Optický nerv, také nazývaný kraniální nerv II, je nerv, který přenáší vizuální informace ze sítnice do mozku.
Optický nerv je druhým z dvanácti párových kraniálních nervů, ale je považován za součást centrálního nervového systému, protože je odvozen z výstupů diencefalonu během embryonálního vývoje. V důsledku toho jsou vlákna pokryta myelinem produkovaným oligodendrocyty spíše než Schwannovými buňkami periferního nervového systému. Podobně je optický nerv zachycen ve všech třech meningeálních vrstvách (dura, arachnoid a pia mater) spíše než v epineuriu, perineuriu a endoneuriu nacházejícím se v periferních nervech. To je důležitá otázka, protože vláknité stopy savčího centrálního nervového systému (na rozdíl od periferního nervového systému) nejsou schopny regenerace a tudíž poškození optického nervu způsobuje nevratnou slepotu. Vlákna ze sítnice vedou podél optického nervu k devíti primárním zrakovým jádrům v mozku, odkud hlavní relé vstupují do primární zrakové kůry.
Optický nerv se skládá z axonů retinálních gangliových buněk a z Portortových buněk. Opouští očnici (oko) optickým kanálem, směřuje postero-mediálně k očnímu chiasmu, kde dochází k částečné decusizaci (zkřížení) vláken z nosních zorných polí obou očí. Většina axonů optického nervu končí v jádru laterálního genikulátu, odkud je předávána informace do zrakové kůry. Jeho průměr se zvyšuje z cca 1,6 mm v oku, na 3,5 mm v očnici na 4,5 mm v kraniálním prostoru. Délky komponent optického nervu jsou 1 mm v zeměkouli, 24 mm v očnici, 9 mm v optickém kanálu a 16 mm v kraniálním prostoru před spojením s optickým chiasmem. Tam dochází k částečné decusaci a asi 53% vláken zkříží optické trakty. Většina těchto vláken končí v těle laterálního genikulátu.
Z laterálního genikulovaného těla přecházejí vlákna optického záření do zrakové kůry v týlním laloku mozku. Přesněji řečeno, vlákna nesoucí informace z kontralaterálního nadřazeného zorného pole procházejí Meyerovou smyčkou, aby končila v lingválním gyru pod kalcininovou trhlinou v týlním laloku, a vlákna nesoucí informace z kontralaterálního podřadného zorného pole končí nadřazeněji.
Fyziologie (a nevysvětlitelná anomálie)
Slepá skvrna oka je důsledkem absence sítnice v místě, kde zrakový nerv opouští oko. Je to způsobeno tím, že v této oblasti nejsou žádné fotoreceptory.
Optický nerv obsahuje 1,2 milionu nervových vláken. Toto číslo je nízké ve srovnání se zhruba 100 miliony fotoreceptorů v sítnici a znamená, že v sítnici probíhá podstatné předzpracování předtím, než jsou signály optickým nervem odeslány do mozku.[Jak odkazovat a odkazovat na shrnutí nebo text] Existuje však alternativní vysvětlení, které by mohlo tuto zjevnou velkou nesrovnalost vysvětlit. V komerčních komunikačních kanálech existují způsoby, jak výrazně zvýšit kapacitu signálu (např. použitím vícenásobných nebo změněných režimů nebo frekvencí), a existuje důvod se domnívat, že se tak může dít i zde. Viz Dodatek, níže. V každém případě se jedná o anomálii — a ta si pravděpodobně žádá vyšetření v rámci jakéhokoliv slibného směru dotazování.
Poškození zrakového nervu obvykle způsobí trvalou a potenciálně závažnou ztrátu zraku, stejně jako abnormální pupilární reflex, který je diagnosticky důležitý. Typ ztráty zorného pole bude záviset na tom, které části zrakového nervu byly poškozeny. Obecně řečeno:
Poranění zrakového nervu může být důsledkem vrozených nebo dědičných problémů, jako je Leberova dědičná oční neuropatie, glaukom, trauma, toxicita, zánět, ischemie, infekce (velmi vzácně), nebo komprese z nádorů nebo výdutí. Zdaleka tři nejčastější poranění zrakového nervu jsou z glaukomu, optické neuritidy (zejména u osob mladších 50 let) a přední ischemické optické neuropatie (obvykle u osob starších 50 let).
Glaukom je skupina onemocnění zahrnujících ztrátu retinálních gangliových buněk způsobujících optickou neuropatii v podobě ztráty periferního vidění, zpočátku šetřící centrální vidění.
Optická neuritida je zánět očního nervu. Je spojena s řadou onemocnění, především roztroušenou sklerózou.
Anterior Ischemic Optic Neuropathy je specifický typ infarktu, který postihuje pacienty s anatomickou predispozicí a kardiovaskulárními rizikovými faktory.
Oftalmologové, zejména ti sub specialisté, kteří jsou neuro-oftalmologové, jsou často nejvhodnější pro diagnostiku a léčbu onemocnění zrakového nervu.
International Foundation for Optic Nerve Diseases IFOND sponzoruje výzkum a informace o různých poruchách zrakového nervu a může poskytnout obecný směr.
Dodatek: Možné vysvětlení „nedostatečné“ signální kapacity optických nervů
(Viz anomálie uvedená výše v sekci „Fyziologie“).
Teoreticky možný dvourežimový (multiplexovaný) přenos signálu
Myelinizovaná nervová vlákna jsou velmi podobná miniaturním verzím koaxiálních kabelů, jaké se používaly pro televizní antény nebo pro podvodní telegrafní signalizaci v 19. století.
Ve skutečnosti neurofyziologové stále používají vzorec kabelů lorda Kelvina z 60. let 19. století ve výpočtech týkajících se slaného vedení myelinizovaných nervových vláken.
Zdá se tedy vhodné dovolávat se jakýchkoli dalších teoretických zvláštností, které koaxiální kabely vykazují.
Historické pozadí a precedens
Kelvinův vzorec pro transatlantické kabely byl zjednodušením založeným na zdánlivě rozumném předpokladu, že frekvence budou poměrně nízké (na základě manuální Morseovy signalizace), takže jakákoli indukčnost („L“) bude zanedbatelná. Pokud však použijeme mnohem vyšší frekvence (to, co bychom nyní nazvali „rádiové frekvence“), pak se „L“ stane velmi důležitým, což umožní nové způsoby přenosu (efektivně optická vlákna)
– a mimochodem to povede k vynálezu rádia jako vedlejšího produktu, jak ukázal Heinrich Hertz v roce 1888.
Transatlantické kabely tak byly schopny pracovat ve dvou dosti odlišných režimech (a nová metoda byla mnohem efektivnější, s mnohem větší „šířkou pásma“). Stálo to však delší úsilí Olivera Heavisideho, aby byl tento názor přijat i přes rázný odpor tehdejšího vysokého elektrikáře britské pošty sira Williama Preece.
Aplikace na kapacitu signálu nervových vláken — možná vysvětlení anomálie
Pro vysokofrekvenční přenos v koaxiálních kabelech musí být vlnová délka zhruba srovnatelná s průměrem kabelu. U myelinizovaných axonů (s průměry většinou v rozmezí 1-10 mikrometrů) to naznačuje, že příslušné záření bude Infra-Red spíše než známá Radio-Frequency.
V každém případě by to nabídlo dostatečný prostor pro širokopásmová zařízení – i když zatím nemůžeme říct, zda se příroda rozhodla této příležitosti využít. Navíc by se toto IR zdálo být kompatibilní s kvantovými skoky, které by se daly očekávat od jakýchkoliv biochemických „spínacích“-nebo-„povelů“. Je jasné, že pokud bude tento extra režim k dispozici, pak bude menší potřeba předzpracování v sítnici, i když je dobře známo, že tam nějaké důležité předzpracování probíhá a že alespoň část komunikace probíhá přes akční potenciály. V každém případě je velmi nepravděpodobné, že by nějaké signály viditelného světla byly přenášeny tímto způsobem, už jen proto, že by jejich vlnové délky byly příliš krátké.
Další nepřímé důkazy pro tento alternativní režim signálu
Pro tento pojem neexistuje žádný systematický přímý důkaz, ale vyvolal slibná nečekaná řešení v jiných souvisejících oblastech, která lze považovat za orientační:
I-IV: čichový – optický – oční – trochleární
V: trojklanný: trojklanný ganglion
V1: oční: slzný – frontální (supratrochleární, supraorbitální) – nasociární (dlouhý kořen řasnatého, dlouhý řasnatý, infratrochleární, zadní ethmoidní, přední ethmoidní) – řasnatý ganglion (krátký řasnatý)
V2: maxilární: střední meningeální – v pterygopalatinové fosse (zygomatický, zygomaticotemporální, zygomaticofaciální, sfenopalatinový, zadní horní alveolární)
v infraorbitálním kanálu/infraorbitálním nervu (střední horní alveolární, přední horní alveolární)
na obličeji (dolní palpebrální, vnější nosní, horní labiální, infraorbitální plexus) – pterygopalatinový ganglion (hluboký petrosal, nerv pterygoidního kanálu)
větve distribuce (palatinový, nasopalatinový, faryngeální)
V3: mandibulární: nervus spinosus – střední pterygoid – přední (maseterický, hluboký temporální, bukální, laterální pterygoid)
zadní (auriculotemporální, lingvální, dolní alveolární, mylohyoidní, mentální) – submandibulární ganglion – submandibulární ganglion
VII: obličejový: nervus intermedius – geniculate – vnitřní obličejový kanál (větší petrosal, nerv ke stapediovi, chorda tympani)
na výstupu ze stylomastoid foramen (zadní auricular, digastric – stylohyoid)
na obličeji (temporální, zygomatický, bukální, mandibulární, krční)
VIII: vestibulokochlérní: kochleární (striae medullares, laterální lemniscus) – vestibulární
IX: glossopharyngeal: fasciculus solitarius – nucleus ambiguus – ganglia (superior, petrous) – tympanic – carotid sinus
X: vagus: ganglia (krční, nodose) – Aldermanův nerv – v krku (faryngeální větev, horní hrtanová ext a int, rekurentní hrtan)v hrudníku (plicní větve, jícnový plexus) – v břiše (žaludeční plexus, celiakální plexus, žaludeční plexus)
XI: příslušenství XII: hypoglosální