En neuroanatomía , el quiasma óptico , o quiasma óptico ( / ɒ p t ɪ k k aɪ æ z əm / ; del griego χίασμα 'cruzar', del griego antiguo χιάζω 'marcar con una X '), es la parte del cerebro donde se cruzan los nervios ópticos . Está ubicado en la parte inferior del cerebro, inmediatamente debajo del hipotálamo . [1] El quiasma óptico se encuentra en todos los vertebrados , aunque en los ciclóstomos ( lampreas y mixines ), se localiza dentro del cerebro. [2] [3]
Este artículo trata sobre el quiasma óptico de los vertebrados, que es el quiasma nervioso más conocido, pero no todos los quiasmas denotan un cruce de la línea media del cuerpo (p. ej., en algunos invertebrados , ver Quiasma (anatomía) ). Un cruce de nervios en la línea media dentro del cerebro se llama decusación (consulte Definición de tipos de cruces ).
En todos los vertebrados, los nervios ópticos del ojo izquierdo y derecho se encuentran en la línea media del cuerpo, ventral al cerebro. En muchos vertebrados el nervio óptico izquierdo cruza al derecho sin fusionarse con él. [4]
En los vertebrados con una gran superposición de los campos visuales de ambos ojos, es decir, en la mayoría de los mamíferos y aves, pero también en los anfibios , reptiles como los camaleones , los dos nervios ópticos se fusionan en el quiasma óptico. En un quiasma óptico tan fusionado, parte de las fibras nerviosas no cruzan la línea media, sino que continúan hacia el tracto óptico del lado ipsilateral. Mediante esta decusación parcial, la parte del campo visual que está cubierta por ambos ojos se fusiona de modo que se permite el procesamiento de la percepción binocular de profundidad mediante estereopsis (ver Figura 2).
En el caso de dicha decusación parcial, las fibras del nervio óptico en los lados mediales de cada retina (que corresponden al lado lateral de cada hemicampo visual, porque la imagen está invertida) cruzan hacia el lado opuesto de la línea media del cuerpo. La retina inferonasal está relacionada con la porción anterior del quiasma óptico, mientras que las fibras retinianas superonasales están relacionadas con la porción posterior del quiasma óptico.
El cruce parcial de las fibras del nervio óptico en el quiasma óptico permite que la corteza visual reciba el mismo campo visual hemisférico de ambos ojos. La superposición y el procesamiento de estas señales visuales monoculares permiten que la corteza visual genere visión binocular y estereoscópica . El resultado neto es que el hemisferio cerebral derecho procesa el hemicampo visual izquierdo y el hemisferio cerebral izquierdo procesa el hemicampo visual derecho.
Más allá del quiasma óptico, con fibras cruzadas y no cruzadas, los nervios ópticos reciben el nombre de tractos ópticos . El tracto óptico se inserta en el techo óptico (en mamíferos conocido como colículo superior ) del mesencéfalo . En los mamíferos también se ramifican hacia el cuerpo geniculado lateral del tálamo , de donde a su vez llegan a la corteza occipital del cerebro . [5]
Durante el desarrollo , el cruce de los nervios ópticos está guiado principalmente por señales como netrina , hendidura , semaforina y efrina ; y por morfógenos como sonic hedgehog (Shh) y Wnt . [6] Esta navegación está mediada por el cono de crecimiento neuronal , una estructura que responde a las señales de los sistemas de señalización ligando - receptor que activan vías posteriores que inducen cambios en el citoesqueleto . [7] Los axones de las células ganglionares de la retina (CGR) que salen del ojo a través del nervio óptico no pueden salir de la vía en desarrollo mediante la inhibición de Slit2 y Sema5A , expresada en el borde de la vía del nervio óptico. La Ssh expresada en la línea media del sistema nervioso central inhibe el cruce antes del quiasma, donde se regula negativamente. [8] [9] La organización de los axones de las CGR cambia de una orientación retinotópica a una orientación similar a una hoja plana a medida que se acercan al sitio del quiasma. [10]
La mayoría de los axones del CGR cruzan la línea media en el diencéfalo ventral y continúan hasta el colículo superior contralateral . El número de axones que no cruzan la línea media y se proyectan ipsilateralmente depende del grado de visión binocular del animal (el 3% en ratones y el 45% en humanos no cruzan). [8] Ephrin-B2 se expresa en la línea media del quiasma por la glía radial y actúa como una señal repulsiva para los axones que se originan en la retina ventrotemporal que expresan la proteína del receptor EphB1 , dando lugar a la proyección ipsilateral o no cruzada. [8] Los axones de las CGR que se cruzan en el quiasma óptico son guiados por el factor de crecimiento endotelial vascular, VEGF-A , expresado en la línea media, que envía señales a través del receptor Neuropilina-1 (NRP1) expresado en los axones de las CGR. [11] El cruce del quiasma también es promovido por Nr-CAM ( molécula de adhesión celular relacionada con Ng-CAM ) y la semaforina 6D (Sema6D) expresada en la línea media, que forma un complejo que envía señales a los receptores Nr-CAM/ Plexin -A1 al cruzarse. Axones de las CGR. [12]
Dado que todos los vertebrados, incluso los fósiles más antiguos [13] y los modernos sin mandíbula, [5] poseen un quiasma óptico, no se sabe cómo evolucionó. [14] Se han propuesto varias teorías sobre la función del quiasma óptico en los vertebrados (ver teorías ). Según la teoría de la torsión axial, el quiasma óptico se desarrolla como consecuencia de una torsión en el embrión temprano . [15]
En los gatos siameses con ciertos genotipos del gen albino , el cableado está interrumpido y los nervios se cruzan más de lo normal. [16] Dado que los gatos siameses, como los tigres albinos , también tienden a cruzar los ojos ( estrabismo ), se ha propuesto que este comportamiento podría compensar la cantidad anormal de decusación . [17] [18]
En los cefalópodos y los insectos, los tractos ópticos no cruzan la línea media del cuerpo, por lo que cada lado del cerebro procesa el ojo ipsilateral .
El cruce de fibras nerviosas y el impacto que esto tuvo en la visión probablemente fue identificado por primera vez por el médico persa "Esmail Jorjani", que parece ser Zayn al-Din Gorgani (1042-1137). [19]
