Visuele cortex: structuur, functie en ziekten

De visuele cortex (visuele cortex) is het deel van de hersenschors dat zicht mogelijk maakt. Het bevindt zich in de achterhoofdskwab van de hersenen​ Storingen in de visuele cortex leiden op storingen in de beeldverwerking, resulterend in gezichtsvelddefecten.

Wat is de visuele cortex?

De visuele cortex (visuele cortex) vertegenwoordigt het gebied van de hersenschors waar beeldverwerking plaatsvindt van visuele stimuli die in het oog worden ontvangen tot de complexe weergave van wat wordt gezien. Het beslaat het grootste deel van de achterhoofdskwab van de hersenen​ In Korbinian Brodmann's hersenen map, komt het overeen met hersengebieden 17, 18 en 19. De visuele cortex is verder onderverdeeld in de primaire visuele cortex (V1) en de secundaire en tertiaire visuele cortex. Bij primaten, inclusief mensen, de cel dichtheid van de visuele cortex is erg groot. Hun dikte is echter erg klein, slechts 1.5 tot 2 millimeter bij mensen. Gebied 17 vertegenwoordigt de primaire visuele cortex en vertegenwoordigt direct de tegenovergestelde helft van het gezichtsveld. Het heeft ook een retinotopische structuur. Dit betekent dat de stippen die op het netvlies in kaart zijn gebracht, ook op dezelfde manier in de visuele cortex zijn gerangschikt. Omdat area 17 (primaire visuele cortex) een gestreept structuur heeft, wordt het ook wel area striata genoemd.

Anatomie en structuur

De visuele cortex is verdeeld in de primaire, secundaire en tertiaire visuele cortex, zoals eerder vermeld. De primaire visuele cortex ontvangt aanvankelijk visuele stimuli die via het netvlies worden doorgegeven thalamus​ De primaire visuele cortex bestaat uit zes cellagen. De eerste twee lagen bevatten zogenaamde Magno-cellen. Dit zijn grote cellen die verantwoordelijk zijn voor bewegingsperceptie. De volgende vier lagen worden vertegenwoordigd door Parvo-cellen. De Parvo-cellen zijn klein en regelen de waarneming van objecten door middel van kleur- en structuurweergave. De ganglion cellen in de primaire cortex zijn gerangschikt als de receptoren in het netvlies. De cellen in de primaire cortex die verondersteld worden de fovea te vertegenwoordigen, zijn dus het talrijkst. De fovea is het gebied met het scherpste zicht in het netvlies en bevat daarom de meeste optische receptoren. Naast de indeling in lagen is er ook een indeling in kolommen. Er zijn oriëntatiekolommen, dominantie-kolommen en hyperkolommen. De stroomafwaartse cellen in elke kolom zijn op dezelfde manier gerangschikt als de stippen die in het netvlies in kaart zijn gebracht. Elke oriëntatiekolom reageert dus alleen op een lijn van een specifiek punt in het netvlies. Het lijnenstelsel wordt vastgelegd als een beeld van de omgeving in contouren. Een dominantie-kolom is samengesteld uit verschillende oriëntatiekolommen van verschillend georiënteerde lijnen vanuit hetzelfde punt in het netvlies. Bovendien bestaan ​​dominantiekolommen naast oriëntatiekolommen ook uit zogenaamde blobs. Blobs vertegenwoordigen kolommen die reageren op kleuren. Hypercolumns bestaan ​​op hun beurt uit dominantie-kolommen van beide ogen van hetzelfde gezichtsveld. Ze zijn dus elk samengesteld uit twee dominantie-kolommen (één per oog). Vanuit de primaire visuele cortex wordt de beeldinformatie via twee verschillende paden naar de secundaire en primaire visuele cortex gestuurd voor verdere verwerking.

Functie en taken

De visuele cortex heeft de taak om optische prikkels op te vangen en deze stap voor stap zo te verwerken dat de omgeving in beeld wordt gebracht. In dit proces wordt de informatie, nadat de stimulus is ontvangen, ontleed, geanalyseerd, geabstraheerd en in een geordende vorm doorgegeven aan de volgende verwerkingsfase. Hoewel de processen in de primaire visuele cortex grotendeels bekend zijn, is de verdere verwerking van informatie niet zo gemakkelijk te begrijpen. Vanuit de primaire visuele cortex wordt de stimulus doorgegeven via een dorsale pariëtale en een ventrale temporale route. De pariëtale verwerkingsstroom wordt gebruikt om zowel beweging als positie waar te nemen en wordt ook wel de Wo-stroom genoemd. De tijdelijke stroom wordt gebruikt om objecten te herkennen aan de hand van kleur, patroon en vormperceptie. Dienovereenkomstig wordt het ook wel de what-stream genoemd. In het verdere verloop van beeldverwerking worden de verbanden tussen beeldweergave, reactie en gedrag steeds complexer. Niet alleen de huidige afbeelding dient als basis voor actie, maar ook de afbeeldingen die zijn opgeslagen in geheugen​ Bij visuele representaties vinden dus vergelijkbare processen plaats als bij beeldverwerking.

Ziekten

Laesies in de visuele cortex leiden tot visuele waarnemingsstoornissen. De faalsymptomen hangen af ​​van welke gebieden van de visuele cortex het begeven. Als de primaire visuele cortex beschadigd is, treden gezichtsveldstoornissen op. In het ergste geval voltooien blindheid kan voorkomen. Deze vorm van blindheid wordt ook wel corticale blindheid genoemd. De functie van het visuele pad is nog volledig intact, maar de beeldinformatie wordt niet langer verzonden. Onbewust reageert de patiënt nog steeds op visuele prikkels, hoewel hij niets meer ziet. Hij kan echter nog steeds objecten grijpen en benoemen wanneer daarom wordt gevraagd. Dit voorwaarde wordt in de volksmond blindsight genoemd. Wanneer de secundaire of tertiaire visuele cortex faalt, blindheid komt niet voor. Het beeld wordt nog steeds volledig waargenomen. De verwijzing naar de personen of objecten is hier echter gedeeltelijk verloren gegaan. Doordat in deze fase van beeldverwerking de complexe relaties tussen visuele waarneming en herkenning van de objecten worden beheerst, zijn de personen of objecten deels niet meer te herkennen. Dit is een geval van agnosie. hallucinaties kan ook voorkomen. Vaak leidt een disfunctie van de secundaire of tertiaire visuele cortex ook tot synesthesie, waarbij verschillende zintuiglijke waarnemingen worden gecombineerd om een ​​subjectieve gewaarwording te vormen.