Kita menggunakan mata kita untuk memantau lingkungan eksternal kita dan kita bergantung pada sistem motorik okular kita untuk melindungi dan membimbing mata kita.
Kesederhanaan sistem motorik yang terlibat dalam kontrol otot mata membuatnya ideal untuk menggambarkan mekanisme dan prinsip sistem motorik. Mereka melibatkan aksi beberapa otot dan sirkuit saraf yang terdefinisi dengan baik.
Sistem motorik okular mengontrol penutupan kelopak mata, jumlah cahaya yang masuk ke mata, sifat refraksi mata, dan gerakan mata.
Sistem visual memberikan input aferen ke sirkuit motorik okular yang menggunakan rangsangan visual untuk memulai dan memandu respons motorik.
Sistem neuromuskular mengontrol otot-otot di dalam mata (otot intraokular); otot-otot yang melekat pada mata (otot ekstraokular) dan otot-otot kelopak mata.
Respons motorik okular meliputi refleks mata dan respons motorik volunter terhadap rangsangan visual dan lainnya.
Kompleksitas sirkuit (rantai atau jaringan neuron) yang mengontrol respons motor mata meningkat dengan tingkat pemrosesan yang terlibat dalam memulai, mengendalikan, dan membimbing respons.
Refleks okuler adalah respon motorik okuler yang paling sederhana. Refleks mata mengkompensasi kondisi kornea dan perubahan stimulus visual .
Misalnya, refleks berkedip melindungi kornea dari kekeringan dan kontak dengan benda asing.
Refleksi cahaya pupil mengkompensasi perubahan tingkat iluminasi, sementara respons akomodasi mengkompensasi perubahan jarak mata-ke-objek.
Perhatikan bahwa respons refleks diprakarsai oleh rangsangan sensorik yang mengaktifkan neuron aferen (misalnya, rangsangan somatosensori untuk refleks berkedip dan rangsangan visual untuk refleks cahaya pupil dan respons akomodasi).
Secara umum, refleks okular bersifat konsensual (yaitu, responsnya bilateral pada kedua mata). Akibatnya, cahaya yang diarahkan pada satu mata menyebabkan respons, konstriksi pupil, di kedua mata.
Dalam bab ini, Anda akan mempelajari tentang struktur yang biasanya terlibat dalam melakukan respons okular ini dan gangguan yang diakibatkan oleh kerusakan komponen sirkuit saraf yang mengontrol respons ini.
Refleksi cahaya pupil memerlukan saraf optik (CN II), saraf motorik mata umum (CN III), dan koneksi batang otak pusat.
Cahaya yang masuk ke mata merangsang fotoreseptor retina dan kemudian sel ganglion retina, yang aksonnya berjalan melalui saraf optik, chiasm dan saluran untuk berakhir di pretect (nukleus pretektal).
Neuron pretektal diproyeksikan ke sebagian nukleus Edinger-Westphal di kedua sisi. Nukleus parasimpatis praganglion ini berproyeksi ke neuron ganglion siliaris, yang selanjutnya mengirimkan akson postganglionik untuk mempersarafi otot konstriktor pupil.
Oleh karena itu, cahaya yang menyinari salah satu mata biasanya menyebabkan konstriksi kedua pupil (konstriksi pupil ipsilateral, respons langsung, konstriksi pupil kontralateral, respons konsensual).
Cedera saraf optik menghasilkan refleks cahaya pupil yang tidak responsif di kedua sisi (cacat pupil aferen) cahaya yang menyinari mata di sisi cedera saraf optik. Dengan lampu menyala di mata yang tidak terpengaruh, kedua pupil menyempit.
Lesi nervus motorik okuler komunis menyebabkan konstriksi pupil ipsilateral yang tidak sensitif pada sisi yang terkena (pupil “terfiksasi dan melebar”) ketika cahaya menyinari kedua mata (defek pupil eferen).
Oleh karena itu, pantulan cahaya pupil mengatur intensitas cahaya yang masuk ke mata. Cahaya yang menyinari salah satu mata akan menyebabkan kedua pupil menyempit.
Terminologi
Pupil adalah lubang melingkar gelap di tengah iris dan tempat cahaya masuk ke mata. Menurut analogi dengan kamera, pupil setara dengan aperture, sedangkan iris setara dengan shutter.
Refleks pupil seharusnya disebut refleks iris, karena iris adalah struktur otot sebenarnya yang merespons cahaya dan pupil hanyalah bukaan pasif yang dibentuk oleh iris aktif.
Refleks pupil identik dengan respon pupil, yang dapat berupa konstriksi atau dilatasi pupil. Refleks pupil secara konseptual terkait dengan sisi (kiri atau kanan) pupil yang bereaksi, dan bukan ke sisi yang memicu rangsangan cahaya.
Refleks pupil kiri mengacu pada respons pupil kiri terhadap cahaya, terlepas dari mata mana yang terpapar sumber cahaya.
Refleks pupil kanan berarti reaksi pupil kanan, apakah menyala dengan mata kiri, mata kanan, atau kedua mata.
Sebaliknya, istilah langsung dan konsensual mengacu pada sisi dari mana sumber cahaya datang, relatif terhadap sisi pupil yang bereaksi. Refleks pupil langsung adalah respons pupil terhadap cahaya yang masuk ke mata ipsilateral (sama).
Refleks pupil konsensual adalah respons pupil terhadap cahaya yang masuk ke mata kontralateral (berlawanan).
Oleh karena itu, ada empat jenis pemantulan cahaya pupil, berdasarkan terminologi lateralitas absolut (kiri versus kanan) dan relatif (sisi yang sama versus berlawanan):
Refleks pupil langsung kiri adalah respon pupil kiri terhadap cahaya yang masuk ke mata kiri.
Refleks pupil konsensual kiri adalah respons tidak langsung dari pupil kiri terhadap cahaya yang masuk ke mata kanan, mata kontralateral.
Refleks pupil langsung kanan adalah respons pupil yang benar terhadap cahaya yang masuk ke mata kanan.
Refleks pupil kanan konsensual adalah respons tidak langsung dari pupil kanan terhadap cahaya yang masuk ke mata kiri, mata kontralateral.
Anatomi jalur saraf
Jalur saraf refleks refleks pupil di setiap sisi memiliki satu tungkai aferen dan dua tungkai eferen. Ekstremitas aferen memiliki serabut saraf yang berjalan di dalam saraf optik (CN II).
Setiap ekstremitas eferen memiliki serabut saraf yang berjalan di sepanjang saraf motorik mata umum (CN III). Ekstremitas aferen mentransmisikan informasi sensorik.
Secara anatomis, ekstremitas aferen terdiri dari retina, saraf optik, dan nukleus pretektal di otak tengah, setinggi kolikulus superior.
Ekstremitas eferen adalah jalan keluar motor pupil dari nukleus pretektal ke otot sfingter siliaris iris.
Nukleus pretektal memproyeksikan serat yang bersilangan dan tidak bersilangan ke dalam nukleus Edinger-Westphal ipsilateral dan kontralateral, yang juga terletak di otak tengah. Serabut saraf postganglionik meninggalkan ganglion siliaris untuk menginervasi sfingter siliaris.
Setiap tungkai aferen memiliki dua tungkai eferen, satu ipsilateral dan satu kontralateral. Tungkai eferen ipsilateral mentransmisikan sinyal saraf untuk refleksi cahaya langsung dari pupil ipsilateral.
Ekstremitas eferen kontralateral menyebabkan refleks cahaya konsensual dari pupil kontralateral.
Neuroanatomi cahaya pupil yang dipantulkan
Pupil menyediakan jendela dari dunia luar ke retina, memungkinkan pengaturan cahaya yang ketat.
Mekanisme ini memberikan keuntungan evolusioner bagi nenek moyang kita, yang mengandalkan indera visual yang tajam untuk memungkinkan mereka bertahan hidup dari pemangsa, dan untuk mencari mangsa dalam banyak penerangan.
Lensa ini merinci pantulan cahaya pupil, yang memungkinkan pupil mengerut saat terkena cahaya terang.
Refleksi ini berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang diterima retina pada kondisi pencahayaan yang berbeda. Refleks cahaya pupil memiliki dua bagian utama: tungkai aferen dan tungkai eferen.
Diagram skema dari jalur saraf menunjukkan jalur neuroanatomi dari refleks cahaya pupil.
Jalur aferen refleksi cahaya pupil
Cahaya masuk ke pupil dan merangsang retina. Sel ganglion retina mengirimkan sinyal cahaya ke saraf optik.
Saraf optik memasuki kiasma optik di mana serat retina hidung berpotongan dengan saluran optik kontralateral. Sedangkan serat retina temporal tetap berada di traktus optikus ipsilateral.
Serabut dari jalur optik menonjol dan bersinaps di nukleus pretektal di otak tengah dorsal di regio kolikular.
Nukleus pretektal memproyeksikan serat menuju inti ipsilateral Edinger-Westphal dan juga menuju nukleus kontralateral Edinger-Westphal melalui komisura posterior.
Jenis-jenis neuron
Retina : jalur refleks pupil dimulai dengan sel ganglion retina fotosensitif, yang mengirimkan informasi melalui saraf optik, bagian yang paling perifer dan distal adalah diskus optikus.
Beberapa akson saraf optik terhubung ke nukleus pretektal otak tengah bagian atas daripada sel-sel nukleus genikulatum lateral (yang menonjol ke korteks visual primer).
Sel ganglion fotosensitif intrinsik ini juga disebut sel yang mengandung melanopsin dan mempengaruhi ritme sirkadian dan refleks cahaya pupil.
Inti pretektal : Dari badan sel saraf di beberapa inti pretektal, akson bersinaps (menghubungkan) ke neuron di inti Edinger-Westphal.
Neuron tersebut adalah sel preganglionik dengan akson yang berjalan dari saraf okulomotor ke ganglia siliaris.
Inti Edinger-Westphal : akson saraf parasimpatis pada sinaps saraf motorik okuler umum di neuron ganglion siliaris.
Ganglia siliaris: Nervus siliaris postganglionik pendek meninggalkan ganglion siliaris untuk menginervasi otot iris iris.
Jalur eferen refleksi cahaya pupil
Nukleus Edinger-Westphal memproyeksikan serabut parasimpatis preganglionik, yang keluar dari otak tengah dan berjalan sepanjang nervus motorik okuler komunis (CN III) dan kemudian bersinaps pada serabut parasimpatis postganglionik di ganglion siliaris.
Serabut parasimpatis postganglionik dari ganglion siliaris (saraf siliaris pendek) mempersarafi sfingter otot pupil, mengakibatkan konstriksi pupil.
Hasil fisiologis dari jalur neuroanatomi seperti dijelaskan di atas adalah bahwa cahaya yang masuk ke salah satu mata akan menghasilkan konstriksi pupil baik pada pupil ipsilateral (refleks cahaya pupil langsung) dan pupil kontralateral (refleks cahaya pupil konsensual).
Pengaruh kognitif
Respon pupil terhadap cahaya tidak murni reflektif, tetapi dimodulasi oleh faktor kognitif seperti perhatian, kesadaran, dan cara input visual diinterpretasikan.
Misalnya, jika stimulus terang diberikan pada satu mata dan stimulus gelap pada mata yang lain, persepsi bergantian antara kedua mata (yaitu, persaingan binokular): terkadang stimulus gelap dirasakan, terkadang stimulus cerah, tetapi tidak pernah keduanya pada waktu bersamaan.
Dengan menggunakan teknik ini, telah ditunjukkan bahwa pupil lebih kecil ketika stimulus terang mendominasi kesadaran, dibandingkan ketika stimulus gelap mendominasi kesadaran.
Ini menunjukkan bahwa pantulan cahaya pupil dimodulasi oleh kesadaran visual.
Demikian pula, pupil telah terbukti berkontraksi ketika diam-diam (yaitu, tanpa melihat) memperhatikan stimulus terang, dibandingkan dengan stimulus gelap, bahkan ketika input visual identik.
Selanjutnya, besarnya pantulan cahaya dari pupil setelah pemeriksaan yang mengganggu sangat berkorelasi dengan sejauh mana pemeriksaan menangkap perhatian visual dan mengganggu kinerja tugas.
Ini menunjukkan bahwa pantulan cahaya pupil dimodulasi oleh perhatian visual dan dengan memvariasikan perhatian visual dari percobaan ke percobaan.
Akhirnya, gambar yang secara subyektif dianggap cerah (misalnya, gambar matahari), menyebabkan penyempitan pupil yang lebih kuat daripada gambar yang dianggap kurang terang (misalnya, gambar pemandangan interior), bahkan ketika kecerahan Tujuan dari kedua gambar adalah sama.
Ini menunjukkan bahwa pantulan cahaya pupil dimodulasi oleh kecerahan subjektif (berlawanan dengan objektif).
Skema
Dengan mengacu pada diagram skema jalur saraf, seluruh sistem refleks cahaya pupil dapat divisualisasikan memiliki delapan segmen saraf, bernomor 1 sampai 8. Segmen ganjil 1, 3, 5, dan 7 ada di sebelah kiri.
Segmen 2, 4, 6, dan 8 genap berada di sebelah kanan. Segmen 1 dan 2 mencakup retina dan saraf optik (saraf kranial No. 2).
Segmen 3 dan 4 adalah serabut saraf yang menyilang dari nukleus pretektal di satu sisi ke nukleus Edinger-Westphal di sisi kontralateral.
Segmen 5 dan 6 adalah serat yang menghubungkan nukleus pretektal di satu sisi dengan nukleus Edinger-Westphal di sisi yang sama. Segmen Segmen 3, 4, 5, dan 6 terletak di dalam wilayah padat di dalam otak tengah.
Segmen 7 dan 8 mengandung serat parasimpatis yang berjalan dari nukleus Edinger-Westphal, melalui ganglion siliaris, sepanjang saraf motorik okular (saraf kranial No. 3), ke sfingter siliaris, struktur otot di dalam iris. .
Refleks cahaya langsung kiri melibatkan segmen saraf 1, 5, dan 7. Segmen 1 adalah ekstremitas aferen, yang meliputi retina dan saraf optik. Segmen 5 dan 7 membentuk ekstremitas eferen.
Refleks cahaya konsensual kiri melibatkan segmen saraf 2, 4, dan 7. Segmen 2 adalah ekstremitas aferen. Segmen 4 dan 7 membentuk ekstremitas eferen.
Refleks cahaya langsung kanan melibatkan segmen saraf 2, 6, dan 8. Segmen 2 adalah ekstremitas aferen. Segmen 6 dan 8 membentuk ekstremitas eferen.
Refleks cahaya konsensual kanan melibatkan segmen saraf 1, 3, dan 8. Segmen 1 adalah ekstremitas aferen. Segmen 3 dan 8 membentuk ekstremitas eferen.
Diagram skema dari jalur saraf dapat membantu melokalisasi lesi dalam sistem refleks pupil melalui proses eliminasi, menggunakan hasil tes refleks cahaya yang diperoleh dengan pemeriksaan klinis.
Signifikansi klinis
Senter medis halogen digunakan untuk mengamati pantulan cahaya pupil.
Selain mengontrol jumlah cahaya yang masuk ke mata, refleksi cahaya pupil menyediakan alat diagnostik yang berguna. Hal ini memungkinkan untuk menguji integritas fungsi sensorik dan motorik mata.
Dokter ruang gawat darurat secara rutin mengevaluasi refleks pupil karena berguna dalam menilai fungsi batang otak.
Untuk pemantulan cahaya pupil normal, kedua pupil berkontraksi secara bersamaan ketika diterangi oleh salah satu mata.
Misalnya, jika cahaya hanya bersinar di mata kiri, penyempitan pupil kiri adalah refleksi langsung dari cahaya pupil, dan penyempitan simultan pupil kanan adalah refleksi pupil dari cahaya konsensual.
Oleh karena itu, cahaya yang menyinari salah satu mata menyebabkan pemantulan cahaya pupil langsung ipsilateral dan pemantulan cahaya pupil konsensual kontralateral. Dengan menguji pantulan cahaya untuk setiap mata, beberapa pola dimungkinkan.
Kerusakan saraf optik di satu sisi
Contoh di parens : nervus optikus kiri, nervus optikus, terpotong seluruhnya di suatu tempat di antara retina dan kiasma optikum, oleh karena itu tungkai aferen kiri rusak.
Sisa dari jalur refleks pupil saraf di kedua sisi dinyatakan utuh.
Refleks langsung ipsilateral hilang
Contoh : ketika mata kiri dirangsang oleh cahaya, tidak ada pupil yang berkontraksi.
Sinyal aferen dari mata kiri tidak dapat melewati nervus optikus kiri yang ditranseksi untuk mencapai ekstremitas eferen yang utuh di sebelah kiri.
Refleks konsensual kontralateral hilang
Contoh : ketika mata kiri dirangsang oleh cahaya, tidak ada pupil yang berkontraksi. Sinyal aferen dari mata kiri tidak dapat melewati nervus optikus kiri yang ditranseksi untuk mencapai ekstremitas eferen yang utuh di sebelah kanan.
Refleks langsung kontralateral utuh
Contoh : Pemantulan cahaya langsung pupil kanan melibatkan saraf optik kanan dan saraf motorik okular kanan, yang utuh.
Refleks konsensual ipsilateral masih utuh
Contoh : Refleks cahaya konsensual pupil kiri melibatkan saraf optik kanan dan saraf motorik okular kiri, yang tidak rusak.
Kerusakan saraf okulomotor di satu sisi
Contoh : Saraf okulomotor kiri, nervus motorik okuler komunis, ditranseksi, sehingga ekstremitas eferen kiri rusak.
Refleks langsung ipsilateral hilang
Contoh : bila mata kiri dirangsang oleh cahaya, pupil kiri tidak berkontraksi, karena sinyal eferen tidak dapat lewat dari otak tengah ke sfingter pupil kiri.
Refleks konsensual kontralateral utuh
Contoh : bila mata kiri dirangsang oleh cahaya, pupil kanan berkontraksi, karena tungkai aferen di sebelah kiri dan tungkai eferen di sebelah kanan masih utuh.
Refleks langsung kontralateral utuh
Contoh : ketika cahaya bersinar di mata kanan, pupil kanan berkontraksi. Refleks langsung pupil kanan tidak terpengaruh; tungkai aferen kanan, saraf optik, dan tungkai eferen kanan, saraf motorik okular, keduanya utuh.
Refleks konsensual ipsilateral hilang
Contoh : ketika mata kanan dirangsang oleh cahaya, pupil kiri tidak berkontraksi secara konsensual. Ekstremitas aferen kanan utuh, tetapi ekstremitas eferen kiri, saraf motorik okular kiri, rusak.
Contoh lokasi cedera
Misalnya, pada seseorang dengan refleks langsung kiri yang abnormal dan refleks konsensual kanan yang abnormal (dengan refleks langsung konsensual kiri dan kanan yang normal), yang akan menghasilkan pupil kiri Marcus Gunn, atau yang disebut defek pupil aferen, pada pemeriksaan. fisik:
Refleks konsensual kiri normal, sehingga segmen 2, 4, dan 7 normal. Lesi tidak ada di salah satu segmen ini.
Refleks langsung kanan normal, oleh karena itu segmen 2, 6, dan 8 normal. Dikombinasikan dengan normal di atas, segmen 2, 4, 6, 7, dan 8 semuanya normal.
Segmen yang tersisa di mana lesi dapat ditemukan adalah segmen 1, 3, dan 5.
Kemungkinan kombinasi dan permutasi adalah: (a) segmen 1 saja, (b) segmen 3 saja, (c) segmen 5 saja, (d) kombinasi segmen 1 dan 3, (e) kombinasi segmen 1 dan 5, ( f ) kombinasi segmen 3 dan 5, dan (g) kombinasi segmen 1, 3 dan 5.
Pilihan (b) dan (c) dihilangkan karena lesi terisolasi di segmen 3 saja atau di segmen 5 saja tidak dapat menghasilkan kelainan refleks cahaya yang bersangkutan.
Lesi tunggal di sepanjang segmen 1, ekstremitas aferen kiri, termasuk retina kiri, saraf optik kiri, dan nukleus pretektal kiri, dapat menghasilkan kelainan refleks cahaya yang terlihat.
Contoh patologi segmen 1 termasuk neuritis optik kiri (peradangan atau infeksi saraf optik kiri), ablasi retina kiri, dan stroke terisolasi kecil yang hanya melibatkan nukleus pretektal kiri. Oleh karena itu, opsi (a), (d), (e), (f), dan (g) dimungkinkan.
Lesi gabungan pada segmen 3 dan 5 sebagai penyebab defek sangat kecil kemungkinannya.
Jejak mikroskopis yang tepat di otak tengah, yang melibatkan nukleus pretektal kiri, nukleus Edinger-Westphal bilateral, dan serat-seratnya yang saling berhubungan, secara teoritis dapat menghasilkan hasil ini.
Selain itu, segmen 4 berbagi ruang anatomis yang sama di otak tengah dengan segmen 3, oleh karena itu segmen 4 kemungkinan akan terpengaruh jika segmen 3 rusak.
Dalam pengaturan ini, sangat tidak mungkin refleks konsensual kiri, yang membutuhkan segmen 4 yang utuh, akan dipertahankan.
Oleh karena itu, opsi (d), (f), dan (g), yang mencakup segmen 3, dieliminasi. Pilihan yang mungkin tersisa adalah (a) dan (e).
Berdasarkan alasan di atas, cedera harus melibatkan segmen 1. Kerusakan pada segmen 5 dapat menyertai cedera pada segmen 1, tetapi tidak diperlukan untuk menghasilkan hasil refleks cahaya yang abnormal dalam kasus ini.
Opsi (e) melibatkan lesi gabungan segmen 1 dan 5. Sklerosis multipel, yang sering mempengaruhi beberapa situs neurologis secara bersamaan, dapat menyebabkan lesi gabungan ini.
Kemungkinan besar, opsi (a) adalah jawabannya. Pencitraan saraf, seperti pencitraan resonansi magnetik, akan membantu dalam mengkonfirmasi temuan klinis.