Giải phẫu đường dẫn truyền thần kinh thị giác

Một chuyên đề cực kỳ đặc sắc về giải phẫu đường dẫn truyền thần kinh thị giác. Chuyên đề sẽ dẫn dắt các bạn từ khái niệm võng mạc, thần kinh thị giác, giao thoa thị giác, dải thị giác, tia thị giác, võ não thị giác, sự phân bố các sợi thần kinh trong đường dẫn truyền thị giác. Chuyên đề có trích dẫn cả Endnote nên các bạn sinh viên, học viên cao học, tiến sỹ có thể dùng làm tổng quan y văn cho đề tài nghiên cứu của mình. Kính mời các bạn đón đọc.

MỤC LỤC Trang DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC HÌNH iii Giới thiệu .1 Võng mạc .1 Thần kinh thị giác 4 Giao thoa thị giác Dải thị giác .7 Tia thị giác .8 Vỏ não thị giác: Sự phân bố các sợi thần kinh đường dẫn truyền thị giác: 11 8.1 Trong võng mạc: 11 8.2 Trong thần kinh thị giác: .13 8.3 Trong giao thoa thị giác: 13 8.4 Trong dải thị giác: 14 8.5 Trong thể gối ngoài: 14 8.6 Trong tia thị giác: 14 8.7 Trong vỏ não thị giác: 14 Tài liệu tham khảo 15 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CNS Central Nervous System FL Frontal Lobe GC Ganglion Cell GCL Ganglion Cell Layer IRM Inferior Rectus Muscle MS Maxillary Sinus NFL Nerve Fibre Layer S Sclera SRM Superior Rectus Muscle UEM Upper Eyelid Muscle DANH MỤC HÌNH Trang Hình Đường dẫn truyền thị giác tạo thành từ: dây thần kinh thị giác , giao thoa thị giác, dải thị giác, thể gối ngoài, tia thị giác và vỏ não thị giác .1 Hình Cấu tạo võng mạc Hình Thần kinh thị giác người Hình Tia thị giác Hình Vỏ não thể vân và ngoài thể vân 11 Hình Cấu tạo đầu thị thần kinh 12 Giới thiệu Đường thị giác bắt đầu từ các tế bào thị giác nằm lớp thị giác của võng mạc và cuối cùng sẽ cho các sợi thị giác tập trung thành dây thần kinh thị giác (dây II) Thần kinh thị giác đến đỉnh hố mắt chui qua lỗ thị giác để vào hộp sọ Sau sợi trục tế bào hạch nửa võng mạc phía mũi (bó mũi) bắt chéo sang bên đối diện để với bó thái dương bên đến dừng thể gối Nơi hai bó mũi bắt chéo gọi giao thoa thị giác, nằm hố yên nên Đoạn từ giao thoa đến thể gối ngồi sợi có xu hướng toả rộng đoạn trước nên gọi dải thị giác Từ thể gối sợi thị giác tiếp tục toả rộng nan quạt nên gọi tia thị đến dừng vỏ não thuỳ trẩm Hình Đường dẫn truyền thị giác tạo thành từ :dây thần kinh thị giác , giao thoa thị giác, dải thị giác, thể gối ngoài, tia thị giác và vỏ não thị giác Võng mạc Võng mạc là một lớp màng mỏng nằm lót mặt ba phần tư sau của nhãn cầu gồm phâng võng mạc thần kinh và biểu mô sắc tố Võng mạc thần kinh là nơi tiếp nhận các kích thích ánh sáng qua các tế bào quang thụ sau đó sẽ chuyển tín hiệu quang sang các tín hiệu hóa học dẫn truyền lên qua dây thần kinh thị giác, qua nhân ở thể gối ngoài và cuối cùng lên vùng chẩm và một số trung khu khác của vỏ não, là nơi phân tích và xử lý thông tin [1] Võng mạc có cấu trúc nhiều lớp: (1) Lớp biểu mô sắc tố, (2) Lớp tế bào nón và tế bào que, (3) Lớp màng giới hạn ngoài, (4) Lớp nhân ngoài, (5) Lớp rối ngoài, (6) Lớp nhân trong, (7) Lớp rối trong, (8) Lớp tế bào hạch, (9) Lớp sợi thần kinh thị giác, (10) Lớp giới hạn Hình Cấu tạo võng mạc  Lớp biểu mô sắc tố : xuất phát từ lớp ngồi chén thị nên có nguồn gốc võng mạc, gồm lớp tế bào độc trải từ bờ gai tới miệng thắt Tế bào có dạng lục giác, mật độ sắc tố khác tùy vị trí võng mạc, nhân khu trú phần đáy tế bào, có nhiều chồi tế bào chất tựa tua, phát triển vào bên lớp ngồi tế bào nón tế bào que Tại miệng thắt , biểu mô sắc tố võng mạc liên tục với lớp biểu mô sắc tố vùng phẳng thể mi  Lớp tế bào nón que: tế bào que hình trụ thon, phần chứa quang sắc tố rhodopsine Tế bào nón thấp hơn, có dạng hình chóp nón với vài thay đổi kích thước hình dạng nơi khác võng mạc  Màng ngăn trong: cấu trúc tinh tế chứa lổ nhỏ cho trụ giác tế bào nón que xuyên qua  Lớp nhân ngồi: gồm nhóm nhân, lớp ngồi nhân tế bào nón, lớp nhân tế bào que.Lớp dầy mép vùng hoàng điểm  Lớp rối ngồi: nơi nối tiếp trụ giác tế bào nón que với thụ trạng tế bào lưỡng cực Lớp có chọn sẳn cho tích tụ xuất huyết xuất tiết  Lớp nhân trong: chứa nhân tế bào lưởng cực , nhân tế bào ngang , tế bào amacrine, nhân bầu dục tế bào Muller  Lớp rối trong: nơi tiềp vận tế bào lưỡng cực , tế bào amacrine tế bào hạch  Lớp tế bào hạch: gồm tế bào hạch tế bào nâng đở thần kinh Nhận tín hiệu từ tế bào lưỡng cực tế bào Amarcrin dẫn theo sợi trục lên não (tập hợp sợi trục hình thành nên dây thần kinh thị giác) Người ta thấy có có khoảng 1,2-1,5 triệu tế bào hạch võng mạc Dựa vào kích thước chức năng, ngƣời ta chia tế bào hạch làm loại sau: Tế bào hạch lớn, tế bào hạch nhỏ, tế bào hạch nhị tầng [25]  Lớp sợi thần kinh: gồm trụ giác tế bào hạch, mỏng ngoại vi, dầy bờ gai thị  Màng ngăn trong: màng mỏng thành lập mặt võng mạc Vùng hoàng điểm: Ở trung tâm cực sau võng mạc có đường kính 3mm Ở chính giữa hoàng điểm có một chỗ lõm xuống, có ánh màu vàng gọi là ánh trung tâm, quanh đó võng mạc dày lên, chỗ lõm này là hố trung tâm hoàng điểm Có hai loại tế bào quang thu: tế bào nón que Rhodopsin, loại protein tế bào que, nhạy cảm với ánh sáng, tế bào que có khả đáp ứng với kích thích photon (đơn vị ánh sáng) cần từ tới photon để đạt ngưỡng kích thích tối (điều kiện chiếu sáng yếu) Tuy nhiên, ánh sáng mạnh, tế bào que khả nhận cảm ánh sáng hồn tồn phụ thuộc vào tế bào nón Người bình thường có ba loại tế bào nón khác sắc tố opsin (protein không màu tế bào thị giác, tạo quang hóa cần thiết để biến lượng thành điện năng) Sự khác tạo đỉnh nhận cảm khác dọc theo quang phổ: màu xanh da trời (tế bào nón bước sóng ngắn), màu xanh (tế bào nón bước sóng trung bình màu đỏ (tế bào nón bước sóng dài) Các tế bào hạch so sánh hoạt động tế bào nón khác để xác định bước sóng chạm tới võng mạc Thần kinh thị giác Thần kinh thị là dây thàn kinh dẫn từ võng mạc vào não ( có khoảng 0,7 – 1,5 triệu sợi trục axons) xuất phát từ lớp tế bào hạch võng mạc thoát qua lá sàng gộp lại thành bó để hình thành đoạn thần kinh thị hốc mắt Dây thần kinh thị giác hình thành hội tụ sợi trục tế bào hạch đĩa thị nhú thị giác Trong nhú thị giác khơng có quan thụ cảm quang, tạo nên điểm mù tại mắt [3] Sợi đệm / sợi hoàng điểm chiếm khoảng 90% tổng số sợi trục rời mắt tạo thành bó tế bào nhú [4] Dây thần kinh thị giác đường hệ thần kinh trung ương (CNS) rời khỏi khoang sọ chia nhỏ thành lớp đệm mô liên kết vách ngăn thần kinh đệm, bao quanh bởi dịch não tuỷ [4] Dây thị thần kinh chia thành đoạn (Hình 3):[1]  Đoạn ( đoạn nằm nhãn cầu ): từ đĩa thị các sợi thị giác chui qua lá sàng của củng mạc tạo thành dây thị thần kinh Ở đoạn này dây thị nhỏ các sợi dây thần kinh sự mất bao myelin Đĩa thị nằm cách hoàng điểm 4mm về phía và mm về phía  Đoạn ( đoạn nằm hốc mắt ): dài 24 mm từ lỗ thị giác tới cực sau nhãn cầu, có hình chữ S Đoạn thị thần kinh này gồm phần Phần trước có bó động mạch và tĩnh mạch trung tâm võng mạc, cách – 14 mm,bó này chui vào và nằm trục của dây thị thần kinh Phần trước dễ bị chèn ép có u đè lên, gây ứ phù gai thị và võng mạc hoặc cương tụ của hệ thống tĩnh mạch trung tâm võng mạc Phần sau: về phía sau ngoài có hạch mi và các dây thần kinh thị Phần sau dễ bị viêm dây thần kinh thị sau nhãn cầu các quá trình viêm xoang lân cận  Đoạn ( đoạn nằm ống thị giác ): ống thị giác là một ống xương dài mm nằm xương bướm, lỗ trước là lỗ thị giác hình bầu dục có đường kính ngang mm, đường kính dọc mm Trong ống thị giác dây thị thần kinh gắn chặt với động mạch mắt nằm phía dưới ngoài  Đoạn ( từ lỗ sau của ống thị giác đén giao thoa thị giác ): dài 10 mm, hình dẹt Mặt bên thị thần kinh có động mạch não trước trườn qua, về phía trước có liên quan với bờ cong của liềm màng não cứng với mỏm của cánh nhỏ xương bướm Mặt dưới quan hệ ở phía sau với động mạch mắt, động mạch này sẽ về phía ngoài và dưới dây thần kinh thị giác để cùng vào lỗ thị giác Trong đó, đoạn hốc mắt của thần kinh thị nhận sự cấp máu nguyên phát từ nhánh của động mạch võng mạc trung tâm (xuất phát từ động mạch mắt và xuyên qua dưới giữa của dây thần kinh thị – 10 mm sau nhãn cầu) Phần bao của màng mềm nuôi dưỡng toàn bộ thần kinh thị hốc mắt thông qua mạng lưới những mạch máu xuất phát từ những nhánh xun phụ cuả đợng mạch mắt Hình Thần kinh thị giác người Mérida JR từ Desarrollo del nervio Optico Neuropatias ópticas Diagnóstico y tratamiento Industria Grafica Mae Tây Ban Nha, 2002, tr13 Quan sát thấy đường ổ mắt dây thần kinh thị giác (ON), bao quanh lớp mỡ sau mạc thẳng (FL: thùy trán; IRM: trực dưới; MS: xoang hàm trên; S: màng cứng; SRM: trực ; UEM: mi trên) Giao thoa thị giác: Dây thị thần kinh của hai mắt về phía sau và bắt chéo một phần các sợi thị giác Các sợi phía mũi bắt chéo, các sợi phía thái dương thẳng Đoạn này dẹt, chiều ngang dài 14 mm, trục trước sau 5mm, dày khoảng 3-4 mm Giao thoa thị giác liên quan phía giáp với lá thị và vùng phễu, phía dưới có tuyến yên nằm hố yên, bờ sau giáp với cuống của tuyến yên, hai cạnh ngoài tiếp xúc với xoang hang Giao thoa thị giác là một dải dẹt ton, đặt tại chỗ nối của thành trước và sàn sau của não thất thứ ba, nằm nghiêng với bờ sau ở bờ trước, hố yên, phía và sau rãnh thị cảu xoang bướm Giao thoa thị giác được bao quanh bởi lớp màng nuôi và bởi dịch não tủy của bốn liên cuống não ngoại trừ phần phía sau Giao thoa thị giác có liên quan mật thiết với các thành phần sau:  Phía ngoài: động mạch cảnh tiếp xúc với giao thoa thị góc giữa thần kinh thị giác và dải thị giác  Phía sau: củ xám là đám chất xám nằm giữa giao thoa thị ở phía trước và tuyến vú ở phía sau  Phía trên: sàn não thất thứ tư và rễ của dải khứu giác nằm sát và phía ngoài của góc trước giao thoa thị giác Phía dưới: thông qua cuống não thùy là tuyến não thùy, xoang hang ở hai bên tuyến não thùy liên quan mật thiết với thần kinh III Dây này nằm cách mô hố yên trước vào xoang hang, màng nhện: đặc biệt góc giao thoa thị giác và tuyến não thùy, ở cuống não thùy có một màng lưới mạch máu dày đặc nối kết màng nhện với màng nuôi khiến nơi trở nên xơ hoa dày lên gây tổn thương giao thoa thị giác, nhất là bênh giang mai Dải thị giác: Dải thị giác từ góc sau ngoài của giao thoa thị giác Dải thị giác là một bó thần kinh dẹt, từ xuống dưới vòng qua mặt trước của cuống não, hướng ngoài về phía sau Dải thị giác chia làm hai bó: bó ngoài tận cùng thể gối ngoài, bố tận cùng thể gối Dải thị là một hình trụ dẹt bắt đàu từ góc ngoài sau của giao thoa thị giác, hướng về phía sau giống một day đai thắt quanh cuống não ngăn cách bao và chân cuống não Đi song song bên dưới là động mạch não sau Những sợi thần kinh dải thị xuất phát từ tế bào hạch của võng mạc chấm dứt ở trạm chính sau : (1) thể gối bên để tiếp hợp với tế baog kế tiếp tới não, (2) nhân tiên lưới cho phản xạ đông tử với ánh sáng, (3) củ não cho đường phản xạ tổng quát Tia thị giác: Các sợi thần kinh tia thành hình quạt, chia làm bố: bó và bó dưới Bó tỏa sừng thái dương của não thất bên và từ đáy đến thành ngoài của sừng chẩm não thất, tận hết ở mép trước của khe cựa Bó dưới vào mặt ngoài của não thất bên cùng với các tia thính, bó Turch, bó thái dương cầu và tận cùng mép sau của khe cựa Tia thị còn gọi bó gối cựa mang sợi tiếp vận mới dẫn xung thần kinh đến vỏ não Từ thể gối bên, tia thị trước và phía ngoài tạo nên cuống thị, từ tỏa vòng về phía sau nan quạt, thoạt đầu theo chiều dọc rồi trở thành nằm ngang đến gần vỏ não thị giác Trên đường về phía sau, tia thị giác nằm ngoài sừng thái dương và sừng chẩm của thất não bên Những sợi thị giác từ thể gối bên đến vỏ não, tia thị còn chứa những sợi từ vỏ não trở lại thể gối bên, đồi thị và của não về nhân vận chuyển Hình Tia thị giác ( Case Western Reserve University School of Medicine ) Vỏ não thị giác: Vỏ não thị giác nằm thùy chẩm, hai bên khe cựa, và có thể được chia thành phần: diện cảm ứng thị giác (visualsensory) ở diện thị giác 17, diện tâm lý thị giác (visualpsychic) ở diện 18, 19 Diện thị giác 17 ( còn gọi là diện brodman 17, vùng V1, vỏ vân hoặc vùng thị giác nguyên thủy) được sắp xếp theo khe cựa ngang, chia bề mặt giữa thùy chẩm Trong vỏ vân, tế bào thần kinh có thể được chia làm loại, đơn giản,phức tạp và kết thúc:  Các tế bào đơn giản phản ứng vơi các ranh giới sáng tối có hướng rõ ràng, có thể nhận kích thích đến từ một mắt  Tế bào phức tạp phản ứng chủ với các chuyển động có hướng của bề mặt sáng tối, có thể nhận kích thích đến từ hai mắt  Các tế bào kết thúc sẽ tắt phản ứng kích thích đến vùng cuối của trường cảm thụ tế bào và nhận kích thích đến từ hai mắt tương tự tế bào phức tạp Diện brodman 18 (vùng V2 hoặc vùng vỏ não cạnh vân) liên tục với vùng vỏ não nguyên thủy và tiếp nhận tín hiệu từ V1 Vùng V3 (nằm phía đỉnh sau và cũng nhận tín hiệu trực tiếp từ V1) không phân chia tổ chức rõ ràng vùng V2, vùng này cho tín hiệu thần kinh đến các hạch vùng củ đồi thị sau và trung não Các tế bào vùng này được cho là có thể đáp ứng nhiều chiều kích thích khác gợi ý đến hoạt động liên hợp có thể xảy vùng này Vùng V4 nằm hồi thoi chủ yếu nhạy cảm với màu sắc Vùng V5 nằm phía trước và bên so với vung V4 rất nhạy cảm với chuyển động và hướng Vùng V5 nhận các kích thích cùng bên từ V1 cũng nhận các tín hiệu trực tiếp từ lớp tế bào lớn của thể gối bên Các tế bào thần kinh vùng này có vai trò giải mã tốc dộ và hướng của các kích thích di chuyển, là điểm liên kết của luồng tín hiệu và và Vùng V6 nằm thùy đỉnh gần vùng V3A tiếp nhận luồng thần kinh vào trực tiếp từ đường thị giác trước và thứ phát từ vùng khe cựa 10 Hình Vỏ não thể vân và ngoài thể vân ( source : Luria AR, Higher Cortical Function in Man, 1966) Sự phân bố các sợi thần kinh đường dẫn truyền thị giác: 8.1 Trong võng mạc: Các sợi thần kinh xuất phát từ vùng hoàng điểm, xung quanh hố trung tâm hồng điểm hình thành nên bó gai thị - hồng điểm, tiến phía thái dương đầu thị thần kinh Các sợi từ vùng võng mạc phía mũi chia thành hai bó: Bó mũi bó mũi chia theo đường kinh tuyến ngang Những sợi trục từ phần lại võng mạc cong lên thành hình cung xung quanh bó gai thị – hồng điểm, ơm lấy bó phía phía tạo bó hình cung phía bó hình cung phía Hai bó chui vào cực cực dƣới đĩa thị Phần chi phối cho vùng võng mạc cạnh trung tâm (mid-peripheral) Sau chui vào đĩa thị giác, sợi nằm vùng chu biên võng mạc phần ngoại vi thị thần kinh Các sợi nằm gần dịch kính chiếm phần trung tâm võng mạc vào phần trung tâm thị thần kinh Đầu thị thần kinh chia thành 04 lớp sau: lớp sợi thần kinh, lớp trước sàng, sàng lớp sau sàng [5],[6] 11 Hình Cấu tạo đầu thị thần kinh [6] Lớp sợi thần kinh nằm nông nhất, tế bào hình thần kinh đệm nâng đỡ cấp máu động mạch trung tâm võng mạc Trong đó, tế bào hình đan xen với tạo thành đường hầm nối thông với lỗ sàng nhằm bảo vệ cho bó sợi thần kinh rẽ từ võng mạc vào đĩa thị giác Ngồi ra, tế bào hình dính kết với khoang thần kinh dính kết với tất cấu trúc trung phôi như: với dịch kính bề mặt đĩa thị giác, với màng bồ đào xung quanh củng mạc, với bó collagen sàng với mạch máu Lớp trước sàng nhận sợi thần kinh chúng quặt phía sau, từ bình diện võng mạc đến bình diện hắc mạc Cấp máu cho lớp nhánh động mạch mi ngắn sau [7],[8] Lớp thứ (lá sàng) mơ liên kết có lỗ thủng sợi thần kinh khỏi mắt Về mặt mô học, sàng gồm 10 mô liên kết thủng lỗ xếp chồng lên Cấp máu cho sàng động mạch mi ngắn sau Phần sàng thị thần kinh từ sàng phía sau Được cấp máu từ nhánh 12 động mạch màng não số nhánh quặt ngược động mạch trung tâm võng mạc [7],[8] Các sợi trục tế bào hạch sau tập trung đĩa thị để tạo nên dây thần kinh thị giác theo ống thị giác, qua giao thoa thị giác tận thể gối ngoài, củ não sinh tư số trung tâm xác định não Từ đây, có sợi tỏa tạo thành tia thị giác đến tận vỏ não thùy chẩm 8.2 Trong thần kinh thị giác: Tại đoạn xa (phía nhãn cầu), bó thái dương và dưới bị ngăn cách bởi bó hoàng điểm, chiếm khoảng 1/3 thiết diện của thị thần kinh; bó mũi nằm ở phía trong; bó thái dương nằm ở phía ngoài Tại đoạn gần (phía não), bó hoàng điểm lấn dần vào giữa thị thần kinh 8.3 Trong giao thoa thị giác: Những sợi phía mũi của góc từ dưới đã bắt chéo thì đánh vòng trước đoạn cuối của thần kinh thị đối diện Những sợi mũi của góc từ đánh vòng phía sau ở đoạn cuối của dải thị cùng bên trước bắt chéo qua dải thị đối diện Với bó hoàng điểm gai thị, những sợi bắt chéo qua giao thoa thị giác nằm ở và chiếm phần phía sau nhất của giao thoa thị 8.4 Trong dải thị giác: Bó hoàng điểm sợi chéo và không chéo nằm ở vùng lưng ngoài, bó từ võng mạc dưới nằm phía ngoài, bó của góc từ nằm phía 8.5 Trong thể gối ngoài: 13 Những sợi võng mạc chiếm phần của thể gối ngoài, còn sợi võng mạc phần dưới chiếm phần ngoài Bó hoàng điểm chiếm 2/3 say của thể gối coa dạng miếng chêm 8.6 Trong tia thị giác: Những sợi ở phần (thân) của thể gối ngoài biểu thị phần của võng mạc thành lập phần của tia thị Những sợi phía ngoài (cựa) thể gối ngoài tạo nên phần dưới tia thị Bó hoàng điểm thể gối ngoài thiếp tục vào tia thị ngăn cách hai bó đại diện cho võng mạc phần và phần dưới 8.7 Trong vỏ não thị giác: Trật tự xếp võng mạc vỏ não tương ứng với vùng rộng từ khu vực hoàng điểm phía sau thùy chẩm tới phía xa ngoại vi phía trước rãnh thái dương đỉnh Bờ rãnh cựa tương ứng với võng mạc phía nên phụ trách nửa thị trường Bờ rãnh cựa tương ứng với võng mạc phía nên phụ trách nửa thị trường Phần trước vỏ não thể vân tương ứng với vùng thị trường hình liềm mắt bên (phần sinh lý thị trường), phần thái dương mắt đối bên nằm giới hạn phía mũi (60 độ) mắt bên Đa phần các tế bào thần kinh vỏ não thể vân để tiếp nhận tín hiệu thị trường 10 độ Ở vỏ não thể vân, có hòa hợp trật tự võng mạc hai mắt nên dẫn tới tương ứng hàng loạt biến đổi thị trường xuất tổn thương Tài liệu tham khảo Đỗ Như Hơn (chủ biên) (2012), Nhãn khoa Tập 1, Nhà xuất Y học, tr 116 - 128 14 Helga Kolb (2007): Simple Anatomy of Retina, the Organization of the Retina and Visual System in the Webvision 2007 Llorca FO, editor Anatomía Humana Tomo II Editorial Científico-Médica Barcelona; 1972 Forrester JV, Dick AD, McMenamin PG, Roberts F, Pearlman E The Eye: Basic Sciences in Practice 4th ed London: WB Saunders Ltd.; 2015 568 p John M Wild (2001): Short wavelength automated perimetri Acta Ophthalmol Scand 2001, Vol 79: pp 546–559 Schiefer.U (2005): Conventional perimetry Der Ophthalmologe 2005 102(6), pp 627-646 Anderson D.R (1970): Ultrastructure of the optic nerve head, Arch Ophthalmol Vol 83, 1970, pp 63-73 John M Wild (2001): Short wavelength automated perimetri Acta Ophthalmol Scand 2001, Vol 15 79: pp 546–559