Laterální genikulární jádro (LGN) je primárním přenosovým centrem pro zrakové informace přijímané ze sítnice oka. LGN se nachází v mozkovém talamu.
LGN přijímá informace přímo z vzestupných gangliových buněk sítnice prostřednictvím optického traktu a z retikulárního aktivačního systému. Neurony LGN vysílají své axony přes optické záření, což je přímá cesta do primární zrakové kůry. Kromě toho dostává LGN mnoho silných zpětnovazebních spojení z primární zrakové kůry. U savců, včetně člověka, jsou dvě nejsilnější dráhy spojující oko s mozkem ty, které se promítají do LGNd (dorzální část LGN v thalamu) a do horního koliculu (SC).
V levé i pravé mozkové hemisféře se nachází laterální genikulární jádro, které je pojmenováno podle toho, že se podobá ohnutému kolenu (latinsky genu znamená koleno). U mnoha primátů, včetně člověka a makaků, se skládá z vrstev buněčných těl, mezi nimiž se nacházejí vrstvy neuropilu, což připomíná sendvič nebo dort, přičemž buněčná těla neuronů LGN jsou „dort“ a neuropil je „poleva“. U lidí a makaků se obvykle popisuje, že LGN má šest odlišných vrstev. Dvě vnitřní vrstvy, 1 a 2, se nazývají magnocelulární vrstvy, zatímco čtyři vnější vrstvy, 3, 4, 5 a 6, se nazývají parvocelulární vrstvy. Ventrálně od každé z magnocelulárních a parvocelulárních vrstev se nachází další sada neuronů, známá jako koniocelulární podvrstva. Toto rozvrstvení je u různých druhů primátů variabilní a další listové vrstvy jsou variabilní i v rámci jednotlivých druhů.
-nutné pro vnímání jasu
Schéma LGN primátů. Vrstvy 1 a 2 jsou umístěny více ventrálně a nacházejí se vedle příchozích vláken optického traktu.
Magnocelulární, parvocelulární a koniocelulární vrstvy LGN odpovídají stejně pojmenovaným typům gangliových buněk.
Koniocelulární buňky jsou funkčně a neurochemicky odlišné od M a P buněk a poskytují třetí kanál do zrakové kůry. Jejich axony vystupují mezi vrstvami laterálního genikulárního jádra, kam vystupují M a P buňky. Jejich úloha ve zrakovém vnímání je v současnosti nejasná, nicméně koniocelulární systém je spojován s integrací somatosenzorického systému-proprioceptivních informací se zrakovým vnímáním a může se podílet i na vnímání barev[citace potřebná].
Dříve se předpokládalo, že parvo- a magnocelulární vlákna dominují v Ungerleiderově-Mishkinově ventrálním proudu, resp. dorzálním proudu. Nahromadily se však nové důkazy, které ukazují, že oba proudy se zřejmě živí rovnoměrnější směsí různých typů nervových vláken.
Druhou hlavní retinokortikální zrakovou dráhou je tektopulvinární dráha, která vede především přes horní kolikulus a thalamické pulvinární jádro do zadní temenní kůry a zrakové oblasti MT.
Ipsilaterální a kontralaterální vrstvy
LGN v pravé hemisféře i LGN v levé hemisféře dostávají vstupní informace z každého oka. Každá LGN však přijímá informace pouze z jedné poloviny zorného pole. K tomu dochází díky tomu, že axony gangliových buněk z vnitřních polovin sítnice (nosní strany) se dekuzují (přecházejí na druhou stranu mozku) přes optickou chiasmu (khiasma znamená „kříž“). Axony gangliových buněk z vnější poloviny sítnice (spánkové strany) zůstávají na stejné straně mozku. Pravá hemisféra tedy přijímá zrakové informace z levého zorného pole a levá hemisféra přijímá zrakové informace z pravého zorného pole.
V rámci jedné LGN jsou zrakové informace rozděleny mezi jednotlivé vrstvy následovně:
Jednoduchá mnemotechnická pomůcka pro zapamatování je: „Vidíš mě? Vidím, vidím“, přičemž „vidím“ představuje C ve slově „kontralaterální“ a „I“ představuje I ve slově „ipsilaterální“.
Jiný způsob zapamatování je 2+3=5, což je správně, tedy ipsilaterální strana, a 1+4 se nerovná 6, tedy kontralaterální strana.
Tento popis platí pro LGN mnoha primátů, ale ne všech. Pořadí vrstev, které přijímají informace z ipsilaterálních a kontralaterálních očí (opačná strana hlavy), se u tarzana liší. Někteří neurovědci navrhli, že „tato zjevná odlišnost odlišuje tarbíky od všech ostatních primátů a posiluje názor, že vznikli v rané, nezávislé linii evoluce primátů“.
Při zrakovém vnímání získává pravé oko informace z pravé strany světa (pravé zorné pole) i z levé strany světa (levé zorné pole). To si můžete potvrdit zakrytím levého oka: pravé oko stále vidí vlevo i vpravo, i když na levé straně může být zorné pole částečně blokováno nosem.
V LGN jsou odpovídající informace z pravého a levého oka „poskládány“ tak, že párátko, které projde sendvičem vrstev 1 až 6, zasáhne stejný bod ve vizuálním prostoru šestkrát.
LGN přijímá vstupní informace ze sítnice.
Přinejmenším u některých druhů dostává LGN také některé vstupy z optického tekta (známého také jako horní kolikulus).
Informace opouštějící LGN se šíří po optických paprscích, které jsou součástí retrolentikulárního ramene vnitřního pouzdra.
Axony, které opouštějí LGN, směřují do zrakové kůry V1. Jak magnocelulární vrstvy 1-2, tak parvocelulární vrstvy 3-6 vysílají své axony do vrstvy 4 ve V1. V rámci vrstvy 4 V1 přijímá vrstva 4cβ parvocelulární vstup a vrstva 4cα magnocelulární vstup. Koniocelulární vrstvy (mezi vrstvami 1-6) však vysílají své axony do vrstvy 4a ve V1. Axony z vrstvy 6 zrakové kůry posílají informace zpět do LGN.
Studie týkající se slepého vidění naznačují, že projekce z LGN směřují nejen do primární zrakové kůry, ale také do vyšších korových oblastí V2 a V3. Pacienti se slepotou jsou fenomenálně slepí v určitých oblastech zorného pole, které odpovídají kontralaterální lézi v primární zrakové kůře; tito pacienti jsou však schopni přesně provádět určité motorické úkony ve svém slepém poli, například uchopování. To naznačuje, že neurony putují z LGN jak do zrakové kůry, tak do vyšších oblastí kůry.
Funkce ve zrakovém vnímání
Funkce LGN jsou rozmanité. Její jedinečné složení přispívá k její užitečnosti tím, že provádí řadu anatomických výpočtů, aniž by vyžadovala matematické výpočty. Patří mezi ně jak časové korelace/dekorace, tak prostorové korelace. Výsledné výstupy zahrnují časově korelované a prostorově korelované signály, které jsou výsledkem sčítání signálů přijatých z levého a pravého zorného pole zachycených každým z obou očí. Tyto signály jsou korelovány za účelem dosažení trojrozměrné reprezentace předmětového prostoru a také získání informací pro řízení přesného (dříve pomocného) optického systému (POS) zrakové modality.
Výstupy plní několik funkcí.
Výstupní signály z LGN určují prostorové rozměry stereoskopické a monoskopické části horopteru zrakového systému.
Bylo prokázáno, že zatímco sítnice dosahuje prostorové dekorrelace prostřednictvím inhibice okolí centra, LGN dosahuje časové dekorrelace. Tato časoprostorová dekorrelace umožňuje mnohem efektivnější kódování. Je však téměř jisté, že se toho děje mnohem více.
Stejně jako jiné oblasti thalamu, zejména ostatní reléová jádra, i LGN pravděpodobně pomáhá zrakovému systému zaměřit pozornost na nejdůležitější informace. To znamená, že pokud slyšíte zvuk mírně vlevo, sluchový systém pravděpodobně „řekne“ zrakovému systému prostřednictvím LGN přes okolní peri-retikulární jádro, aby zaměřil zrakovou pozornost na tuto část prostoru. LGN je také stanice, která zpřesňuje určitá receptivní pole. Experimenty s využitím fMRI u lidí v roce 2010 ukázaly, že prostorová pozornost i sakadické pohyby očí mohou modulovat aktivitu v LGN.
Tělo epifýzy – Habenula – Habenulární trigon – Habenulární komisura
Pretektální oblast – Habenulární jádra – Subkomisurální orgán
Stria medullaris thalamu – thalamické retikulární jádro – Taenia thalami
v páru: AN – Ventrální (VA/VL, VP/VPM/VPL) – Laterální (LD, LP, Pulvinar) – Metathalamus (MG, LG)
střední linie: MD – Intralaminární (centromediální) – Středočárová jaderná skupina – Interthalamická adheze
Mammillothalamický fascikulus – Pallidothalamické dráhy (Ansa lenticularis, Lenticular fasciculus, Thalamic fasciculus) – PCML (Medial lemniscus, Trigeminal lemniscus) – Spinothalamická dráha – Laterální lemniscus – Dentatothalamická dráha – Akustické záření – Optické záření – Subthalamický fascikulus – Přední trigeminothalamická dráha.
Eminence medianum/Tuber cinereum – Mammillary body – Infundibulum
Přední (parasympatikus/ztráta tepla) – Zadní (sympatikus/ochrana tepla)
zadní hypofýza: magnocelulární/paraventrikulární/supraoptická (oxytocin/vasopresin)
další: parvocelulární/Arkuátní (dopamin/GHRH) – Preoptický (GnRH) – Suprachiasmatický (melatonin)
Laterální (hlad) – Ventromediální (sytost) – Dorsomediální (vztek)
aferentní (SN → mediální svazek předního mozku) – eferentní (mammillothalamický fascikulus → AN, stria terminalis → amygdala, dorzální podélný fascikulus → SC).
Zadní část je diencephalon, ale přední část je žláznatá.
Subthalamické jádro – Zona incerta
Hypothalamický sulcus – Tela chorioidea třetí komory