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Como os neurônios visuais funcionam?

O córtice visual evoluiu para receber, processar, e integrar a informação visual que entra no cérebro através dos olhos. A informação que é processada no córtice visual é transferida então a outras áreas do córtice para a análise mais aprofundada e a utilização. Conseqüentemente, os neurônios no córtice visual são vitais para executar o processamento inicial da informação visual. A actividade aqui alimenta em outros processos cognitivos, significando que dano a esta área pode ter um impacto profundo na experiência humana.

córtice visualCrédito de imagem: CLIPAREA l media feitos sob encomenda/Shutterstock.com

Aqui, nós damos uma vista geral detalhada de como os neurônios no córtice visual percebem nosso ambiente visual.

A estrutura do córtice visual

Um corpo vasto da pesquisa conduzido sobre muitas décadas conduziu a um conhecimento rico do córtice humano, a camada ultraperiférica do cérebro responsável para o processamento de mais alto nível. O córtice é dividido nos lóbulos: o lóbulo frontal, lóbulo temporal, lóbulo parietal, e lóbulo occipital - cada um associado com a especialização de processos cognitivos diferentes. O lóbulo occipital, situado na parte traseira do cérebro, é a HOME do córtice visual e é responsável para o processamento visual.

O córtice visual próprio é subdividido mais em cinco áreas distintas baseadas em classificações funcionais e estruturais. Estas cinco áreas são sabidas como V 1-5. A informação visual passa dos olhos completamente ao núcleo geniculado lateral situado no thalamus aonde viaja então no córtice visual.

Os cientistas teorizam que esta informação visual está processada primeiramente em uma área, antes que esteja passada sobre a cada segmento subseqüente que processa a informação com um nível crescente de especialização. Os neurônios do córtice visual preliminar respondem selectivamente às características visuais numerosas e os factores, tais como contornos e orientação, fazem sinal em um sentido particular, e em mudanças na profundidade estereoscopicamente.

Os neurônios especializados do caminho visual humano

Os neurônios situados dentro do córtice visual são especializados para sua função. Em particular, são diferenciados como os neurônios simples e complexos. Localizado na maior parte em V1 do córtice visual, as pilhas simples respondem a um grupo específico de características visuais que incluem bordas e orientações dentro de um único campo receptivo.

Os neurônios complexos igualmente respondem às bordas e as orientações, contudo, estudos mostraram que não representam um único campo receptivo. Um pouco, é a soma de campos receptores múltiplos que alimenta nestas pilhas simples, tendo por resultado uma resposta relevante a uma acumulação de informação visual. Adicionalmente, as pilhas complexas são adaptadas para responder preferencial ao movimento no campo visual que está viajando em sentidos específicos.

Outros neurônios especializados dentro do córtice preliminar incluem pilhas fim-paradas. Estes neurônios são adaptados a detectar linhas de um determinado comprimento e os cantos de formas visuais maiores. Quando a linha ou o canto de uma imagem estendem além de algum ponto, estas pilhas reduzem ou cessam sua resposta.

Magnocellular, ou as pilhas do ` M' são um outro tipo de neurônio visual especializado. As pilhas de M são os grandes neurônios que são encontrados na retina do olho humano. Os estudos sugeriram que estes neurônios detectassem as características relativas ao movimento, tal como o sentido, o lugar, e a velocidade de um objeto movente, conduzindo à conclusão que são vitais ao processamento de objetos moventes.

Os neurônios menores, nomeados pilhas parvocellular, ou do ` P', são supor para ser fundamentais para a definição espacial. Os estudos mostraram que estas pilhas são importantes para o processamento de características tais como a cor, a forma, e o tamanho de um objeto. As pilhas de P igualmente demonstraram seu papel na visão de cor.

Kiniocellular, ou as pilhas do ` K', são os neurônios pequenos cujo o papel não é compreendido actualmente inteiramente. Alguns estudos sugeriram que estas pilhas pudessem igualmente ser envolvidas na visão de cor.

Dentro do córtice visual preliminar, os neurônios são arranjados em colunas com outros neurônios cujas as propriedades funcionais são similares. Os neurônios recolhidos em uma coluna puderam responder à informação vertical da orientação como uma prioridade, eles podem igualmente somente processar a informação do olho contralateral.

Os neurônios em uma outra coluna, contudo, podem igualmente primeiramente responder às orientações verticais mas do olho ipsilateral. A informação processada nos grupos destas colunas é acumulada nos módulos, cada módulo contem a informação essencial para processar uma área minúscula do campo visual. Conseqüentemente, para processar uma cena visual inteira, em todo o momento dado, o córtice visual deve combinar toda esta informação que está sendo gerada por cada módulo simultaneamente.

Quando houver um corpo largo da pesquisa sobre o funcionamento do córtice visual e de seus neurônios, há ainda muito a descobrir sobre como o córtice visual integra toda esta informação. É obscuro como traz a informação junto de todas as áreas a fim produzir uma interpretação coerente do campo visual. O trabalho continua nesta área de estudo e é provável que sobre os anos seguintes nosso conhecimento dos funcionamentos intrincados do córtice visual se tornará mais claro.

Referências:

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  • Tran, A., MacLean, M., Hadid, V., Lazzouni, L., Nguyen, D., Tremblay, J., Dehaes, M. e Lepore, F., 2019. Mecanismos Neuronal de blindsight subjacente da detecção de movimento avaliado pela ressonância magnética funcional (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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