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Come i neuroni visivi funzionano?

La corteccia visiva si è evoluta per ricevere, elaborare ed integrare le informazioni visive che entrano nel cervello attraverso gli occhi. Le informazioni che sono elaborate nella corteccia visiva poi sono trasferite ad altre aree della corteccia per ulteriore analisi ed utilizzazione. Di conseguenza, i neuroni nella corteccia visiva sono vitali per l'esecuzione del trattamento iniziale delle informazioni visive. L'attività qui inserisce in altri processi conoscitivi, significanti che il danneggiamento di questa area può avere un impatto profondo sull'esperienza umana.

corteccia visivaCredito di immagine: CLIPAREA l media su ordinazione/Shutterstock.com

Qui, facciamo una generalità dettagliata di come i neuroni nella corteccia visiva percepiscono il nostro ambiente visivo.

La struttura della corteccia visiva

Un vasto organismo della ricerca condotto durante molte decadi ha provocato una conoscenza ricca della corteccia umana, il livello esterno del cervello responsabile di trattamento di più alto livello. La corteccia è divisa nei lobi: il lobo frontale, lobo temporale, lobo parietale e lobo occipitale - ciascuno connesso con la specializzazione dei processi conoscitivi differenti. Il lobo occipitale, situato alla parte posteriore del cervello, è la casa della corteccia visiva ed è responsabile di trattamento visivo.

La corteccia visiva stessa più ulteriormente è suddivisa in cinque aree distinte basate sulle classificazioni funzionali e strutturali. Queste cinque aree sono conosciute come V 1-5. Le informazioni visive passano dagli occhi da parte a parte al nucleo genicolato laterale situato nel talamo in cui poi viaggiano sulla corteccia visiva.

Gli scienziati teorizzano che questi informazioni visive in primo luogo sono elaborate in un'area, prima che siano passate sopra ad ogni segmento successivo che elabora le informazioni con un livello aumentante di specializzazione. I neuroni della corteccia visiva primaria rispondono selettivamente alle numerose funzionalità visive ed i fattori, quali i contorni e l'orientamento, fanno segno a in una direzione particolare e nei cambiamenti nella profondità stereoscopica.

I neuroni specializzati della via visiva umana

I neuroni situati all'interno della corteccia visiva sono specializzati per la loro funzione. In particolare, sono differenziati come neuroni semplici e complessi. Principalmente situato in V1 della corteccia visiva, le celle semplici rispondono ad un insieme specifico delle funzionalità visive compreso le barriere e degli orientamenti all'interno di singolo campo ricettivo.

I neuroni complessi egualmente rispondono alle barriere e gli orientamenti, tuttavia, studi hanno indicato che non rappresentano un singolo campo ricettivo. Piuttosto, è la somma dei campi ricettivi multipli che inserisce in queste celle semplici, con conseguente risposta relativa ad una capitalizzazione di informazioni visive. Ulteriormente, le celle complesse si adattano per rispondere preferenziale a movimento nel campo visivo che sta viaggiando nelle direzioni specifiche.

Altri neuroni specializzati all'interno della corteccia primaria comprendono le celle estremità-fermate. Questi neuroni si adattano ad individuare le righe di determinata lunghezza e gli angoli di più grandi forme visive. Quando la riga o l'angolo di immagine estende oltre certo punto, queste celle diminuiscono o cessano la loro risposta.

Magnocellular, o le celle del ` m.' è un altro tipo di neurone visivo specializzato. Le celle di m. sono grandi neuroni che sono trovati nella retina dell'occhio umano. Gli studi hanno suggerito che questi neuroni individuassero le funzionalità relative a movimento, quali la direzione, la posizione e la velocità di un oggetto mobile, portante alla conclusione che sono vitali al trattamento degli oggetti mobili.

I più piccoli neuroni, nominati celle del ` o e parvocellular P', sono supposti per essere fondamentali per risoluzione spaziale. Gli studi hanno indicato che queste celle sono importanti ad elaborare le funzionalità quali il colore, la forma e la dimensione di un oggetto. Le celle di P egualmente hanno dimostrato il loro ruolo nella percezione del colore.

Kiniocellular, o le celle del ` K', è piccoli neuroni di cui il ruolo corrente completamente non è capito. Alcuni studi hanno suggerito che queste celle potessero anche partecipare alla percezione del colore.

All'interno della corteccia visiva primaria, i neuroni sono sistemati nelle colonne con altri neuroni di cui i beni funzionali sono simili. I neuroni raccolti in una colonna hanno potuto rispondere ad informazioni verticali di orientamento come priorità, essi possono anche soltanto informazioni trattate dall'occhio controlaterale.

I neuroni in un'altra colonna, tuttavia, possono anche soprattutto rispondere agli orientamenti verticali ma dall'occhio ipsilateral. Le informazioni elaborate nei gruppi di queste colonne sono accumulate nei moduli, ogni modulo contengono le informazioni essenziali per elaborare un'area minuscola del campo visivo. Di conseguenza, per elaborare un'intera scena visiva, in tutto il momento dato, la corteccia visiva deve riunire tutte questi informazioni che sono generate simultaneamente da ogni modulo.

Mentre c'è un ampio organismo della ricerca sul funzionamento della corteccia visiva e dei sui neuroni, c'è ancora molto da scoprire circa come la corteccia visiva integra tutte questi informazioni. È poco chiara come riunisce le informazioni da tutte le aree per produrre un'interpretazione coerente del campo visivo. Il lavoro continua in questo settore ed è probabile che nel corso dei prossimi anni la nostra conoscenza dei funzionamenti complessi della corteccia visiva diventerà più chiara.

Riferimenti:

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  • Tran, A., MacLean, M., Hadid, V., Lazzouni, L., Nguyen, D., Tremblay, J., Dehaes, M. e Lepore, F., 2019. Meccanismi di un neurone del blindsight di fondo di rilevazione di moto valutato da imaging a risonanza magnetica funzionale (fMRI). Neuropsychologia, 128, pp.187-197. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30825453/

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Last Updated: Oct 4, 2021

Sarah Moore

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Sarah Moore

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