miniatura|Santiago Ramón y Cajal, "Structure of the Mammalian Retina" (1900). El sistema visual és la part del sistema nerviós central que brinda als organismes l'habilitat de processar detall visual, així com habilitar la formació de diverses funcions de resposta de foto sense imatge. Detecta i interpreta informació de la llum visible per a crear una representació de l'ambient al voltant. El sistema visual du a terme una sèrie de tasques complexes, incloent la recepció de la llum i la formació de representacions monoculars; l'acumulació d'una percepció binocular nuclear d'un parell de dues projeccions dimensionals; la identificació i categorització d'objectes visuals; avaluant distàncies cap a i entre objectes; i guiant els moviments del cos amb relació a l'objecte vist. El procés psicològic d'informació visual es coneix com a percepció visual, una manca de la qual es diu ceguesa. Les funcions visuals sense informació d'imatges, independent de la percepció visual, inclou el reflex de llum pupil·lar (RLP) i el fotoentrenament circadià.
Resum del sistema
Mecànica La còrnia i els lents de cristal·lí refracten la llum en una petita imatge i brilla sobre la retina. La retina transdueix aquesta imatge en un impuls elèctric usant els bastons i els cons. Els nervis òptics són els que carreguen aquests impulsos a través del canal òptic. Quan arriba al quiasma òptic les fibres nervioses es creuen (esquerra es fa dreta). Després les fibres es ramifiquen i acaben en tres llocs."How the Human Eye Sees." WebMD. Ed. Alan Kozarsky. WebMD, 3 October 2015. Web. 27 March 2016.Than, Ker. "How the Human Eye Works." LiveScience. TechMedia Network, 10 February 2010. Web. 27 March 2016"How the Human Eye Works | Cornea Layers/Role | Light Rays." NKCF. The Gavin Herbert Eye Institute. Web. 27 March 2016.Albertine, Kurt. Barron's Anatomy Flash CardsTillotson, Joanne. McCann, Stephanie. Kaplan's Medical Flashcards. April 2, 2013."Optic Chiasma." Optic Chiasm Function, Anatomy & Definition. Healthline Medical Team, 9 March 2015. Web. 27 March 2016.Jefferey, G., and M. M. Neveu. "Chiasm Formation in Man Is Fundamentally Different from That in the Mouse." Nature.com. Nature Publishing Group, 21 March 2007. Web. 27 March 2016.
Neuronal La majoria acaben en el nucli lateral geniculat (LGN). Previ al fet que el LGN arribi als polsos del V1 en el còrtex visual (primari) mesura el rang d'objectes i etiqueta a cada objecte gran amb una etiqueta de velocitat. Aquestes etiquetes prediuen el moviment dels objectes.
El LGN també mana informació (caràcter) al V2 i V3.Card, J. Patrick, and Robert Y. Moore. "Organization of Lateral Geniculate-hypothalamic Connections in the Rat." Wiley Online Library. 1 June. 1989. Web. 27 March 2016.Murphy, Penelope C., Simon G. Duckett, and Adam M. Sillito. "Feedback Connections to the Lateral Geniculate Nucleus and Cortical Response Properties." Feedback Connections to the Lateral Geniculate Nucleus and Cortical Response Properties. 19 November 1999. Web. 27 March 2016.Schiller, P. H., and J. G. Malpeli. "Functional Specificity of Lateral Geniculate Nucleus Laminae of the Rhesus Monkey." APS Journals. 1 May 1978. Web. 27 March 2016.Singer, W., and F. Schmielau. "The Role of Visual Cortex for Binocular Interactions in the Cat Lateral Geniculate Nucleus." The Role of Visual Cortex for Binocular Interactions in the Cat Lateral Geniculate Nucleus. 21 January 1977. Web. 27 March 2016.Reed, R. Clay, and Jose-Manuel Alonso. "Specificity of Monosynaptic Connections from Thalamus to Visual Cortex." Letters to Nature. Nature Publishing Group, 3 October 1995. Web. 27 March 2016.
El V1 treballa la detecció de les vores per entendre l'organització d'aquest espai (s'inicia en 40 mil·lisegons, enfocant només en petits espais i canvis de color. 100 mil·lisegons després, al rebre el LGN traduït, amb la informació del V2 i V3, també comença enfocant a organització global).
El V2 es mou endavant (directament a la via pulvinar) impulsa al V1 i els rep.
El pulvinar és el responsable de l'atenció visual. El V2 té gairebé la mateixa funció que el V1, però, també s'encarrega dels contorns il·lusoris, determinant la profunditat comparant els polsos drets i esquerres (imatges 2D), distingint el primer pla. V2 es connecta a V1-V5.
El V3 ajuda a processar el "moviment global" (direcció i velocitat) dels objectes. El V3 es connecta amb el V1 (tènuement), V2, i el còrtex temporal inferior.Heim, Stefan, Simon B. Eickhoff, et al. "Effective Connectivity of the Left BA 44, BA 45, and Inferior Temporal Gyrus during Lexical and Phonological Decisions Identified with DCM." Wiley Online Library. 19 December 2007. Web. 27 March 2016.Catani, Marco, and Derek K. Jones. "Brain." Occipito‐temporal Connections in the Human Brain. 23 June 2003. Web. 27 March 2016.
El V4 reconeix les figures simples, es connecta fermament amb el V1, V2, V3, LGN i el pulvinar.Benevento, Louis A., and Gregg P. Strandage. "The Organization of Projections of the Retinorecipient and Nonretinorecipient Nuclei of the Pretectal Complex and Layers of the Superior Colliculus to the Lateral Pulvinar and Medial Pulvinar in the Macaque Monkey." Science Direct. 1 July 1983. Web. 27 March 2016. sortides del V5 inclouen al V4 i l'àrea al voltant, i el moviment motor de les escorces oculars (l'àrea intraparietal de l'ull).
Les funcions del V5 són similars a la dels altres V's, però integra el moviment dels objectes locals a un moviment local global d'un nivell complex. El V6 treballa en la conjunció amb el V5 i una anàlisi al moviment. El V5 analitza l'auto-moviment, on el V6 analitza el moviment dels objectes relatius a un segon pla. L'input primari del V6 és V1, amb les aportacions del V5. El V6 atrapa el mapa topogràfic de la visió. El V6 es desconnecta de la regió que està al voltant d'aquest (V6A). El V6A té connexions al moviment dels braços vòrtex, incloent el còrtex premotor.Hirsch, JA, and CD Gilbert. "The Journal of NeuroscienceSociety for Neuroscience." Synaptic Physiology of Horizontal Connections in the Cat's Visual Cortex. 1 June 1991. Web. 27 March 2016.Schall, JD, A. Morel, DJ King, and J. Bullier. "The Journal of NeuroscienceSociety for Neuroscience." Topography of Visual Cortex Connections with Frontal Eye Field in Macaque: Convergence and Segregation of Processing Streams. 1 June 1995. Web. 27 March 2016.
El gir temporal inferior reconeix figures complexes, objectes i cares, o en conjunt amb l'hipocamps crea noves memories.Moser, May-Britt, and Edvard I. Moser. "Functional Differentiation in the Hippocampus." Wiley Online Library. 1998. Web. 27 March 2016. El pretecte o àrea pretectal està composta per set nuclis únics. Nuclis pretectals anteriors, posteriors i mitjans inhibeixen el dolor (indirectament), ajuden en el REM i ajuden a acomodar reflexos, respectivament.Kanaseki, T., and J. M. Sprague. "Anatomical Organization of Pretectal Nuclei and Tectal Laminae in the Cat." Anatomical Organization of Pretectal Nuclei and Tectal Laminae in the Cat. 1 December 1974. Web. 27 March 2016. El nucli Edinger-Westphal modera la dilatació de la pupil·la i ajuda (proveeix fibres parasimpàtiques) en la convergència dels ulls i l'ajust dels lents.Reiner, Anton, and Harvey J. Karten. "Parasympathetic Ocular Control — Functional Subdivisions and Circuitry of the Avian Nucleus of Edinger-Westphal."Science Direct. 1983. Web. 27 March 2016. Els nuclis de la cintilla òptica s'involucren en una suau recerca de moviment ocular i d'acomodar el reflex, igual que el REM.
El nucli supraquiasmàtic és la regió de l'hipotàlem que atura la producció de melatonina (indirectament) a primera vista.Welsh, David K., and Diomedes E. Logothetis. "Individual Neurons Dissociated from Rat Suprachiasmatic Nucleus Express Independently Phased Circadian Firing Rhythms." Science Direct. Harvard University, April 1995. Web. 27 March 2016.
Estructura L'ull, especialment la retina. El nervi òptic. El quiasma òptic. El tracte òptic. El cos geniculat lateral. El còrtex visual. El còrtex d'associació visual.
Aquests es divideixen en vies anteriors i posteriors. La via anterior visual es refereix a les estructures involucrades en la visió abans del nucli geniculat lateral. La via posterior visual es refereix a les estructures després d'aquest punt.
Ull La llum que entra a l'ull és refractada a mesura que passa a través de la còrnia. Després passa a través de la pupil·la (controlada per l'iris) i es refracta encara més per la lent. La còrnia i la lent actuen juntes com una lent composta per a projectar una imatge invertida a la retina.
Retina La retina consisteix en un llarg nombre de cèl·lules fotoreceptores les quals contenen molècules de proteïnes anomenades opsines. En els humans, hi ha dos tipus d'opsines que estan involucrades amb la visió: bastons d'opsines i opsines coníferes. (Hi ha un tercer tipus, melanopsina, que està en les cèl·lules ganglionars de la retina (RGC), part del rellotge biològic mecànic, probablement no està embolicat amb la visió conscient, les RGC es projecta al nucli olivar pretectal (ON).Güler, A.D. (May 2008). «Melanopsin cells are the principal conduits for rod/cone input to non-image forming vision» (Abstract). Nature 453 (7191): 102-5. Bibcode:2008Natur.453..102G. PMC 2871301. PMID 18432195. doi:10.1038/nature06829. Una opsina absorbeix un fotó (partícula de llum) i transmet senyal a una cèl·lula a través d'un senyal de camí traductora, arribant a la hiperpolarització d'un fotoreceptor.
Els bastons i els cons difereixen en la seva funció. Els bastons es troben principalment a la perifèria de la retina i són utilitzats per veure en nivells baixos de llum. Els cons es troben principalment al centre (o fòvea) de la retina. Hi ha tres tipus de cons que difereixen en les longituds d'ona de la llum que absorbeixen; normalment se'ls anomena curt o blau, mitjà o verd i llarg o vermell. Els cons s'utilitzen principalment per distingir el color i altres característiques del món visual en nivells normals de llum.
A la retina, els fotoreceptors fan sinapsis directe sobre les cèl·lules bipolars, les quals dirigeixen la sinapsi cap a les cèl·lules ganglionars de la capa més exterior, que condueix el potencial d'acció al cervell. Una part significativa del procés visual neix dels patrons de comunicació entre neurones a la retina. Prop de 130 milions de fotoreceptors absorbeixen la llum, però, aproximadament 1,2 milions d'axons de les cèl·lules ganglionars transmeten informació de la retina al cervell. El processament a la retina inclou la formació de centre receptiu de cèl·lules bipolars i ganglionars a la retina, igual que convergeix i divergeix dels fotoreceptors a la cèl·lula bipolar. A més, altres neurones a la retina, en particular horitzontal i cèl·lules amacrines, transmeten informació lateralment (de la neurona en una capa, a la neurona adjacent a la mateixa capa), resultant en uns camps receptius més complexos que poden ser indiferents al color i sensibles al moviment, o sensibles al color i indiferents al moviment.
Mecanisme de la generació de signes visuals