Structure and Function

Bij een volwassene komen de axonen van ongeveer 1,2 miljoen ganglioncellen van het netvlies bij de optische schijf samen om de oogzenuw te vormen. De optische schijf is verstoken van fotoreceptoren en vormt daarom een blinde vlek in het gezichtsveld van elk oog. Bij de optische schijf verlaten de vezels van de oogzenuw het oog door een opening in de sclera, de zogenoemde lamina cribrosa. De axonen van de retinale ganglioncellen blijven ongemyeliniseerd totdat zij de lamina cribrosa zijn gepasseerd. Dit is een voordeel, omdat gemyeliniseerde vezels in het netvlies de weg van het binnenkomende licht zouden hinderen. Vergezeld door de oogslagader komt de oogzenuw de benige schedel binnen via het optische foramen en reist door het optische kanaal om de middelste schedelgroeve te bereiken. In de middelste schedelgroeve bevindt zich het optische chiasme.

De oogzenuwen van beide ogen komen bij het optische chiasme samen en vormen de optische banen. Bij het optische chiasme gaan de nasale netvliesvezels van elke oogzenuw over in de contralaterale oogzenuw, terwijl de temporale netvliesvezels in de ipsilaterale oogzenuw blijven. De nasale netvliesvezels geven zintuiglijke informatie door uit het temporale gezichtsveld van het overeenkomstige oog. De netvliesvezels in de slaaprichting geven zintuiglijke informatie door uit het gezichtsveld in de neus van het overeenkomstige oog. Daarom geven de optische tracten zintuiglijke informatie door van de contralaterale gezichtsvelden. Bijvoorbeeld, de rechter optische tractus geeft zintuiglijke informatie door van het linker gezichtsveld. Alvorens de optische banen te vormen, reizen sommige zenuwvezels van elk oog in superieure richting om synapsen te vormen in de SCN, die zich in de hypothalamus bevindt. Deze synaptische input beïnvloedt het circadiane ritme dat door de SCN wordt gecontroleerd.

De meerderheid van de optische tractusvezels synapsen in de LGN van de thalamus. Een kleine groep vezels synapses in de pretectale kern van de middenhersenen om de pupillaire lichtreflex te initiëren. Een andere kleine groep vezels synapteert in de superieure colliculus om de oogbewegingen te beïnvloeden in antwoord op omgevingsstimuli, zoals geluiden en bewegingen. Axonen van de LGN vormen de optische uitstralingen, ook bekend als de geniculocalcarine tracten. De optische uitstralingen zijn bilateraal aanwezig en zijn verdeeld in een superieure en inferieure divisie. De superieure afdeling (Baum’s loop) is samengesteld uit vezels van het superieure netvlies, die zintuiglijke informatie van het inferieure gezichtsveld doorgeven. De inferieure divisie (Meyer’s loop) is samengesteld uit vezels van het inferieure netvlies, die sensorische informatie van het superieure gezichtsveld doorgeven. Beide divisies eindigen in de primaire visuele cortex rond de sulcus calcarine van de occipitale kwab. Visuele informatie wordt verwerkt in de primaire visuele cortex en wordt verder geanalyseerd door visuele associatiegebieden binnen het CZS.

Pupillaire lichtreflex

De oogzenuw is het afferente lidmaat voor de pupilreflex. Wanneer licht in het oog wordt gebracht, worden de fotoreceptoren geprikkeld en geven het signaal door aan de ganglioncellen van het netvlies. De nasale netvliesvezels geven de prikkel door aan de contralaterale pretectale kern, en de temporale netvliesvezels geven de prikkel door aan de ipsilaterale pretectale kern. De vezels van beide pretectale kernen activeren bilateraal neuronen in de Edinger-Westphale kern, waardoor het efferente deel van de reflex wordt geïnitieerd. De axonen van deze preganglionaire parasympathische neuronen reizen langs de periferie van de nervus oculomotoricus (CN III) en innerveren het ganglion ciliaris. De postganglionaire parasympatische axonen van het ganglion ciliaris vormen de korte ciliaire zenuwen. De korte ciliaire zenuwen stimuleren de sfincter pupillae om zich te vernauwen, wat miosis veroorzaakt. Door de bilaterale activering van zowel de pretectale kernen als de Edinger-Westphale kernen, zal stimulatie van één oog met licht pupillaire vernauwing veroorzaken in het ipsilaterale oog (directe respons), evenals pupillaire vernauwing in het contralaterale oog (consensuele respons).

Accommodatiereflex

De accommodatiereflex wordt geïnitieerd door een overgang van focus naar een dichtbij gelegen object. De oogzenuw is het afferente deel van deze reflex. Anders dan bij de pupilreflex, moet een afferente prikkel worden doorgegeven via het visuele pad dat de primaire visuele cortex en de visuele associatiegebieden bereikt. De neuronen in de visuele associatiegebieden starten het efferente deel van de reflex door stimulatie van de Edinger-Westphale kern en de oculomotorische kern, die zich in de middenhersenen bevinden. Net als bij de pupillaire lichtreflex, is pupillaire vernauwing het gevolg van de activering van het twee neuronen systeem dat eerder is beschreven. Naast de stimulatie van de pupillae sphincter, innerveren de korte ciliary zenuwen ook de ciliary spier. De contractie van de ciliaire spier veroorzaakt de ontspanning van de zonulaire vezels die aan de lens vastzitten. Deze ontspanning heeft tot gevolg dat de axiale dikte toeneemt, hetgeen resulteert in een hogere refractieve sterkte. Tenslotte zijn de somatische vezels van de oculomotorische zenuwen verantwoordelijk voor de stimulatie van de mediale rectusspier. Contractie van de mediale rectusspieren leidt tot adductie van de ogen, en wanneer dit samenvalt, wordt convergentie bereikt. De accommodatie-reflex is dus een combinatie van miosis, een toename van de brekingskracht van de lens, en convergentie.