

1. Informacje wstępne

Ciało kolankowate boczne (ang. lateral geniculate nucleus, LGN) to jedno z jąder wzgórza. Bodźce sensoryczne odbierane przez wszystkie zmysły (poza zmysłem węchu) docierają do wzgórza, które następnie przesyła je do odpowiednich obszarów korowych. W przypadku wzroku projekcje ze wzgórza docierają do płata potylicznego kory nowej, przede wszystkim do pierwszorzędowej kory wzrokowej (V1).

 

2. Lokalizacja i budowa

LGN to parzysta struktura międzymózgowia umieszczona na jego brzusznej powierzchni. We wnętrzu ciała kolankowatego bocznego znajduje się jądro zbudowane z sześciu warstw: dwóch wielkokomórkowych i czterech drobnokomórkowych. Pomiędzy nimi znajdują się warstwy pyłkokomórkowe. Nazewnictwo warstw odpowiada relatywnej wielkości ciała komórki oraz jej wypustek dendrytycznych.

 

3. Połączenia wejściowe

Szacuje się, że 90% aksonów nerwu wzrokowego przesyła informacje do LGN. Warstwy wielkokomórkowe otrzymują projekcje z pręcików, a ich aktywność składa się z serii szybkich, lecz krótkotrwałych impulsów. Odpowiadają one za percepcję ruchu, głębi oraz różnicowanie jasności bodźców. Warstwy drobnokomórkowe otrzymują projekcje z czopków, a ich aktywność jest wolniejsza i długotrwała. Przesyłają one szczegółowe informacje dotyczące kształtu i koloru postrzeganego bodźca. Warstwy pyłkokomórkowe ze względu na swój rozmiar są trudno dostępne i najsłabiej zbadane w porównaniu z pozostałymi warstwami.

Ponieważ nerw wzrokowy rozgałęzia się w skrzyżowaniu wzrokowym, LGN w obu półulach otrzymuje sygnał z siatkówek obu oczu. Lewy LGN odbiera informacje z prawej połowy pola wzrokowego. Informacje te pochodzą ze skroniowej części lewej siatkówki i nosowej części prawej siatkówki. Natomiast prawy LGN odbiera informacje z lewej połowy pola wzrokowego – ze skroniowej części prawej siatkówki i nosowej części lewej siatkówki.

Informacja o tym, z którego oka pochodzi sygnał, jest zachowana dzięki sortowaniu projekcji z siatkówki do odpowiednich warstw LGN. Oko tożstronne (znajdujące się po tej samej stronie, co dany LGN) przesyła informacje do warstw 2, 3 i 5, a oko kontralateralne (znajdujące się po stronie przeciwnej) do warstw 1, 4 i 6. Oznacza to, że LGN w jednej półkuli mózgu otrzymuje informacje z obu siatkówek, a sygnały z obu pól wzrokowych docierają do jego odrębnych warstw. Dzięki temu na poziomie LGN informacja wzrokowa napływająca z siatkówki jest uporządkowana.

Chociaż projekcje z siatkówki docierają do głównych neuronów LGN, stanowią one jedynie niewielki procent całego sygnału docierającego do tej struktury. Szacuje się, że 90% informacji napływających do ciała kolankowatego bocznego pochodzi z kory wzrokowej, struktur podkorowych oraz obszarów pnia mózgu. Te projekcje mogą mieć charakter pobudzający, wyciszający lub modulujący.

 

4. Połączenia wyjściowe

Neurony układu wzrokowego, opuszczając LGN, tworzą promienistość wzrokową, która przenosi informacje bezpośrednio do pierwszorzędowej kory wzrokowej (V1). Aksony warstwy wielkokomórkowej docierają do warstwy 4Cα V1, a aksony warstwy drobnokomórkowej do warstwy 4Cβ V1. Natomiast aksony warstw pyłkokomórkowych kończą swój bieg głównie w 2. i 3. warstwie V1, gdzie znajdują się tak zwane „plamki”, czyli skupiska komórek odpowiedzialnych za percepcję barw.

 

5. Pole recepcyjne

Komórki LGN mają koncentryczne pola recepcyjne złożone z centralnego okręgu oraz otaczającego go pierścienia. Pola recepcyjne LGN otrzymują bezpośrednie projekcje z komórek zwojowych siatkówki i dzielą się na dwa typy: on-center oraz off-center. Typ on-center (centrum-otoczka) aktywuje się, gdy informacja o świetle przesyłana jest do wewnętrznej części pola, a jego aktywacja jest hamowana, gdy dociera ona na peryferie. Natomiast aktywność komórek typu off-center zwiększa się, gdy sygnał odbierany jest przez peryferie pola recepcyjnego, a zmniejsza, gdy sygnał rejestruje centrum pola. Bodziec, który obejmuje zarówno centrum, jak i peryferie pola recepcyjnego, wywołuje niewielką zmianę w aktywności elektrycznej komórki. Aktywność neuronów LGN sygnalizuje zatem zmiany w natężeniu światła, co umożliwia np. percepcję konturów.

 

6. Patologia

Uszkodzenie jednostronne LGN skutkuje deficytem w postrzeganiu przeciwległego obszaru pola wzrokowego. Natężenie deficytu zależne jest od skali i lokalizacji uszkodzenia. Zniszczenie obejmujące jedynie warstwy wielkokomórkowe utrudnia percepcję ruchu, a zniszczenie ograniczone do warstw drobnokomórkowych zniekształca przetwarzanie kształtu i koloru.

Bibliografia:
Kandel, E. R., Schwartz, J. H. & Jessell, T. M., Principles of neural science (4th ed.), New York: McGraw-Hill Health Professions Division, 2000
Purves D et al., Neuroscience (2nd edition), Sunderland (MA): Sinauer Associates, 2001

Dodaj komentarz