Latrální genikulové jádro (LGN) je primárním přenosovým centrem pro vizuální informace získané ze sítnice oka. LGN se nachází uvnitř thalamu v mozku.
LGN přijímá informace přímo ze vzestupných buněk retinálního gangliu prostřednictvím optického traktu a z retikulárního aktivačního systému. Neurony LGN posílají své axony optickým zářením, což je přímá cesta do primární zrakové kůry. Kromě toho LGN získává mnoho silných zpětnovazebních spojení z primární zrakové kůry. U savců, včetně lidí, jsou dvě nejsilnější cesty spojující oko s mozkem ty, které se promítají do LGNd (dorzální část LGN v thalamu) a do nadřazeného kolikula (SC).
Jak levá, tak pravá hemisféra mozku mají laterální genikulové jádro, pojmenované podle podobnosti s ohnutým kolenem (genu je latinsky „koleno“). U mnoha primátů, včetně lidí a makaků, má vrstvy buněčných těl s vrstvami neuropilu mezi, v uspořádání něco jako klubový sendvič nebo vrstvový dort, s buněčnými těly LGN neuronů jako „dort“ a neuropilem jako „polevou“. U lidí a makaků je LGN normálně popisováno tak, že má šest charakteristických vrstev. Vnitřní dvě vrstvy, 1 a 2, se nazývají magnocelulární vrstvy, zatímco vnější čtyři vrstvy, 3, 4, 5 a 6, se nazývají parvocelulární vrstvy. Další sada neuronů, známá jako koniocelulární podvrstvy, se nachází ventrálně ke každé z magnocelulárních a parvocelulárních vrstev. Toto vrstvení je u jednotlivých druhů primátů variabilní a extra listování je u jednotlivých druhů variabilní.
-nutné pro vnímání svítivosti
Schématický diagram primáta LGN. Vrstvy 1 a 2 jsou umístěny více ventrálně a jsou vedle přicházejících optických vláken.
Magnocelulární, parvocelulární a koniocelulární vrstvy LGN odpovídají podobně pojmenovaným typům gangliových buněk.
Koniocelulární buňky jsou funkčně a neurochemicky odlišné od M a P buněk a poskytují třetí kanál do zrakové kůry. Promítají své axony mezi vrstvy laterálního genikulového jádra, kde M a P buňky promítají. Jejich role ve zrakovém vnímání je v současnosti nejasná; nicméně koniocelulární systém byl spojen s integrací somatosenzorické systémově proprioceptivní informace s zrakovým vnímáním a může být také zapojen do barevného vnímání.[citace nutná]
Dříve se předpokládalo, že parvo- a magnocelulární vlákna dominují Ungerleideru-Miškinovu ventrálnímu a dorzálnímu proudu. Nashromáždily se však nové důkazy, které ukazují, že oba proudy se zřejmě živí rovnoměrnější směsí různých typů nervových vláken.
Další hlavní retino-kortikální vizuální dráhou je tektopulvinární dráha, vedoucí primárně přes horní kolikulus a thalamické pulvinární jádro do zadní parietální kůry a vizuální oblasti MT.
Ipsilaterální a kontralaterální vrstvy
Jak LGN v pravé hemisféře, tak LGN v levé hemisféře přijímají vstupy z každého oka. Každá LGN však přijímá informace pouze z jedné poloviny zorného pole. K tomu dochází v důsledku toho, že axony gangliových buněk z vnitřních polovin sítnice (nosní strany) se oddělují (přecházejí na druhou stranu mozku) přes optický chiasmus (khiasma znamená „kříž“). axony gangliových buněk z vnější poloviny sítnice (spánkové strany) zůstávají na stejné straně mozku. Pravá hemisféra proto přijímá vizuální informace z levého zorného pole a levá hemisféra přijímá vizuální informace z pravého zorného pole.
V rámci jednoho LGN je vizuální informace rozdělena mezi jednotlivé vrstvy následovně:
Jednoduchá mnemotechnická pomůcka pro zapamatování je „Vidíte I? Vidím, vidím“, přičemž „vidíte“ představuje C v „kontralaterálním“ a „já“ představuje I v „ipsilaterálním“.
Další způsob, jak si to zapamatovat, je 2+3=5, což je správně, takže ipsilaterální strana, a 1+4 se nerovná 6, takže kontralaterální.
Tento popis se týká LGN mnoha primátů, ale ne všech. Sekvence vrstev přijímajících informace z ipsilaterálních a kontralaterálních (opačná strana hlavy) očí je u tarsiera odlišná. Někteří neurovědci navrhli, že „tento zjevný rozdíl odlišuje tarsiery od všech ostatních primátů, což posiluje názor, že vznikli v rané, nezávislé linii vývoje primátů“.
Ve vizuálním vnímání dostává pravé oko informace z pravé strany světa (pravé zorné pole), stejně jako z levé strany světa (levé zorné pole). Potvrdit to můžete zakrytím levého oka: pravé oko stále vidí doleva a doprava, i když na levé straně může být zorné pole částečně zakryto nosem.
V LGN jsou odpovídající informace z pravého a levého oka „naskládány“ tak, aby párátko prohnané klubovým sendvičem vrstev 1 až 6 trefilo stejný bod ve vizuálním prostoru šestkrát.
LGN přijímá vstup ze sítnice.
Alespoň u některých druhů LGN také přijímá některé vstupy z optického tekta (známého také jako superior colliculus).
Informace opouštějící LGN putují ven na optických zářeních, která tvoří součást retrolentikulární končetiny vnitřní kapsle.
Axony, které opouštějí LGN, jdou do V1 vizuální kůry. Magnocelulární vrstvy 1-2 i parvocelulární vrstvy 3-6 posílají své axony do vrstvy 4 ve V1. Uvnitř vrstvy 4 V1 vrstva 4cβ přijímá parvocelulární vstup a vrstva 4cα přijímá magnocelulární vstup. Avšak koniocelulární vrstvy (mezi vrstvami 1-6) posílají své axony do vrstev 4a ve V1. Axony z vrstvy 6 vizuální kůry posílají informace zpět do LGN.
Studie zahrnující slepotu naznačily, že projekce z LGN putují nejen do primární zrakové kůry, ale také do vyšších kortikálních oblastí V2 a V3. Pacienti se slepotou jsou fenomenálně slepí v určitých oblastech zrakového pole odpovídajících kontralaterální lézi v primární zrakové kůře; nicméně tito pacienti jsou schopni vykonávat určité motorické úkony přesně ve svém slepém poli, například uchopení. To naznačuje, že neurony putují z LGN jak do zrakové kůry, tak do vyšších kortexových oblastí.
Funkce ve zrakovém vnímání
Funkce LGN jsou vícenásobné. Jeho unikátní skládání přispívá k jeho užitečnosti tím, že provádí řadu anatomických výpočtů bez nutnosti matematických výpočtů. Patří mezi ně jak časové korelace/dekorelace, tak prostorové korelace. Výsledné výstupy zahrnují časově korelované a prostorově korelované signály vyplývající ze součtu signálů přijatých z levého a pravého polozorného pole zachycených každým z obou očí. Tyto signály korelují za účelem dosažení trojrozměrné reprezentace objektového prostoru a také získání informací pro ovládání přesného (dříve pomocného) optického systému (POS) vizuální modality.
Výstupy slouží několika funkcím.
Výstupní signály z LGN určují prostorové rozměry stereoskopické a monoskopické části horopteru vizuálního systému.
Bylo prokázáno, že zatímco sítnice provádí prostorovou dekorelaci prostřednictvím inhibice středového obklopení, LGN provádí časovou dekorelaci. Tato prostorově-časová dekorelace umožňuje mnohem efektivnější kódování. Téměř jistě se toho však děje mnohem více.
Stejně jako jiné oblasti thalamu, zejména jiná reléová jádra, i LGN pravděpodobně pomáhá zrakovému systému soustředit pozornost na nejdůležitější informace. To znamená, že pokud uslyšíte zvuk mírně vlevo, sluchový systém pravděpodobně prostřednictvím LGN prostřednictvím svého okolního periretikulárního jádra „řekne“ zrakovému systému, aby zaměřil zrakovou pozornost na tuto část prostoru. LGN je také stanicí, která zušlechťuje určitá vnímavá pole. Experimenty s použitím fMRI u lidí v roce 2010 uvedly, že jak prostorová pozornost, tak sakadické pohyby očí mohou modulovat aktivitu v LGN.
Pineal body · Habenula · Habenulární trigone · Habenulární commissure
Pretektální oblast · Habenulární jádra · Subcommissurální orgán
Stria medullaris thalamus · Thalamic reticular nucleus · Taenia thalami
spárované: AN · Ventrální (VA/VL, VP/VPM/VPL) · Laterální (LD, LP, Pulvinar) · Metathalamus (MG, LG)
midline: MD · Intralaminar (Centromedian) · Midline nuclear group · Interthalamic adhesion
Mammillothalamic fasciculus · Pallidothalamic tracts (Ansa lenticularis, Lenticular fasciculus, Thalamic fasciculus) · PCML (Medial lemniscus, Trigeminal lemniscus) · Spinothalamic tract · Lateral lemniscus · Dentatothalamic tract · Akustické záření · Optické záření · Subthalamic fasciculus · Anterior trigeminothalamic tract
Medián eminence/Tuber cinereum · Mammillary body · Infundibulum
Přední (parasympatické/tepelné ztráty) · Zadní (sympatické/tepelné konzervace)
zadní hypofýza: magnocelulární/paraventrikulární/supraoptická (oxytocin/vazopresin)
jiné: parvocelulární/Arcuate (dopamin/GHRH) · Preoptické (GnRH) · Suprachiasmatické (melatonin)
Laterální (hlad) · Ventromedial (sytost) · Dorsomedial (vztek)
afferent (SN → Medial forebrain bundle) · efferent (Mammillothalamic fasciculus → AN, Stria terminalis → Amygdala, Dorsal longitudinal fasciculus → SC)
Zadní je diencefalon, ale přední je žláznatá
Subthalamic nucleus · Zona incerta
Hypothalamic sulcus · Tela chorioidea třetí komory