Apparato vista. Sistema visivo (nervoso) Occhio (bulbo oculare) Organi accessori Muscoli striati. Retine Vie ottiche centrali Aree corticali

Transcript

1 Apparato vista Occhio (bulbo oculare) Organi accessori Muscoli striati Sistema visivo (nervoso) Retine Vie ottiche centrali Aree corticali

2 Apparato vista: muscoli estrinseci bulbo oculare

3 Muscoli estrinseci bulbo oculare

4 Apparato vista: muscoli estrinseci occhio

5 Motoneurone inferiore per i muscoli estrinseci occhio

6 Innervazione motrice somatica: movimento bulbi oculari Diversamente dai motoneuroni degli altri nervi cranici e di quelli spinali, i motoneuroni dei nervi motori dell occhio non sono controllati direttamente dalla corteccia motoria primaria (area 4)

7 Movimenti oculari I movimenti del capo (e del corpo in generale) fanno muovere le orbite nello spazio Il sistema oculomotore controlla i movimenti degli occhi all interno delle orbite La posizione e il movimento degli occhi sono generati: Volontariamente Tramite riflessi vestibolari 1. Saccadici: movimenti rapidi per raggiungere un oggetto ai margini del campo visivo e mantenere l immagine dell oggetto di interesse sulla fovea 2. Lenti di inseguimento: movimenti lenti per seguire un oggetto che si muove mantenendone l immagine sulla fovea 3. Vergenza: convergenti/divergenti per proiettare l immagine sulle fovee di entrambi gli occhi 4. Riflessi Vestibolo-oculari: compensazione della posizione degli occhi in seguito ai movimenti della testa, allo scopo di mantenere l immagine dell oggetto di interesse sulla fovea 5. Riflessi optocinetici: mantengono stabili le immagini sulla fovea durante movimenti prolungati Sistema di fissazione: partecipano contemporaneamente i quattro sistemi di controllo dei movimenti oculari (saccadico, d inseguimento, vestibolo-oculomotore e delle vergenze) mantiene gli occhi stabili quando si fissa intenzionalmente in una direzione

8 Vergenza (convergenti/divergenti per proiettare l immagine sulle fovee di entrambi gli occhi) Il movimento viene eseguito dai muscoli retti orizzontali: retti mediali per la convergenza (visione da vicino) retti laterali per la divergenza (visione da lontano) Accoppiata con l accomodazione, che si verifica quando l immagine risulta sfocata I movimenti di vergenza provocano sempre accomodazione L accomodazione provoca sempre movimenti di vergenza Contemporaneamente la pupilla si restringe (miosi) L insieme di convergenza, accomodazione e miosi forma la risposta per la visione da vicino

9 CENTRI CORTICALI E SOTTOCORTICALI DELL OCULOMOZIONE Centri corticali: movimenti associati degli occhi (versioni, vergenze) - Corteccia frontale: movimenti oculari volontari - Corteccia occipitale: movimenti automatico-riflessi indotti dagli impulsi di natura visiva Centri mesencefalici: integrazione dei vari impulsi di natura visiva Tronco encefalo: - Nucleo del tetto (tratto ottico-tettale) - nucleo del V nervo cranico (afferenze propriocettive) - sistema nuclei vestibolari (VIII, riflessi posturali) - sistema extrapiramidale (tono muscolare, automatismo motorio)

10

11 PROIEZIONI RETINICHE NON GENICOLATE 1 Movimenti saccadici degli occhi Orientamento della testa e degli occhi in base a stimoli diversi provenienti dall ambiente (visivi, somatosensitivi, uditivi,.) 3 Integrazione sistema oculomotore/vestibolare (FLM)

12 IL COLLICOLO SUPERIORE È UN CENTRO DI INTEGRAZIONE INPUT Afferenze corticali Centri frontali e parietali che controllano i movimenti oculari Afferenze visive Retina Afferenze uditive Sistema uditivo Afferenze somatosensitive Dal midollo spinale Dal sistema trigeminale Collicolo superiore mesencefalo OUTPUT Controllo dei movimenti degli occhi e della testa A) Per i movimenti oculari (saccadici) B) Per i muscoli del collo, della spalla, della parte superiore del tronco per i movimenti della testa coordinati con i movimenti oculari

13 Movimenti Saccadici (movimenti rapidi per mantenere la fovea sull oggetto di interesse) 1. Generati dalla corteccia (campi oculari frontali/nucleo caudato) 2. Integrati nel collicolo superiore, che elabora informazioni visive (dalle vie ottiche) e dei gangli della base per ritrasmettere impulsi motori al tronco encefalico 3. Controllati da neuroni: della formazione reticolare paramediana del ponte per i saccadici orizzontali del nucleo interstiziale rostrale del FLM (localizzato nella formazione reticolare mesencefalica) per i saccadici verticali 4. Attuati dai nuclei dei nervi motori dell occhio

14 Strutture coinvolte nei movimenti saccadici (orizzontali) 1 Attenzione visiva ( where 1bis 2 3 4

15 Strutture coinvolte nei movimenti saccadici (verticali) 1 Attenzione visiva ( where 1bis FLM per il reclutamento dei nuclei motori che producono movimenti verticali (III e IV) 3 2

16 Lenti di Inseguimento (movimenti lenti per seguire un oggetto che si muove mantenendone l immagine sulla fovea) Corteccia Cerebrale (aree visive temporali di ordine superiore) Nuclei del Ponte Cervelletto Nuclei Vestibolari

17 Strutture coinvolte nei movimenti lenti di inseguimento

18 Sistema vestibolare e oculomotore Il sistema vestibolare è permanentemente attivo, anche se la percezione dei segnali che da esso provengono si verifica solo in particolari situazioni Il sistema oculomotore controlla i movimenti degli occhi, che devono essere regolati con molta precisione per far pervenire l immagine di un oggetto nella fovea centralis Condividono varie vie, soprattutto quelle che determinano i riflessi vestibolo/oculari, basati su circuiti che rilevano i movimenti della testa (sistema vestibolare) e determinano i movimenti compensatori degli occhi

19 Riflessi vestibolo-oculari (VOR) Sono circuiti di stabilizzazione degli occhi quando si muove la testa (sia indipendentemente che in seguito a movimenti del corpo) mantengono gli occhi orientati su di un bersaglio quando il capo si muove La funzione del riflesso vestibolo-oculare (VOR) è quella di stabilizzare l immagine sulla retina durante la rotazione della testa. Quando la testa ruota ad una certa velocità in una certa direzione, gli occhi ruotano alla stessa velocità ma nella direzione opposta. Senza il VOR, l occhio vedrebbe un immagine sfocata ad ogni movimento della testa. Ciò accadrebbe perché l occhio è come una macchina fotografica con una velocità di otturazione lenta.

20 Strutture coinvolte nei Riflessi vestibolooculari (VOR)

21 Esempio: Meccanismo neuronale del VOR orizzontale Sequenza degli eventi: La testa ruota a destra Le cellule ciliate del canale orizzontale di destra si depolarizzano, quelle di sinistra iperpolarizzano. L attività dei neuroni vestibolari afferenti di destra aumenta, mentre quella di sinistra diminuisce L attività del nucleo vestibolare destro aumenta, quella del sinistro diminuisce I nervi cranici (motoneuroni ai muscoli extraoculari) VI di sinistra e III di destra diventano più attivi, mentre il III di sinistra e il VI di destra diventano meno attivi. I muscoli extraoculari retto laterale sinistro e retto mediale destro si contraggono, mentre il retto mediale sinistro e il retto laterale destro si rilassano. Entrambi gli occhi ruotano verso sinistra. iperpol. depol. A riposo (testa ferma), l attività tonica dei canali destro e sinistro si bilancia.

22 Circuiti del sistema vestibolare nel tronco encefalico: riflessi vestibolo-oculari associati alla rotazione della testa verso destra Utilizzo del FLM (Inibizione degli antagonisti) III VI

23 Il nucleo del VI (abducente) contiene anche neuroni internucleari, che raggiungono, nell ambito del FLM, il nucleo del III controlaterale, facendo contrarre il m. retto mediale del lato opposto per il movimento coniugato dei due occhi III VI

24 FASCICOLO LONGITUDINALE MEDIALE Sistema di fibre che collega diversi nuclei dei nervi cranici Contiene nuclei propri ( n. della commessura posteriore, n. dorsale del tegmento pontino) Vie vestibolospinali e vestibolooculomotorie (con nucleo interstiziale di Cajal e n. Di Darkschewitsch) Vie oculomotorie (inibizione reciproca) Collega anche nuclei motori di nervi diversi: riflessi corneali (chiusura della palpebra per stimolo doloroso alla cornea), oculocardiaci...

25

26 Aggiustamento del riflesso vestibolo-oculare: cervelletto Il VOR è realizzato tramite due vie: 1) Una via diretta dai canali semicircolari (e nucleo vestibolare) agli appropriati muscoli dell occhio causandone la contrazione 2) Una via indiretta attraverso fibre muscoidi, le fibre parallele (dai granuli) e le cellule del Purkinje del cervelletto, che inibisce il nucleo vestibolare e permette le opportune correzioni. cellula granulare fibra muscoide cellula del Purkinje canale semicircolare occhio n. vestibolare

27 Se a causa di un trauma o dell età alcuni neuroni coinvolti nel VOR funzionano male o muoiono, i muscoli dell occhio non si contraggano più adeguatamente. 3) Quando il VOR non lavora adeguatamente (l occhio non ruota abbastanza) uno scorrimento dell immagine è captato dall occhio e inviato al cervelletto tramite le fibre rampicanti. L imput dalle fibre rampicanti altera in maniera semi-permanente le sinapsi delle fibre parallele attivate simultaneamente. Quando il VOR è ristabilito (cioè nessuno scorrimento dell immagine sulla retina) l attività delle fibre rampicanti cessa. fibra rampicante oliva inferiore n. vestibolare

28 NISTAGMO (fisiologico) Diversi tipi di nistagmo che possono essere evocati nel soggetto sano: Riflesso o nistagmo optocinetico (ottocinetico) (NOC): è un riflesso oculare normale evocato in risposta allo spostamento della scena visiva e serve ad agganciare e mantenere un'immagine in movimento stabile sulla retina. Questo nistagmo si evoca frequentemente quando si guarda fuori dal finestrino di un veicolo. Può essere verticale, orizzontale o torsionale. Nistagmo fisiologico vestibolare: si riferisce principalmente a due forme di nistagmo vestibolare: Nistagmo calorico-indotto: si evoca mediante l'irrigazione unilaterale con acqua calda o fredda dell'orecchio creando uno sbilanciamento vestibolare temporaneo. Il nistagmo può essere orizzontale, obliquo o rotatorio in relazione alla posizione del capo. L'irrorazione bilaterale produce nistagmo verticale. Nistagmo rotatorio: si tratta di un nistagmo a scosse indotto dall'accelerazione angolare data dalla rotazione del capo che stimola il riflesso vestibolo-oculare (VOR). Durante la rotazione sul proprio asse verticale si provoca un nistagmo saccadico la cui fase rapida va in direzione della rotazione stessa; mentre cessata la rotazione si assiste per qualche secondo all'inversione della battuta del nistagmo. La rotazione induce comunque un movimento della scena invocando allo stesso tempo un nistagmo optocinetico. Nistagmo del punto/posizione finale o di lateralità: è un nistagmo a scosse presente in molti soggetti sani che si presenta nelle lateralità di sguardo. -Nistagmo da affaticamento: si manifesta dopo prolungato (10-15 s) sforzo di mantenimento in una posizione a eccentricità elevata dello sguardo. Nistagmo da posizione finale non sostenuta: si presenta per la durata di 5-10 s da quando si è assunti una posizione estremamente eccentrica dello sguardo (tranne per lo sguardo verso il basso), per poi scomparire. Nistagmo da posizione finale sostenuta: nistagmo a fini scosse licitato da una posizione di sguardo eccentrica e si risolve riportando lo sguardo diritto davanti.