¿Cuál es la función del quiasma óptico?

Esto también se conoce como decusación o cruce, y ocurre en algunas posiciones neuroanatómicas diferentes en el cuerpo humano. También está bastante bien conservado entre los animales en los sistemas motores o sensoriales (o ambos). Resulta en la representación cruzada del mundo en el cerebro con respecto al cuerpo. Las mutaciones que conducen a la malformación de las decusciones en el tronco encefálico producen un deterioro sensorial-motor severo [1].

Cuando se consideró el problema con respecto al quiasma óptico, la función propuesta fue que era una corrección necesaria para tratar las imágenes de la lente invertida capturadas en la retina [2].

Una hipótesis alternativa es que existían uno o más ancestros comunes que navegaban por el mundo en taxis olfatorios (es decir, olían a “ver”), y que sus planes corporales funcionaban bien en su entorno sin representación cruzada [3].

Entonces, en algún punto, las conductas depredadoras pueden haber favorecido el desarrollo de la representación visual del mundo con mapas asociados en el cerebro. Para los depredadores, las mejoras tanto en la visión como en la locomoción se habrían reforzado (presumiblemente) [4].

Estos animales pueden haberse movido de una manera “deslizante”, de modo que su campo sensorial visual estaría orientado hacia adelante cuando se contrajera el lado opuesto de su cuerpo, teniendo en cuenta que esto puede haber precedido a la evolución de la cabeza anatómica. La representación cruzada puede haber sido ventajosa ya que el sentido visual evolucionó porque ocurrió en animales con planes corporales que habían sido “optimizados” para taxis olfativos.

Ha habido una hipótesis interesante propuesta recientemente (2008) por Shinbrot y Young con respecto a las implicaciones funcionales de la decusación. En su artículo, Why Decussate? Restricciones topológicas en el cableado 3D, sugieren que la decusación es una consecuencia del desarrollo de un complejo sistema nervioso que debe formar miles de millones de conexiones y ser robusto a los eventos de “recableado” que ocurren en la edad adulta debido a la plasticidad o lesiones.

** Nota: decusación se refiere al cruce entre estructuras cerebrales no homólogas; comisura se refiere al cruce entre dos estructuras homólogas, como las que se producen entre los hemisferios cerebrales en el cuerpo calloso.

Notas a pie de página

[1] Desarrollo cerebeloso anormal y decusación axonal debido a mutaciones en AHI1 en el síndrome de Joubert

[2] La representación retinopópica del campo visual

[3] Taxis, Kinesis y Decusación

[4] Nuevas perspectivas sobre la evolución de los sistemas sensoriales y locomotoras protochordate, y el origen de los cerebros y las cabezas

En los humanos, el cruce visual de las fibras retinianas nasales, pero no de las fibras retinianas temporales, lleva a que cada corteza visual “mire” efectivamente al mundo visual opuesto.

El patrón de cruce varía mucho de una especie a otra. El pez dorado que tiene ojos en los lados de la cabeza tiene un cruce total, todas las fibras del ojo derecho van al tronco cerebral izquierdo y viceversa. En pollos, las fibras se interdigitan en capas en el quiasma. En algunos peces, el nervio derecho perfora a la mitad del nervio izquierdo.

El patrón en los mamíferos es muy complejo. Mis propios estudios en mamíferos demostraron que las fibras nerviosas no están arregladas retinotópicamente como en los peces. Sospecho que los diferentes tipos de células ganglionares de la retina envían sus fibras al cerebro en ondas rápidamente durante el desarrollo embrionario y estos conjuntos de fibras superpuestas confunden el arreglo.

En los peces, el cerebro y la retina continúan creciendo hasta que el animal muere (los mamíferos alcanzan su tamaño máximo en la pubertad). Las fibras en el nervio óptico se ordenan tanto retinotópicamente como temporalmente.

Estoy seguro de que los diagramas de libros de texto de fibras bellamente ordenadas en el nervio óptico humano y el quiasma son incorrectos. Por supuesto, no puede experimentar con humanos, por lo que es muy difícil encontrar el orden de las fibras, excepto por deducción de “experimentos naturales” muy mal controlados, como lesiones accidentales, invasión tumoral o accidentes cerebrovasculares.

http://onlinelibrary.wiley.com/d

http://onlinelibrary.wiley.com/d

Los nervios ópticos envían señales eléctricas de cada ojo para encontrarse en el cerebro en el quiasma óptico. Aquí, la señal visual izquierda de un ojo se combina con el otro ojo y lo mismo ocurre con la señal visual derecha. Ahora las señales se dividen de nuevo. Las cabezas visuales correctas para el cerebro izquierdo y el visual izquierdo se abren paso hacia el lado derecho del cerebro. De esta forma, los mensajes visuales de ambos ojos alcanzarán las dos mitades de la corteza visual. Luego, el cerebro combina la imagen en una imagen con la que estás mirando al mundo.