[眼睛組織攻略]視神經是什麼？16步尋找視力誕生的關鍵鑰匙

雙眼各自都可以看見自身的視野，但是兩眼張開時，卻只有一個影像，這是為什麼？原因在於，視神經與它的視覺系統。那麼，各位可能會有以下問題：

1. 視神經是什麼？
2. 視覺傳導路徑的終點在哪裡？
3. 視神經會與其他的腦神經產生影響嗎？
4. 視神經的發展如何？

帶著這些問題，本篇文章將為你/妳尋找視神經是什麼與視覺的解答。

視神經是什麼

視神經(optic nerve)，由特殊的感覺纖維組成的，能夠傳導視覺衝動。視覺的生成由視神經系統的刺激與屈光系統的聚焦，形成出清晰的色彩世界。

屬於中樞神經的一部份，全長約41~50mm，呈現稍微彎曲的S狀。

如果還想再仔細認識視神經是什麼樣子，請繼續探索。

點擊圖片(視神經)

視神經的中樞神經特徵

不易再生、具有寡突觸神經膠細胞(具有髓鞘)、有腦膜包覆，由內到外是軟膜、蛛網膜、硬膜、蛛網膜下腔具有腦神經膠細胞。

視神經分段

長為40mm~50mm的視神經，可以分為四段，眼球內段、眼窩內段、管內段、顱內段：

眼球內段

是最短的視神經分段，約1mm，也是唯一可以藉由視光儀器觀察到的視神經分段。

無髓鞘、是從鞏膜篩板到視神經孔的長度，穿過篩板後就會看見髓鞘。由於視神經纖維時特別擁擠，容易發生淤血與水腫。

眼窩內段

最長的視神經分段，具有稍微彎曲的S狀，可避免眼球轉動時發生拉扯導致神經受損。

有髓鞘、因為有軟膜與蛛網膜下腔包覆，所以有腦脊隨液(CSF)

管內段

有髓鞘、因為有軟膜與蛛網膜下腔包覆，所以有腦脊隨液(CSF)。

位於蝶骨小翼內部，該處與蝶竇、後相篩竇關係密切。另外這裡的視神經被蝶骨包圍著，因此萬一頭部發生外傷或是骨折，可能會造成管內段視神經損傷。

顱內段

該處的視神經從顱腔入口到視交叉。

有髓鞘、並沒有軟膜與蛛網膜包覆、但是仍有腦脊隨液(CSF)

眼睛內部的視覺旅程

視覺順序從視網膜開始，依序是視網膜、視神經、視交叉、視徑、外側膝狀體、大腦視覺皮質。

我們一起體驗信息傳遞的旅程吧！

視網膜(retina)

如果從細胞的世界觀察的話，傳導路徑會從感光細胞、雙極細胞、神經節細胞後傳到神經節細胞的神經纖維形成的視神經。

附帶一提，雙極細胞屬於第一級神經元；神經節細胞屬於第二級神經元。

點擊圖片(視網膜)

感光細胞

可分為桿細胞與錐細胞。

1. 錐細胞：掌管色彩與精細視覺，一共有6,000,000~7,000,000個。因為含有光視質可以執行光-電運轉作用，具有極高的視覺敏銳度，在黃斑部中，只有錐細胞而沒有桿細胞。
2. 桿細胞：掌管黑白與粗細視覺，一共有120,000,000~130,000,000個。因為含有視紫質可以執行光-電運轉作用，在黃斑部中，只有錐細胞而沒有桿細胞。

水平細胞

該細胞並不會直接接受訊息。如果接受到感光細胞訊息，可以調控感光細胞與雙極細胞。

無軸突細胞

該細胞並不會直接接受訊息。如果接受到雙極細胞訊息，可以調控雙極細胞與神經節細胞。

神經節細胞

神經節細胞具有細胞多樣性，有90%是P系統的小細胞(parvocellular)、5%是M系統的巨細胞(magnocellular)、5%非M系統與非P系統的細胞。P系統的小細胞掌管紅綠視覺、M系統的巨細胞掌管黑暗視覺、非M系統與非P系統的細胞掌管黃藍視覺。

視神經(optic nerve)

訊息傳遞會從眼窩經過視神經，接著到顱窩。

該神經有1,000,000個神經纖維組成，**寡突觸神經膠細胞(oligodendrocyte)**形成神經纖維的髓鞘。

而視神經的養分來源回收廢物的管道，視網膜中央動脈與靜脈的外圍，被**星狀細胞(astroytes)**給包覆。

點擊圖片(視神經)

視交叉(optic chaism)

訊息傳遞會從視神經到視交叉，也是產生雙眼視覺的關鍵構造。

視交叉位於蝶骨的蝶鞍與腦下垂體的上方，因此萬一腦下垂體發生腫瘤的話，會壓迫到視交叉導致視野缺損的可能。

而在視交叉中，會有將近半數的視神經纖維會相互交叉到對側。一般來說，內向(medial half)鼻側(nasal half)的視神經會交叉到對側；不過外向(lateral half)顳側(temporal half)的視神經並不會交叉到對側。

點擊圖片(視交叉)

視徑(optic tract)

視交叉的訊息會傳到視徑，處理左邊視野的神經纖維，均位於右側的視徑；反之，處理右邊視野的神經纖維，均位於左側的視徑。

點擊圖片(視徑)

外側膝狀體(lateral geniculate nucleus, LGN)

視徑的訊息會傳到外側膝狀體，位於視丘後方的外側隆起的地方。

可分為6層神經纖維層：

1. 最下方的1、2層，是巨細胞型態的神經元細胞掌管黑、白視覺。
2. 上方的3~6層，是小細胞型態的神經元細胞掌管色彩視覺。
3. 在2、3、5層能接收同側眼球的對側視野。
4. 在1、4、6層能接收對側眼球的對側視野。

附帶一提，外側膝狀體的神經元細胞屬於第三級神經元。

點擊圖片(外側膝狀體)

視放射(optic radiation)

外側膝狀體的訊息會傳到大腦初級視覺皮質的禽距溝為中心的上、下視覺皮質。

該處可分為上、下支：

1. 上分支：負責下方的視野影像，在內囊(interal cupsule)後支附近的retrolen-tiform部分，再經由腦部上方頂蓋投射至大腦視覺皮質的**禽距溝(V1)**的視覺皮質上方。
2. 下分支：又稱為梅耶氏環(meyer’s loop)或是顳下環(lower temporal loop)，負責上方的視野影像，神經纖維會繞過側腦室下角構造(lateral ventricle)的外緣處，經過大腦顳葉後，到達大腦視覺皮質的**禽距溝(V1)**的視覺皮質下方。

點擊圖片(視放射)

大腦視覺皮質

視放射的訊息會傳到大腦視覺皮質的禽距溝為中心的上、下視覺皮質。

視覺皮質的位置在大腦枕葉內側的禽距溝，又稱為第17腦區或是紋豹皮質區(striate area)。

在視覺皮質的神經纖維束形成Gnnari氏腺，為皮質紋路屬於皮質的第IV層。以禽距溝為中心，形成17上、下大腦枕葉皮質，上方名為葉回；下方名為舌回。

點擊圖片(大腦視覺皮質)

總結視野的視覺路徑的影像位置

口訣：視野在哪一側，視野路徑的位置就在另一側。

視野	上方	下方
視網膜	下方	上方
視徑	下方	上方
外側膝狀體	外側	內側
禽距溝的視覺皮質	下方	上方

點擊圖片(視覺傳導路徑的影像位置)

在視覺皮質的投射路徑

其目的是用於生物追蹤以及影像辨識。可分為背側流與腹側流。

1. 背側流(dorsal stream)：又稱為巨細胞系統(magnocellular system)，掌控空間上的移動物體或追蹤，神經纖維投射至大腦頂葉。
2. 腹側流(ventral stream)：又稱為小細胞系統(parvocellular system)，掌控物體的形狀與辨識，神經纖維投射至大腦顳葉，與儲存短暫記憶的海馬迴相連，使視覺影像與過往在腦中可以儲存記憶並且產生連接。

點擊圖片(大腦視覺皮質)

與視神經相關的反射運動

主要與視神經相關的反射運動，可分為兩種，一種是縮瞳反射；另一種是近物反射。

下面帶領著玩家們去探討是神經與其他腦神經之間的互動吧！

縮瞳反射

縮瞳反射(pupillary light reflex)，一般來說，大部分的視神經訊息會傳遞到外側膝狀體最後到大腦初級視覺皮質；但是少部分的視神經訊息會傳到中腦的上丘(superior colliculi)構造的前頂蓋神經核(pretectal nucleus)與縮瞳E-W核(edinger-westphal nucleus)，讓瞳孔進行反射，因此該段落會集中在後者的訊息流程。

首先，從表面觀察，縮瞳反射只有簡單的三步驟，光線、進入眼球、瞳孔變小。

不過以解剖學分析的話，光進入到眼睛時，聚焦在視網膜的黃斑部，訊息會經過視神經到中腦，刺激前頂蓋區(pretectal nucleus)後訊息傳入縮瞳EW核(edinger-westphal nucleus)，經由副交感神經節(ciliary ganglion)然後是短睫狀神經(short ciliary nerve)，讓虹膜括約肌(sphiincter pupillae musscle of iris)收縮。

為什麼視神經可以順利與瞳孔運作？原理在於該處的神經節細胞的神經纖維與第三對腦神經，動眼神經並行，可調節瞳孔大小與進入光線的多寡。

講得更簡單一點，在參與的腦神經成員，視神經負責輸入、動眼神經負責輸出，才能進行瞳孔縮小的服務。

另外，如果用手電筒照射一支眼睛的話，兩眼也會同時收縮。為什麼另一支眼睛也能收縮呢？當光線進入眼睛時，訊息會送至兩側的視徑；而前頂蓋核的神經核訊號也會傳送至兩側的縮瞳E-W核(edinger-westphal nucleus)。

接著我們來認識瞳孔放大與縮小的整理：

	瞳孔放大	瞳孔縮小
進入光線量	變多	變少
自主神經	交感神經	副交感神經
神經纖維	睫狀長神經	睫狀短神經
中樞神經系統的神經節位置	杏仁核與下視丘會傳送至胸段灰質	中腦的前頂蓋核區神經核傳送到E-W核
周邊神經系統的神經節	頸上神經節	睫狀神經節
肌肉運動	瞳孔輻射肌收縮、瞳孔括約肌放大	瞳孔括約肌收縮、瞳孔輻射肌放大

https://www.youtube.com/watch?v=699Stgc3-VU

近物反射

近物反射(near reflex)，顧名思義，就是只要看近的物品時，就會讓眼睛有生理反應，又稱為會聚反射(convergence accommodation reflex)。

產生的生理反應有3種作用：

1. 雙眼向內會聚：控制眼球方向的眼外肌之一，內直肌會跟著收縮，眼睛會向內轉，影像會落在黃斑部中。
2. 瞳孔收縮：與上一段一樣，會讓進入的光線量減少。
3. 水晶體變厚：看近時，會產生調節反應，使物品在近距離，影像是清晰的。

神經的路徑比較特別，從大腦初級視覺皮質發出訊號，接著到上丘(superior colliculi)與前頂蓋區，再到縮瞳E-W神經核(edinger-westphal nucleus)與動眼核(oculomotor nucleus)，最後經由動眼神經來支配相關肌肉的反應。

1. E-W核路徑：睫狀神經節(ciliary ganglion)，藉由短睫狀神經讓睫狀肌收縮，最後懸韌帶放鬆、水晶體變厚，看近時會變得清楚，這是調節反應的生理表現。
2. 動眼核(oculomotor nucleus)：可以指揮動眼神經讓內直肌收縮，眼球就會向內轉，影像會呈現黃斑部。

https://www.youtube.com/watch?v=Ml9YWYGukuQ

縮瞳反射與近物反射的差異

便是縮瞳反射不須經過大腦視覺皮質；而近物反射需要。

其他腦神經的互動

1. 角膜反射：只要在眼表面產生異物感，就會產生眨眼的反射反應。神經流程為三叉神經的眼分支的鼻睫神經輸入，再由顏面神經輸出來控制眼輪匝肌的收縮。
2. 瞬目反射：只要在眼表面產生異物感，除了眨眼，也會流淚的反射反應。神經流程為三叉神經的眼分支的鼻睫神經輸入，再由顏面神經輸出，讓副交感神經興奮，淚腺就會分泌。
3. 防禦反射：當看見快速向面前移動的物體，會想要閉上眼睛做出反應。視神經看見物體，顏面神經控制眼輪匝肌快速緊閉眼睛。

腦神經互動的總整理

	輸入	輸出
縮瞳反射	視神經	動眼神經
近物反射	視神經	動眼神經
角膜反射	三叉神經	顏面神經
瞬目反射	三叉神經	顏面神經
防禦反射	視神經	動眼神經

視神經的分化

連接前腦與視泡發展後的視柄(optic stalk)，演化成視神經構造。

在胚胎時期的前腦組織的外側，球形膨出的視泡，視網膜就是視泡衍生出來的；而視網膜的傳遞信息，與視丘的外側膝狀體相連，外側膝狀體也是前腦分化。

視神經的血管

細胞需要養分，神經細胞亦是如此。視神經的養分供應以眼動脈為主，不過再細分整理，就會有許多不同的動脈來維持視神經的養分運作，也會依照位置的不同，血管也會不同。下列來依序分析：

位於視網膜內部

1. 脈絡膜與視網膜之間的血管：後睫狀短動脈
2. 視網膜與鞏膜篩板前的血管：脈絡膜血管
3. 鞏膜篩板與之後的血管：軟腦膜動脈

位於視神經的分段

1. 眼窩內段的血管：軟腦膜動脈
2. 管內段的血管：眼動脈的分支(三種)
3. 顱內段的血管：大腦前動脈

位於神經傳導路徑

1. 視交叉的血管：後交通動脈
2. 大腦禽鉅溝的血管：中腦膜動脈
3. 大腦枕葉的血管：大腦後動脈

總結

產生視覺，由光線刺激神經系統，才能形成影像；當然，正確的屈光聚焦位置也是使影像清晰的關鍵。

位玩家們認識視神經是什麼樣的構造、路徑、運作方式與其他腦神經的相互作用，讓眼睛的功能有著靈魂之窗的美譽。視神經是產生視覺的關鍵，也存在著根本性的缺點，一旦受損，因為視神經屬於中樞神經而無法但新的神經細胞，所以有些人儘管已矯正屈光不正，也依然會模糊、看不到甚至是全盲。

視神經的受損是無法藉由手術或藥物回復，視力不見就真的不見了，終生只能成為低視力或是盲人，本這篇文章，講述了視神經的解剖學介紹，也希望玩家們以後也能愛護自身的眼睛與它的視覺系統。

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