1 I. Pendahuluan
Bola mata bertindak seperti kamera yang bertugas menangkap gambar dan menyampaikan informasi ke otak melalui jaras penglihatan.Semua informasi yang diterima oleh mata berjalan dalam bentuk impuls saraf. Impuls saraf dibentuk oleh reaksi kimia yang terjadi di retina. Jaras penglihatan terdiri dari empat elemen neuronal yaitu fotoreseptor, sel bipolar, sel ganglion retina, dan elemen neuronal yang dapat ditemukan di badan genikulatum lateralis.1-3
Jaras penglihatan aferen memiliki peran dalam memproses dan mengintegrasikan informasi visual yang berjalan menuju otak melalui saraf optikus.
Jaras penglihatan aferen dimulai dari retina. Impuls dari fotoreseptor kemudian ditransmisikan menuju kiasma optikus melalui saraf optikus kedua mata. Serabut retina yang telah melewati kiasma optikus bercabang menjadi traktus optikus kanan dan kiri kemudian berjalan menuju badan genikulatum lateralis, radiasi optikus dan berakhir di korteks visual.2,4,5
Lapang pandang yang normal membutuhkan jaras penglihatan yang intak.
Pengetahuan mengenai anatomi jaras penglihatan aferen dapat membantu dalam memahami gangguan atau perubahan pada lapang pandang.3,5,6 Sari kepustakaan ini bertujuan untuk menjelaskan mengenai anatomi struktur-struktur yang terlibat dalam jaras penglihatan aferen.
II. Jaras Penglihatan Aferen
Jaras penglihatan aferen terdiri dari berbagai sel dan sinaps yang membawa informasi visual dari lingkungan sekitar untuk diproses di korteks visual. Sensor untuk penglihatan adalah sel batang dan kerucut di retina. Sinyal dari fotoreseptor diteruskan menuju sel bipolar dan sel ganglion retina untuk ditransmisikan kepada saraf optikus. Saraf optikus dari setiap mata kemudian bertemu di kiasma optikus.
Serabut saraf dari retina bagian nasal menyilang di kiasma optikus sedangkan serabut saraf dari retina bagian temporal langsung berjalan menuju traktus optikus.
Serabut saraf retina kemudian menuju badan genikulatum lateralis pada akhir traktus optikus. Neuron dari badan genikulatum lateralis mengirimkan akson ke radiasi optikus dan berakhir di korteks visual.3,7,8
2.1 Retina
Retina merupakan lapisan paling dalam dari bola mata. Retina memanjang dari tepi diskus optikus yang merupakan lokasi serabut saraf keluar dari mata, hingga ke ora serata. Lapisan-lapisan retina bertanggung jawab dalam mengubah energi cahaya dari lingkungan sekitar menjadi sinyal saraf yang ditransmisikan ke otak untuk dianalisis dan diinterpretasikan. Retina terdiri dari dua lapisan yaitu lapisan neurosensoris dan lapisan epitel pigmen retina. Lapisan neurosensoris retina terbagi menjadi sepuluh lapisan yaitu lapisan epitel pigmen retina, segmen dalam dan luar sel fotoreseptor, membran limitan eksterna, lapisan inti luar, lapisan pleksiform luar, lapisan inti dalam, lapisan pleksiform dalam, lapisan sel ganglion retina, lapisan serabut saraf, dan membran limitan interna.1,5,7,9
Gambar 2.1 Lapisan- lapisan retina Dikutip dari : Remington7
Lapisan neurosensoris retina terdiri dari tiga komponen yaitu sel neuronal, glial, dan vaskular. Sel-sel neuronal yang terdapat pada retina antara lain fotoreseptor, sel bipolar, dan sel ganglion. Aktivitas sel-sel neuronal retina berhubungan dengan sel horizontal dan sel amakrin. Mata manusia memiliki dua jenis fotoreseptor yaitu sel batang dan sel kerucut. Sel batang bertanggung jawab dalam mengenali kontras, kecerahan, dan pergerakan benda, sedangkan sel kerucut bertanggung jawab untuk tajam penglihatan dan penglihatan warna.7-9
Fototransduksi adalah proses perubahan energi cahaya menjadi impuls listrik oleh sel-sel fotoreseptor. Sel batang dan sel kerucut dapat mendeteksi cahaya melalui jalur yang sama. Kedua sel fotoreseptor memiliki fotopigmen yang serupa
3. Membran limitan eksterna 2. Fotoreseptor
10. Membran limitan interna 9. Lapisan serabut saraf 8. Lapisan sel ganglion 7. Lapisan pleksiform dalam 6. Lapisan inti dalam 5. Lapisan pleksiform luar 4. Lapisan inti luar
1. Lapisan epitel pigmen retina
tetapi memiliki nama yang berbeda, yaitu rodopsin untuk sel batang dan cone opsin untuk sel kerucut.5,10,11
Segmen luar sel fotoreseptor menangkap energi cahaya dan kemudian cahaya mengaktivasi rodopsin untuk memulai proses fototransduksi. Saat proses fototransduksi dimulai, 11-cis-retinal akan diubah menjadi all-trans-retinal dan opsin akan diaktivasi menjadi metarodopsin II. Rodopsin yang aktif juga mengaktivasi transdusin dengan mengubah guanosine diphosphate (GDP) menjadi guanosine triphosphate (GTP). Transdusin kemudian mengaktivasi cGMP phosphodiesterase (PDE) yang menghidrolisis cyclic guanosine monophosphate (cGMP) menjadi GMP. Berkurangnya cGMP di dalam sel menyebabkan kanal cyclic nucleotide – gated (CNG) menutup sehingga sodium dan kalsium tidak dapat masuk ke dalam sel dan terjadi hiperpolarisasi sel fotoreseptor retina. Impuls saraf kemudian diteruskan pada sel bipolar dan sel ganglion retina.11-13
Gambar 2.2 Proses fototransduksi pada sel fotoreseptor. GDP : Guanosine Diphosphate, GTP : Guanosine Triphosphate, cGMP : Cyclic
Guanosine Monophosphate, PDE : Phosphodiesterase Dikutip dari : Schachat dkk.11
Setiap sel ganglion retina memiliki satu akson yang berbelok dan berjalan paralel dengan permukaan dalam dari retina. Akson-akson sel ganglion retina membentuk lapisan serabut saraf dan menjadi akson saraf optikus. Serabut saraf dari retina bagian temporal membentuk bundel arkuata dan masuk ke diskus optikus melalui serabut saraf superior dan inferior dari horizontal raphe. Serabut papilomakular langsung masuk menuju diskus optikus dan serabut dari nasal masuk ke diskus optikus secara radial.3,5,7
Intradiskal
Rodopsin
Aktivasi
Sitosol
Terbuka
Tertutup
Retina memiliki kebutuhan oksigen yang tinggi sehingga kaya akan vaskularisasi untuk memenuhi kebutuhan oksigen tersebut. Lapisan segmen luar fotoreseptor hingga lapisan pleksiform luar menerima vaskularisasi dari koriokapiler. Lapisan dalam retina, dimulai dari lapisan inti dalam hingga lapisan sel ganglion, akan mendapat vaskularisasi dari pembuluh darah arteri retina sentral.14-16
Gambar 2.3 Susunan serabut saraf retina Dikutip dari : Donaldson10
2.2 Saraf Optikus
Saraf optikus terdiri dari 1 – 1,2 juta akson yang berasal dari lapisan sel ganglion retina dan memanjang hingga nukleus genikulatum lateralis. Saraf optikus secara anatomis dimulai dari papil saraf optik sedangkan secara fisiologis dan fungsional dimulai dari lapisan sel ganglion. Panjang saraf optikus adalah 50 milimeter (mm) dan terbagi menjadi empat regio topografis. Keempat regio tersebut antara lain intraokular yang merupakan papil saraf optik, intraorbital yang terletak di dalam konus otot, intrakanalikular yang terletak di dalam kanal optikus, dan intrakranial yang berakhir di kiasma optikus.1,5,16
Segmen intraokular adalah segmen terpendek dari saraf optikus dengan panjang sekitar 1 mm. Segmen ini melewati sklera dan tampak sebagai diskus optikus yang terlihat melalui pemeriksaan oftlamoskop. Segmen intraokular dibagi menjadi empat area topografis yaitu lapisan serabut saraf superfisial, prelaminar, laminar, dan retrolaminar.14,16,17
Akson sel ganglion yang tidak bermielin berjalan masuk ke diskus optikus sesuai dengan pengaturan retinotopik pada lapisan serabut saraf superfisial. Area
Diskus optikus Fovea
Serabut nasal Serabut arkuata
superior
Serabut papilomakular
Serabut arkuata inferior
prelaminar tersusun oleh tabung-tabung akson sel ganglion yang dikelilingi oleh astrosit untuk kemudian masuk ke lamina kribosa. Astrosit mengisi 10% dari volume total diskus optikus. Lamina kribosa memiliki tiga fungsi, antara lain sebagai penyokong akson saraf optikus, tempat fiksasi untuk arteri dan vena retina sentral, dan memperkuat segmen posterior bola mata. Serabut saraf optikus diselubungi mielin setelah keluar dari lamina kribosa yang menyebabkan diameter saraf optikus bertambah menjadi 3 mm. Saraf optikus memperoleh vaskularisasi dari Circle of Zinn-Haller, yang terdiri dari arteri siliaris posterior brevis, cabang arteri koroidal, dan pleksus pial. Drainase vena pada area diskus optikus akan menuju sistem vena retina sentralis.5,10,17
Gambar 2.4 Area topografis saraf optikus. (1) Lapisan serabut saraf superfisial, (2) Prelaminar, (3) Laminar, (4) Retrolaminar
Dikutip dari : Brar dkk.5
Segmen intraorbital merupakan segmen terpanjang dari saraf optikus dengan panjang 25 – 30 mm. Saraf optikus terletak di dalam konus otot pada segmen ini dan dikelilingi oleh annulus of Zinn dan selubung meningen. Lapisan dalam selubung meningen membentuk septa-septa pada saraf optikus yang membagi akson menjadi beberapa tabung. Lapisan tengah atau lapisan arakhnoid terdiri dari
Arteri dan vena retina sentral
Lapisan inti dalam Lapisan pleksiform
dalam
Lapisan pleksiform luar Lapisan inti luar
Lapisan serabut saraf
Retina Koroid Sklera
Lapisan sel pigmen Sel batang dan kerucut Membran limitan eksterna Lapisan sel ganglion
Saraf optikus Septa
Pia mater Arakhnoid
Membran limitan interna
Sel Muller
Annulus of Zinn Bundel saraf Dura
Selubung astrosit
Lamina Kribrosa
jaringan kolagen dan elastis yang berhubungan dengan lapisan dalam melalui trabekula vaskular pada ruang subarakhnoid. Lapisan paling luar atau lapisan dural merupakan lapisan paling tebal dan berhubungan dengan duramater otak. Lapisan ini terdiri dari kolagen dan jaringan elastis. Segmen intraorbital proksimal menerima vaskularisasi dari cabang arteri oftalmika dan jaringan pembuluh darah pial. Segmen intraorbital distal diperdarahi oleh cabang arteri retina sentralis dan bagian paling anterior diperdarahi oleh arteri siliaris posterior brevis.2,4,6
Gambar 2.5 Daerah topografi saraf optikus Dikutip dari : Brar dkk.5
Saraf optikus pada segmen intrakanalikular menempel pada periosteum kanal optikus. Panjang segmen ini adalah 4 – 10 mm. Segmen intrakanalikular mendapat vaskularisasi dari percabangan arteri oftalmika. Setelah melewati kanal optikus, saraf optikus akan menjadi segmen intrakranial dengan panjang yang bervariasi dari 3 – 16 mm dan akan bergabung pada kiasma optikus. Segmen intrakranial mendapat vaskularisasi dari pleksus pial yang terdiri dari arteri karotis interna, arteri serebri anterior, arteri oftalmika, dan arteri komunis anterior.5,7,16
Otot rektus medial Ruang ekstrakonal
Ruang intrakonal Otot rektus lateral Bagian intraorbita Saraf optikus
Bagian intrakanalikular Bagian intrakranial
Kiasma optikus
2.3 Kiasma Optikus
Kiasma optikus merupakan komisura yang dibentuk dari pertemuan saraf optikus. Struktur ini terletak di sebelah anterior dari hipotalamus dan anteroinferior dari ventrikel tiga. Kiasma optikus diselubungi oleh pia mater dan dikelilingi oleh cairan serebrospinal. Struktur ini memiliki ukuran lebar 12 mm, panjang anteroposterior 8 mm, dan ketebalan 4 mm.1,4,14
Gambar 2.6 Variasi letak anatomis kiasma optikus Dikutip dari : Agarwal dkk.14
Lokasi kiasma terhadap sella tursika dapat bervariasi, tetapi umumnya terletak 10 mm di atas dari sella tursika. Kiasma optikus yang terletak di atas tuberkulum sella disebut sebagai posisi prefiks dan bila terletak di atas dorsum sella disebut sebagai postfiks. Vaskularisasi kiasma optikus berasal dari cabang arteri serebri anterior, arteri hipofisis anterior, arteri karotis internal, arteri komunis posterior, dan arteri serebri posterior.6,9,10
Gambar 2.7 Susunan serabut saraf optikus di kiasma optikus. TS : Temporal Superior, TI : Temporal Inferior, NS : Nasal Superior, NI : Nasal Inferior, M : Makula
Dikutip dari : Agarwal dkk.14
Serabut saraf retina bagian nasal menyilang di kiasma optikus untuk menuju traktus optikus kontralateral. Serabut saraf retina bagian temporal tidak menyilang dan tetap berjalan menuju traktus optikus ipsilateral. Serabut saraf optikus yang
Saraf optikus Kiasma optikus Kelenjar pituitari Traktus optikus
Normal Postfiks
Prefiks
Willbrand Knee Infero-anterior Supero-posterior
Traktus optikus Saraf optikus
temporal
TS NS TI M NI
menyilang di kiasma optikus sekitar 53% dan sisanya sekitar 47% tidak menyilang di kiasma optikus. Serabut saraf yang berasal dari retina bagian inferonasal menyeberang secara anterior di kiasma optikus pada “Willbrand knee” sebelum menuju ke traktus optikus. Serabut saraf superonasal langsung menyeberang menuju traktus optikus kontralateral.7,8,14
2.4 Traktus Optikus
Dua traktus optikus akan muncul dari bagian posterolateral kiasma optikus dan memiliki panjang sekitar 4 – 5 sentimeter (cm). Setiap traktus optikus terdiri dari serabut saraf retina temporal ipsilateral dan nasal kontralateral. Traktus optikus kanan dan kiri akan berakhir di badan genikulatum lateralis.2,3,17
Serabut yang berasal dari retina bagian superior berjalan di sebelah medial sedangkan yang berasal dari retina bagian inferior berjalan di sebelah lateral.
Serabut makula berjalan pada dorsolateral dari traktus optikus. Traktus optikus mendapatkan vaskularisasi dari cabang arteri komunis posterior dan arteri koroid anterior.1,4,6
Serabut saraf pada traktus optikus tidak semuanya berakhir di badan genikulatum lateralis. Sebagian serabut saraf traktus optikus berpisah sebelum bersinaps di badan genikulatum lateralis dan berjalan menuju nukleus pretektal.
Nukleus pretektal merupakan struktur yang berperan dalam jaras pupilokonstriktor.5,9,10
2.5 Badan Genikulatum Lateralis
Badan genikulatum lateralis adalah area sinaptik untuk proyeksi visual yang lebih tinggi. Secara anatomis badan genikulatum lateralis memiliki bentuk seperti jamur dan terletak pada talamus posterior. Struktur ini terdiri dari enam lapisan seluler yang akan menerima kurang lebih 70% serabut saraf optikus.3,16,17
Dua lapisan inferior dibentuk oleh badan sel saraf yang besar sehingga disebut lapisan magnoselular yang berperan dalam mendeteksi pergerakan suatu benda.
Empat lapisan superior dibentuk oleh sel-sel kecil dan disebut sebagai lapisan parvoselular yang berperan dalam penglihatan warna dan tajam penglihatan.
Lapisan 1, 4, dan 6 mengandung akson dari serabut saraf kontralateral sedangkan lapisan 2, 3, dan 5 menerima serabut saraf ipsilateral.2,3,7
Gambar 2.8 Susunan badan genikulatum lateralis. K : Kontralateral, I : Ipsilateral Dikutip dari : Skorkovská3
Serabut saraf dari kuadran superior retina perifer bersinaps pada bagian medial badan genikulatum lateralis. Serabut dari kuadran inferior retina bersinaps di lateral badan genikulatum lateralis. Badan genikulatum lateralis mendapat vaskularisasi dari cabang arteri koroid anterior dan posterior.4,8,16
2.6 Radiasi Optikus
Radiasi optikus atau jaras genikulokalkarina menghubungkan badan genikulatum lateralis dengan korteks visual yang berada pada lobus oksipital.
Struktur ini tersusun dari kumpulan serabut saraf yang nukleusnya terletak di badan genikulatum lateralis. Radiasi optikus mendapatkan vaskularisasi dari tiga arteri utama, yaitu arteri koroid anterior, arteri serebri media, dan cabang dari arteri koroid posterior.3,5,10
Serabut pada setiap sisi radiasi optikus terbagi menjadi tiga bundel, yaitu dorsal atau superior, eksternal atau medial, dan ventral atau inferior. Bundel superior dan inferior berperan dalam lapang pandang inferior dan superior, sedangkan bundel medial berperan dalam lapang pandang sentral. Serabut yang berbelok paling jauh
Saraf optikus Kiasma optikus
Traktus optikus
K
K K I
I I
berasal dari retina bagian perifer, sedangkan serabut yang berjalan lebih posterior berasal dari makula.1,6,9
Gambar 2.9 Susunan serabut saraf pada radiasi optikus Dikutip dari : Brar dkk.5
Serabut saraf superior berjalan menuju lobus parietal dan berakhir di atas sulkus kalkarina. Serabut saraf inferior berjalan menuju anterior terlebih dahulu, lalu akan menuju posterior setelah berbelok pada lobus temporal. Lekukan radiasi optikus inferior ini disebut sebagai Meyer’s Loop.5,8,14
2.7 Korteks Visual
Korteks visual manusia terdiri dari korteks visual primer dan sekunder. Korteks visual primer, yang disebut juga sebagai area V1, korteks striata, atau area Brodmann 17, merupakan tujuan utama dari jaras penglihatan aferen. Korteks visual primer terletak di permukaan medial dari lobus oksipital pada sepanjang fisura kalkarina horizontal. Fisura kalkarina memanjang dari sulkus parieto- oksipital hingga ke bagian posterior. Fisura ini membagai korteks visual menjadi bagian superior dan inferior.7,10,14
Korteks visual primer memiliki enam lapisan seluler. Serabut saraf dari radiasi optikus berakhir di lapisan keempat. Area paling posterior menerima informasi visual yang dibawa oleh serabut saraf makula. Area paling anterior dari fisura kalkarina hanya menerima informasi visual dari serabut retina nasal kontralateral.
Badan genikulatum lateralis Lobus temporal
Meyer’s Loop
Radiasi optikus inferior
Fisura kalkarina Lobus oksipital Radiasi optikus superior Lobus parietal Potongan mid-sagital
Korteks visual primer mendapat vaskularisasi dari cabang arteri serebri posterior dan arteri serebri media.5,6,17
Gambar 2.10 Korteks visual primer Dikutip dari : Bhatti dkk.16
Korteks parastriata yang juga disebut sebagai V2 atau area Brodmann 18 merupakan kelanjutan dari korteks visual primer dan mendapat input dari V1. Area V3 terletak pada lobus parietal posterior dan juga menerima input dari V1. Sel-sel pada area V3 dapat memberikan respon terhadap lebih dari satu stimulus sehingga berfungsi dalam integrasi visual. Area V4 terletak di girus lingual dan fusiformis, berperan dalam penglihatan warna. Area V5 terletak pada anterior dan lateral area V4. Area ini sangat sensitif terhadap pergerakan dan arah.3,9,16
III. Simpulan
Jaras penglihatan aferen bertanggung jawab dalam menerima, mentransmisikan, dan memproses infomasi visual. Proses ini diawali dari retina dengan dimulainya proses fototransduksi. Serabut saraf dari nasal retina menyilang di kiasma optikus menuju traktus optikus kontralateral sedangkan serabut dari temporal tidak menyilang di kiasma dan berjalan menuju traktus optikus ipsilateral. Sebagian besar serabut saraf bersinaps di badan genikulatum lateralis dan berjalan pada radiasi optikus. Impuls saraf kemudian berakhir pada korteks visual primer. Korteks visual primer memproses dan menginterpretasikan impuls saraf menjadi informasi visual berupa penglihatan dan lapang pandang.
Saraf optikus retina perifer Saraf optikus retina superior Saraf optikus
makula Saraf optikus retina inferior
12
DAFTAR PUSTAKA
1. Lee AG, Morgan ML, Palau AEB, Mai CK, Chen Y, Soeken T, et al. Anatomy of the optic nerve and visual pathway. Dalam: Tubbs RS, Rizk E, Shoja MM, Loukas M, Barbaro N, Spinner RJ, editor. Nerves and nerve injuries. Edisi ke- 1. Cambridge: Elsevier; 2015. hlm. 277-303.
2. Gupta M, Ireland AC, Bordoni B. Neuroanatomy, visual pathway. Florida:
StatPearls Publishing; 2021 [diunduh 10 Maret 2022]. hlm. 1-9. Tersedia dari:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK553189/
3. Skorkovská K. Homonymous visual field defects. Cham: Springer International Publishing; 2017. hlm. 1-16.
4. Snell RS, Lemp MA. Clinical anatomy of the eye. Edisi ke-2. Oxford:
Blackwell Publishing; 2013. hlm. 379-409.
5. Brar VS, Law SK, Lindsey JL, Mackey DA, Schultze RL, Silverstein E, et al.
Fundamentals and principles of ophthalmology. Dalam: Basic and clinical science course. San Francisco: American Academy of Ophthalmology; 2020.
hlm. 83-98; 109-22; 305-30.
6. Wang N, Liu X, Fan N. Optic disorders and visual field. Edisi ke-1. Singapore:
Springer; 2019. hlm. 5-38.
7. Remington LA, Goodwin D. Clinical anatomy and physiology of the visual system. Edisi ke-3. Saint Louis: Butterworth-Heinemann; 2012. hlm. 233-52.
8. Forester JV, Dick AD, MecMenamin PG, Roberts F, Pearlman E. The eye - basic sciences in practice. Edisi ke- 4. Toronto: Elsevier Limited; 2016. hlm.
97-107; 319-37.
9. Bye LA, Modi NC, Stanford M. Basic sciences for ophthalmology. Edisi ke-1.
Oxford: Oxford University Press; 2013. hlm. 21-25; 53-7.
10. Donaldson L, Margolin E. Visual fields and optical coherence tomography (OCT) in neuro-ophthalmology: structure-function correlation. J. Neurol. Sci.
2021;429:1-13.
11. Schachat AP, Wilkinson CP, Hinton DR, Sadda SR, Wiedemann P. Ryan’s retina. Edisi ke-6. New York: Elsevier; 2018. hlm. 1148-54.
12. Yao X, Kim T-H. Fast intrinsic optical signal correlates with activation phase of phototransduction in retinal photoreceptors. Exp Biol Med.
2020;245(13):1087-95.
13. Rea MS, Nagare R, Figueiro MG. Modeling circadian phototransduction:
retinal neurophysiology and neuroanatomy. Front Neurosci. 2021;14:1–9.
14. Agarwal A, Agarwal A, Smith G. Manual of neuro-ophthalmology. Edisi ke- 2. London: JP Medical Ltd; 2015. hlm. 72-104.
15. Mahabadi N, Khalili YA. Neuroanatomy, retina. Florida: StatPearls Publishing; 2022 [diunduh 10 Maret 2022]. hlm. 1-8. Tersedia dari:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK545310/
16. Bhatti MT, Biousse V, Bose S, Danesh-Meyer HV, Falardeau J, Levin LA, et al. Neuro-ophthalmology. Dalam: Basic and clinical science course. San Francisco: American Academy of Ophthalmology; 2020. hlm. 5-56.
17. Liu GT, Volpe NJ, Galetta S. Liu, volpe, and galetta's neuro-ophthalmology:
diagnosis and management. Edisi ke-3. New York: Elsevier; 2019. hlm. 39-40;
237-9; 293-305.
