Оптический нерв: анатомия и функции.

Введение

Второй черепной нерв, соединяющий глаза с мозгом.

В нейроанатомии зрительный нерв, также известный как второй черепной нерв, черепной нерв II или просто CN II, является парным черепным нервом, передающим зрительную информацию от сетчатки к мозгу. У человека зрительный нерв развивается из зрительных стебельков на седьмой неделе эмбрионального развития и состоит из аксонов ганглиозных клеток сетчатки и глиальных клеток; он простирается от зрительного диска до зрительного перекреста и продолжается как зрительный тракт к латеральному коленчатому телу, претектальным ядрам и верхнему бугорку.

Структура

Зрительный нерв классифицируется как второй из двенадцати парных черепных нервов, но технически представляет собой миелинизированный тракт центральной нервной системы, а не классический нерв периферической нервной системы, поскольку он развивается из выпячивания диэнцефалона (зрительных стебельков) в период эмбрионального развития. Вследствие этого волокна зрительного нерва покрыты миелином, производимым олигодендроцитами, а не клетками Шванна периферической нервной системы, и окружены оболочками мозга (менингами). Периферические нейропатии, такие как синдром Гийена-Барре, не затрагивают зрительный нерв. Однако, как правило, зрительный нерв объединяют с остальными одиннадцатью черепными нервами и рассматривают как часть периферической нервной системы. Зрительный нерв покрыт всеми тремя оболочками мозга (твердой, паутинной и мягкой), а не эпиневрием, периневрием и эндоневрием, характерными для периферических нервов. Волокна центральной нервной системы млекопитающих обладают ограниченными регенеративными способностями по сравнению с периферической нервной системой. Поэтому у большинства млекопитающих повреждение зрительного нерва приводит к необратимой слепоте. Волокна от сетчатки проходят по зрительному нерву к девяти основным зрительным ядрам в мозге, откуда поступает основной релейный сигнал в первичную зрительную кору. Зрительный нерв состоит из аксонов ганглиозных клеток сетчатки и глии. Каждый зрительный нерв человека содержит от 770 000 до 1,7 миллиона нервных волокон, являющихся аксонами ганглиозных клеток сетчатки одного глаза. В центральной ямке (фовее), обладающей высокой остротой зрения, эти ганглиозные клетки соединяются всего с 5 фоторецепторными клетками; в других областях сетчатки они соединяются с тысячами фоторецепторов. Зрительный нерв покидает глазницу через зрительный канал, направляясь заднемедиально к зрительному перекресту (хиазме), где происходит частичное перекрещивание (декуссация) волокон от височных полей зрения (назальной половины сетчатки) обоих глаз. Процент перекрещивающихся волокон варьируется у разных видов и коррелирует со степенью бинокулярного зрения, свойственной данному виду. Большинство аксонов зрительного нерва заканчиваются в латеральном коленчатом ядре, откуда информация передается в зрительную кору, в то время как другие аксоны заканчиваются в претектальной области и участвуют в рефлекторных движениях глаз. Другие аксоны заканчиваются в супрахиазматическом ядре и участвуют в регуляции цикла сон-бодрствование. Его диаметр увеличивается от примерно 1,6 мм внутри глаза до 3,5 мм в глазнице и до 4,5 мм в черепной полости. Длина компонентов зрительного нерва составляет 1 мм в глобусе, 24 мм в глазнице, 9 мм в зрительном канале и 16 мм в черепной полости до соединения со зрительным перекрестом. Там происходит частичная декуссация, и около 53% волокон перекрещиваются, образуя зрительные тракты. Большинство этих волокон заканчиваются в латеральном коленчатом теле.

The optic nerve has been classified as the second of twelve paired cranial nerves, but it is technically a myelinated tract of the central nervous system, rather than a classical nerve of the peripheral nervous system because it is derived from an out pouching of the diencephalon (optic stalks) during embryonic development. As a consequence, the fibers of the optic nerve are covered with myelin produced by oligodendrocytes, rather than Schwann cells of the peripheral nervous system, and are encased within the meninges. Peripheral neuropathies like Guillain–Barré syndrome do not affect the optic nerve. However, most typically, the optic nerve is grouped with the other eleven cranial nerves and is considered to be part of the peripheral nervous system. The optic nerve is ensheathed in all three meningeal layers (dura, arachnoid, and pia mater) rather than the epineurium, perineurium, and endoneurium found in peripheral nerves. Fiber tracts of the mammalian central nervous system have only limited regenerative capabilities compared to the peripheral nervous system. Therefore, in most mammals, optic nerve damage results in irreversible blindness. The fibers from the retina run along the optic nerve to nine primary visual nuclei in the brain, from which a major relay inputs into the primary visual cortex. The optic nerve is composed of retinal ganglion cell axons and glia. Each human optic nerve contains between 770,000 and 1.7 million nerve fibers, which are axons of the retinal ganglion cells of one retina. In the fovea, which has high acuity, these ganglion cells connect to as few as 5 photoreceptor cells; in other areas of the retina, they connect to thousands of photoreceptors. The optic nerve leaves the orbit (eye socket) via the optic canal, running postero medially towards the optic chiasm, where there is a partial decussation (crossing) of fibers from the temporal visual fields (the nasal hemi retina) of both eyes. The proportion of decussating fibers varies between species, and is correlated with the degree of binocular vision enjoyed by a species. Most of the axons of the optic nerve terminate in the lateral geniculate nucleus from where information is relayed to the visual cortex, while other axons terminate in the pretectal area and are involved in reflexive eye movements. Other axons terminate in the suprachiasmatic nucleus and are involved in regulating the sleep wake cycle. Its diameter increases from about 1.6 mm within the eye to 3.5 mm in the orbit to 4.5 mm within the cranial space. The optic nerve component lengths are 1 mm in the globe, 24 mm in the orbit, 9 mm in the optic canal, and 16 mm in the cranial space before joining the optic chiasm. There, partial decussation occurs, and about 53% of the fibers cross to form the optic tracts. Most of these fibers terminate in the lateral geniculate body.

Функция

Зрительный нерв передает всю зрительную информацию, включая восприятие яркости, цветовое восприятие и контрастность (остроту зрения). Он также проводит зрительные импульсы, ответственные за два важных неврологических рефлекса: световой рефлекс и рефлекс аккомодации. Световой рефлекс – это сужение обоих зрачков, возникающее при направлении света в любой глаз. Рефлекс аккомодации – это изменение формы (округление) хрусталика глаза, происходящее при рассматривании близких объектов (например, при чтении хрусталик адаптируется к ближнему зрению). Неврит зрительного нерва – это воспаление зрительного нерва. Он связан с рядом заболеваний, наиболее значимым из которых является рассеянный склероз. Пациент, вероятно, будет испытывать различное снижение зрения и боль в глазах. Заболевание, как правило, имеет эпизодический характер. Передняя ишемическая нейропатия зрительного нерва обычно известна как «инсульт зрительного нерва» и поражает головку зрительного нерва (место выхода нерва из глазного яблока). Обычно происходит внезапная потеря кровоснабжения и питательных веществ головки зрительного нерва. Снижение зрения обычно бывает внезапным и чаще всего возникает после пробуждения утром. Это состояние наиболее распространено у пациентов с диабетом в возрасте от 40 до 70 лет. Другие проблемы зрительного нерва встречаются реже. Гипоплазия зрительного нерва – это недоразвитие зрительного нерва, приводящее к значительному снижению или полному отсутствию зрения на пораженном глазу. Опухоли, особенно гипофиза, могут оказывать давление на зрительный нерв, вызывая различные формы нарушения зрения. Аналогично, церебральные аневризмы – расширение кровеносных сосудов – также могут влиять на нерв. Травма может привести к серьезному повреждению нерва. Прямое повреждение зрительного нерва может возникнуть при проникающем ранении глазницы, но нерв также может быть поврежден при непрямой травме, когда сильный удар головой или резкое движение растягивает или даже разрывает нерв. Офтальмологи и оптометристы могут выявлять и диагностировать некоторые заболевания зрительного нерва, но нейроофтальмологи часто лучше подготовлены для диагностики и лечения заболеваний зрительного нерва. Международный фонд заболеваний зрительного нерва (IFOND) спонсирует исследования и предоставляет информацию о различных расстройствах зрительного нерва.

The optic nerve transmits all visual information including brightness perception, color perception and contrast (visual acuity). It also conducts the visual impulses that are responsible for two important neurological reflexes: the light reflex and the accommodation reflex. The light reflex refers to the constriction of both pupils that occurs when light is shone into either eye. The accommodation reflex refers to the swelling of the lens of the eye that occurs when one looks at a near object (for example: when reading, the lens adjusts to near vision). Optic neuritis is inflammation of the optic nerve. It is associated with a number of diseases, the most notable one being multiple sclerosis. The patient will likely experience varying vision loss and eye pain. The condition tends to be episodic. Anterior ischemic optic neuropathy is commonly known as a "stroke of the optic nerve" and affects the optic nerve head (where the nerve exits the eyeball). There is usually a sudden loss of blood supply and nutrients to the optic nerve head. Vision loss is typically sudden and most commonly occurs upon waking up in the morning. This condition is most common in diabetic patients 40–70 years old. Other optic nerve problems are less common. Optic nerve hypoplasia is the underdevelopment of the optic nerve resulting in little to no vision in the affected eye. Tumors, especially those of the pituitary gland, can put pressure on the optic nerve causing various forms of visual loss. Similarly, cerebral aneurysms, a swelling of blood vessel(s), can also affect the nerve. Trauma can cause serious injury to the nerve. Direct optic nerve injury can occur from a penetrating injury to the orbit, but the nerve can also be injured by indirect trauma in which severe head impact or movement stretches or even tears the nerve. Ophthalmologists and optometrists can detect and diagnose some optic nerve diseases but neuro ophthalmologists are often best suited to diagnose and treat diseases of the optic nerve. The International Foundation for Optic Nerve Diseases (IFOND) sponsors research and provides information on a variety of optic nerve disorders.