Usamos nuestros ojos para monitorear nuestro entorno externo y dependemos de nuestros sistemas motores oculares para proteger y guiar nuestros ojos.
La simplicidad de los sistemas motores involucrados en el control de la musculatura ocular los hace ideales para ilustrar los mecanismos y principios sobre los sistemas motores. Implican la acción de pocos músculos y de circuitos neuronales bien definidos.
Los sistemas motores oculares controlan el cierre del párpado, la cantidad de luz que ingresa al ojo, las propiedades refractivas del ojo y los movimientos oculares.
El sistema visual proporciona una entrada aferente a los circuitos motores oculares que usan estímulos visuales para iniciar y guiar las respuestas motoras.
Los sistemas neuromusculares controlan los músculos dentro del ojo (músculos intraoculares); los músculos unidos al ojo (músculos extraoculares) y los músculos del párpado.
Las respuestas motoras oculares incluyen reflejos oculares y respuestas motrices voluntarias a estímulos visuales y de otro tipo.
La complejidad de los circuitos (la cadena o red de neuronas) que controlan la respuesta de un motor ocular aumenta con el nivel de procesamiento involucrado en iniciar, controlar y guiar la respuesta.
Los reflejos oculares son las respuestas motoras oculares más simples. Los reflejos oculares compensan la condición de la córnea y los cambios en el estímulo visual.
Por ejemplo, el reflejo del parpadeo protege la córnea de la desecación y el contacto con objetos extraños.
El reflejo de luz pupilar compensa los cambios en el nivel de iluminación, mientras que las respuestas de acomodación compensan los cambios en la distancia ojo a objeto.
Tenga en cuenta que las respuestas reflejas son iniciadas por estímulos sensoriales que activan neuronas aferentes (por ejemplo, estímulos somatosensoriales para el reflejo del parpadeo y estímulos visuales para el reflejo pupilar de luz y respuestas de acomodación).
En general, los reflejos oculares son consensuados (es decir, la respuesta es bilateral en ambos ojos). En consecuencia, una luz dirigida en un ojo provoca respuestas, constricción pupilar, en ambos ojos.
En este capítulo aprenderá sobre las estructuras normalmente involucradas en la realización de estas respuestas oculares y los trastornos que resultan del daño a los componentes del circuito neuronal que controlan estas respuestas.
El reflejo de la luz pupilar requiere el nervio óptico (CN II), el nervio motor ocular común (CN III) y las conexiones del tronco encefálico central.
La luz que brilla en un ojo estimula los fotorreceptores retinianos y, posteriormente, las células ganglionares de la retina, cuyos axones viajan a través del nervio óptico, el quiasma y el tracto para terminar en el pretecto (núcleo pretectal).
Las neuronas pretectales se proyectan a una porción del núcleo de Edinger-Westphal en ambos lados. Este núcleo parasimpático preganglionar se proyecta a las neuronas del ganglio ciliar, que a su vez envían axones posganglionares para inervar el músculo constrictor pupilar.
Por lo tanto, la luz que brilla en un ojo normalmente resulta en la constricción de ambas pupilas (constricción pupilar ipsilateral, respuesta directa, constricción pupilar contralateral, respuesta consensual).
Las lesiones del nervio óptico producen un reflejo pupilar de la luz que no responde en ambos lados (defecto pupilar aferente) de la luz que brilla en el ojo en el lado de la lesión del nervio óptico. Con la luz encendida en el ojo no afectado, ambos alumnos se estrechan.
Las lesiones del nervio motor ocular común causan una constricción pupilar ipsilateral no sensible en el lado afectado (la pupila está «fija y dilatada») cuando se ilumina la luz en ambos ojos (defecto pupilar eferente).
Por lo tanto, el reflejo de la luz pupilar regula la intensidad de la luz que entra al ojo. La luz que brilla en un ojo causará que ambos pupilas se estrechen.
Terminología
La pupila es la abertura circular oscura en el centro del iris y es donde la luz entra al ojo. Según la analogía con una cámara, la pupila es equivalente a la apertura, mientras que el iris es equivalente al obturador.
El reflejo pupilar debería haber sido llamado reflejo del iris, porque el iris es la estructura muscular real que responde a la luz y la pupila es simplemente la apertura pasiva formada por el iris activo.
El reflejo pupilar es sinónimo de respuesta pupilar, que puede ser constricción pupilar o dilatación. El reflejo pupilar está conceptualmente vinculado al lado (izquierdo o derecho) de la pupila que reacciona, y no al lado del que se origina la estimulación lumínica.
El reflejo pupilar izquierdo se refiere a la respuesta de la pupila izquierda a la luz, independientemente de qué ojo esté expuesto a una fuente de luz.
El reflejo pupilar derecho significa la reacción de la pupila derecha, ya sea que se ilumine con el ojo izquierdo, el ojo derecho o ambos ojos.
En contraste, los términos directo y consensual se refieren al lado del que proviene la fuente de luz, en relación con el lado de la pupila que reacciona. Un reflejo pupilar directo es la respuesta pupilar a la luz que ingresa al ojo ipsilateral (el mismo).
Un reflejo pupilar consensual es la respuesta de una pupila a la luz que ingresa al ojo contralateral (opuesto).
Por lo tanto, hay cuatro tipos de reflejos pupilares de luz, basados en esta terminología de lateralidad absoluta (izquierda versus derecha) y relativa (mismo lado versus lado opuesto):
El reflejo pupilar directo izquierdo es la respuesta de la pupila izquierda a la luz que ingresa al ojo izquierdo.
El reflejo pupilar consensual izquierdo es la respuesta indirecta de la pupila izquierda a la luz que ingresa al ojo derecho, el ojo contralateral.
El reflejo pupilar directo derecho es la respuesta correcta del pupila a la luz que ingresa al ojo derecho.
El reflejo pupilar derecho consensuado es la respuesta indirecta de la pupila derecha a la luz que ingresa al ojo izquierdo, el ojo contralateral.
Anatomía de la vía neural
La vía neuronal refleja refleja pupilar en cada lado tiene una extremidad aferente y dos extremidades eferentes. La extremidad aferente tiene fibras nerviosas que corren dentro del nervio óptico (CN II).
Cada extremidad eferente tiene fibras nerviosas que corren a lo largo del nervio motor ocular común (CN III). La extremidad aferente transmite información sensorial.
Anatómicamente, la extremidad aferente consiste en la retina, el nervio óptico y el núcleo pretectal en el cerebro medio, a nivel del colículo superior.
La extremidad eferente es la salida del motor pupilar del núcleo pretectal al músculo del esfínter ciliar del iris.
El núcleo pretectal proyecta fibras cruzadas y no cruzadas hacia los núcleos ipsilaterales y contralaterales de Edinger-Westphal, que también se localizan en el mesencéfalo. Las fibras nerviosas postganglionares abandonan el ganglio ciliar para inervar el esfínter ciliar.
Cada miembro aferente tiene dos extremidades eferentes, una ipsilateral y una contralateral. La extremidad eferente ipsilateral transmite señales nerviosas para el reflejo de luz directa de la pupila ipsilateral.
La extremidad eferente contralateral causa reflejo de luz consensual de la pupila contralateral.
Neuroanatomía de la luz pupilar refleja
La pupila proporciona una ventana desde el mundo exterior a la retina, lo que permite la estricta regulación de la luz.
Este mecanismo otorgó una ventaja evolutiva a nuestros antepasados, quienes confiaron en un agudo sentido visual para permitirles sobrevivir de los depredadores, y para buscar presas en una multitud de iluminaciones.
Este objetivo detalla el reflejo de la luz pupilar, que permite la constricción de la pupila cuando se expone a la luz brillante.
Este reflejo sirve para regular la cantidad de luz que recibe la retina bajo diferentes iluminaciones. El reflejo pupilar a la luz tiene dos partes principales: una extremidad aferente y una extremidad eferente.
El diagrama esquemático de la vía neural muestra las vías neuroanatómicas del reflejo de la luz pupilar.
Vía aferente del reflejo de la luz pupilar
La luz entra a la pupila y estimula la retina. Las células ganglionares de la retina transmiten la señal de luz al nervio óptico.
El nervio óptico ingresa al quiasma óptico donde las fibras retinianas nasales se cruzan con el tracto óptico contralateral. Mientras que las fibras retinianas temporales permanecen en el tracto óptico ipsilateral.
Fibras de las vías ópticas proyectan y sinapsan en los núcleos pretectales en el mesencéfalo dorsal en la región colicular.
Los núcleos pretectales proyectan fibras hacia los núcleos ipsilaterales de Edinger-Westphal y también hacia el núcleo contralateral de Edinger-Westphal a través de la comisura posterior.
Tipos de neuronas
Retina: la vía refleja pupilar comienza con las células ganglionares de la retina fotosensibles, que transmiten información a través del nervio óptico, cuya porción más periférica y distal es el disco óptico.
Algunos axones del nervio óptico se conectan al núcleo pretectal del cerebro medio superior en lugar de las células del núcleo geniculado lateral (que se proyectan a la corteza visual primaria).
Estas células ganglionares fotosensibles intrínsecas también se denominan células que contienen melanopsina e influyen en los ritmos circadianos y en el reflejo pupilar de la luz.
Núcleos pretectal: a partir de los cuerpos celulares neuronales en algunos de los núcleos pretectales, los axones hacen sinapsis (se conectan) a neuronas en el núcleo Edinger-Westphal.
Esas neuronas son las células preganglionares con axones que se ejecutan en los nervios oculomotor a los ganglios ciliares.
Núcleos de Edinger-Westphal: axones neuronales parasimpáticos en la sinapsis del nervio motor ocular común en las neuronas ganglionares ciliar.
Ganglios ciliares: los nervios ciliares posganglionares cortos abandonan el ganglio ciliar para inervar el músculo del iris del iris.
Vía eferente del reflejo de la luz pupilar
El núcleo de Edinger-Westphal proyecta fibras parasimpáticas preganglionares, que salen del cerebro medio y viajan a lo largo del nervio motor ocular común (CN III) y luego hacen sinapsis en fibras parasimpáticas posganglionares en el ganglio ciliar
Las fibras parasimpáticas posganglionares del ganglio ciliar (nervios ciliares cortos) inervan el músculo del esfínter de las pupilas, lo que produce constricción pupilar.
El resultado fisiológico de las vías neuroanatómicas como se describió anteriormente es que la luz brillada en un ojo producirá constricción pupilar tanto en la pupila ipsilateral (reflejo pupilar directo de la luz) como en la pupila contralateral (reflejo pupilar de la luz consensual).
Influencias cognitivas
La respuesta pupilar a la luz no es puramente reflexiva, sino que está modulada por factores cognitivos, como la atención, la conciencia y la forma en que se interpreta la entrada visual.
Por ejemplo, si se presenta un estímulo brillante a un ojo y un estímulo oscuro al otro ojo, la percepción alterna entre los dos ojos (es decir, rivalidad binocular): a veces se percibe el estímulo oscuro, a veces el estímulo brillante, pero nunca ambos al mismo tiempo.
Usando esta técnica, se ha demostrado que la pupila es más pequeña cuando un estímulo brillante domina la conciencia, en relación a cuando un estímulo oscuro domina la conciencia.
Esto muestra que el reflejo de la luz pupilar está modulado por la conciencia visual.
De manera similar, se ha demostrado que la pupila se contrae cuando de forma encubierta (es decir, sin mirar) prestan atención a un estímulo brillante, en comparación con un estímulo oscuro, incluso cuando la entrada visual es idéntica.
Además, la magnitud del reflejo de la luz de la pupila después de una sonda que distrae está fuertemente correlacionada con la medida en que la sonda capta la atención visual e interfiere con el rendimiento de la tarea.
Esto muestra que el reflejo de la luz pupilar se modula mediante la atención visual y la variación de la atención visual de un ensayo a otro.
Finalmente, una imagen que se percibe subjetivamente como brillante (por ejemplo, una imagen del sol), provoca una constricción pupilar más fuerte que una imagen que se percibe menos brillante (por ejemplo, una imagen de una escena interior), incluso cuando el brillo objetivo de ambos las imágenes son iguales.
Esto muestra que el reflejo de la luz pupilar está modulado por el brillo subjetivo (en oposición al objetivo).
Esquemático
Con referencia al diagrama esquemático de la vía neural, se puede visualizar todo el sistema de reflejo de luz pupilar que tiene ocho segmentos neurales, numerados del 1 al 8. Los segmentos impares 1, 3, 5 y 7 están a la izquierda.
Los segmentos pares 2, 4, 6 y 8 están a la derecha. Los segmentos 1 y 2 incluyen tanto la retina como el nervio óptico (nervio craneal N°2).
Los segmentos 3 y 4 son fibras nerviosas que cruzan desde el núcleo pretectal en un lado hasta el núcleo de Edinger-Westphal en el lado contralateral.
Los segmentos 5 y 6 son fibras que conectan el núcleo pretectal de un lado con el núcleo de Edinger-Westphal en el mismo lado. Segmentos Los segmentos 3, 4, 5 y 6 están ubicados dentro de una región compacta dentro del mesencéfalo.
Los segmentos 7 y 8 contienen fibras parasimpáticas que van desde el núcleo de Edinger-Westphal, a través del ganglio ciliar, a lo largo del nervio motor ocular (nervio craneal N°3), hasta el esfínter ciliar, la estructura muscular dentro del iris.
El reflejo de la luz directa izquierda involucra los segmentos neuronales 1, 5 y 7. El segmento 1 es la extremidad aferente, que incluye la retina y el nervio óptico. Los segmentos 5 y 7 forman la extremidad eferente.
El reflejo de luz consensuado izquierdo involucra a los segmentos neurales 2, 4 y 7. El segmento 2 es la extremidad aferente. Los segmentos 4 y 7 forman la extremidad eferente.
El reflejo de luz directa derecha involucra los segmentos neurales 2, 6 y 8. El segmento 2 es la extremidad aferente. Los segmentos 6 y 8 forman la extremidad eferente.
El reflejo de la luz consensual derecha involucra los segmentos neuronales 1, 3 y 8. El segmento 1 es la extremidad aferente. Los segmentos 3 y 8 forman la extremidad eferente.
El diagrama esquemático de la vía neural puede ayudar a localizar la lesión dentro del sistema de reflejo pupilar mediante un proceso de eliminación, utilizando los resultados de las pruebas de reflejo de la luz obtenidas mediante el examen clínico.
Significación clínica
Una linterna médica halógena utilizada para observar el reflejo pupilar de la luz.
Además de controlar la cantidad de luz que entra en el ojo, el reflejo de la luz pupilar proporciona una herramienta de diagnóstico útil. Permite probar la integridad de las funciones sensoriales y motoras del ojo.
Los médicos de la sala de urgencias evalúan rutinariamente el reflejo pupilar porque es útil para evaluar la función del tronco encefálico.
Para el reflejo de la luz pupilar normal, ambas pupilas se contraen simultáneamente cuando se ilumina con cualquier ojo.
Por ejemplo, si la luz brilla solo en el ojo izquierdo, la constricción de la pupila izquierda es un reflejo directo de la luz pupilar, y la constricción simultánea de la pupila derecha es un reflejo pupilar de la luz consensual.
Por lo tanto, la luz que brilla en un ojo causa un reflejo de la luz pupilar directo ipsilateral y un reflejo de la luz pupilar consensual contralateral. Al probar el reflejo de luz para cada ojo, son posibles varios patrones.
Daño del nervio óptico en un lado
Ejemplo en parens: nervio óptico izquierdo, el nervio óptico, se secciona completamente en algún lugar de su curso entre la retina y el quiasma óptico, por lo tanto, la extremidad aferente izquierda está dañada.
El resto del reflejo neural pupilar neuronal la vía en ambos lados está intacta por lo demás.
El reflejo directo ipsilateral se pierde
Ejemplo: cuando el ojo izquierdo es estimulado por la luz, ninguna de las pupilas se contrae.
Las señales aferentes del ojo izquierdo no pueden pasar a través del nervio óptico izquierdo transectado para alcanzar la extremidad eferente intacta de la izquierda.
El reflejo consensual contralateral se pierde
Ejemplo: cuando el ojo izquierdo es estimulado por la luz, ninguna de las pupilas se contrae. Las señales aferentes del ojo izquierdo no pueden pasar a través del nervio óptico izquierdo transectado para alcanzar la extremidad eferente intacta a la derecha.
El reflejo directo contralateral está intacto
Ejemplo: el reflejo de la luz directa de la pupila derecha involucra el nervio óptico derecho y el nervio motor ocular derecho, que están intactos.
El reflejo consensual ipsilateral está intacto
Ejemplo: el reflejo de luz consensual de la pupila izquierda involucra el nervio óptico derecho y el nervio motor ocular izquierdo, que no están dañados.
Daño del nervio oculomotor en un lado
Ejemplo: el nervio oculomotor izquierdo, el nervio motor ocular común, se secciona transversalmente, por lo tanto, el miembro eferente izquierdo está dañado.
El reflejo directo ipsilateral se pierde
Ejemplo: cuando el ojo izquierdo es estimulado por la luz, la pupila izquierda no se contrae, porque las señales eferentes no pueden pasar del mesencéfalo al esfínter pupilar izquierdo.
El reflejo consensual contralateral está intacto
Ejemplo: cuando el ojo izquierdo es estimulado por la luz, la pupila derecha se contrae, porque la extremidad aferente a la izquierda y la extremidad eferente a la derecha están intactas.
El reflejo directo contralateral está intacto
Ejemplo: cuando se ilumina la luz en el ojo derecho, la pupila derecha se contrae. El reflejo directo de la pupila derecha no se ve afectado; la extremidad aferente derecha, el nervio óptico y la extremidad eferente derecha, el nervio motor ocular, ambos están intactos.
El reflejo consensual ipsilateral se pierde
Ejemplo: cuando el ojo derecho es estimulado por la luz, la pupila izquierda no se contrae consensualmente. La extremidad aferente derecha está intacta, pero la extremidad eferente izquierda, el nervio motor ocular izquierdo, está dañada.
Ejemplo de localización de lesiones
Por ejemplo, en una persona con un reflejo directo izquierdo anormal y un reflejo consensual derecho anormal (con reflejos directos normales consensuales izquierdos y derecho normal), que produciría una pupila izquierda de Marcus Gunn, o lo que se llama defecto pupilar aferente, mediante examen físico:
El reflejo consensual izquierdo es normal, por lo tanto, los segmentos 2, 4 y 7 son normales. La lesión no se encuentra en ninguno de estos segmentos.
El reflejo directo derecho es normal, por lo tanto, los segmentos 2, 6 y 8 son normales. Combinando con las normales anteriores, los segmentos 2, 4, 6, 7 y 8 son todos normales.
Los segmentos restantes donde puede ubicarse la lesión son los segmentos 1, 3 y 5.
Las posibles combinaciones y permutaciones son: (a) segmento 1 solamente, (b) segmento 3 solamente, (c) segmento 5 solamente, (d) combinación de segmentos 1 y 3, (e) combinación de los segmentos 1 y 5, (f) combinación de los segmentos 3 y 5, y (g) combinación de los segmentos 1, 3 y 5.
Las opciones (b) y (c) se eliminan porque la lesión aislada en el segmento 3 solo o en el segmento 5 solo no puede producir las anomalías reflejas de la luz en cuestión.
Una sola lesión en cualquier lugar a lo largo del segmento 1, la extremidad aferente izquierda, que incluye la retina izquierda, el nervio óptico izquierdo y el núcleo pretectal izquierdo, puede producir las anomalías reflejas de la luz observadas.
Los ejemplos de patologías del segmento 1 incluyen neuritis óptica izquierda (inflamación o infección del nervio óptico izquierdo), desprendimiento de retina izquierda y un pequeño accidente cerebrovascular aislado que afecta solo al núcleo pretectal izquierdo. Por lo tanto, las opciones (a), (d), (e), (f) y (g) son posibles.
Una lesión combinada en los segmentos 3 y 5 como causa de defecto es muy poco probable.
Los trazos microscópicamente precisos en el mesencéfalo, que involucran el núcleo pretectal izquierdo, los núcleos bilaterales de Edinger-Westphal y sus fibras interconectadas, teóricamente podrían producir este resultado.
Además, el segmento 4 comparte el mismo espacio anatómico en el mesencéfalo que el segmento 3, por lo tanto, el segmento 4 probablemente se verá afectado si el segmento 3 se daña.
En este contexto, es muy poco probable que se conserve el reflejo consensual izquierdo, que requiere un segmento 4 intacto.
Por lo tanto, las opciones (d), (f) y (g), que incluyen el segmento 3, se eliminan. Las restantes opciones posibles son (a) y (e).
Con base en el razonamiento anterior, la lesión debe involucrar el segmento 1. El daño al segmento 5 puede acompañar a una lesión del segmento 1, pero no es necesario para producir los resultados reflejos de luz anormales en este caso.
La opción (e) implica una lesión combinada de los segmentos 1 y 5. La esclerosis múltiple, que con frecuencia afecta a múltiples sitios neurológicos simultáneamente, podría causar esta lesión combinada.
Con toda probabilidad, la opción (a) es la respuesta. La neuroimagen, como la resonancia magnética, sería útil para la confirmación de los hallazgos clínicos.
