منعكسات الجهاز البصري

 

منعكسات الجهاز البصري

الدكتور منصور أبوشريعة العبادي \ جامعة العلوم والتكنولوجيا الأردنية

يعتبر الجهاز البصري من أكثر أجهزة الجسم استخداما للمنعكسات (reflexes) حيث يوجد ما يزيد عن ثلاثة عشر نوعا من المنعكسات العينية (Eye reflexes) والتي تعمل على حماية العين من الأخطار وضمان الحصول على صور واضحة خاصة أثناء حركة الجسم وحركة الأجسام المرئية. والمنعكس (reflex) في أجسام الكائنات الحية هو استجابة (response)  لاإرادية (involuntary) وتلقائية (autonomic) وسريعة (quickly) تحدث كرد فعل فوري (instantaneous) عند تعرض بعض أعضاء جسم الكائن الحي لمحفز ما ( stimulus) خارجي أو داخلي ويقوم المنعكس بذلك كإجراء وقائي أو تنظيمي (protective or regulatory functions) للجسم. ويبنى المنعكس من  دائرة عصبية (neural circuit) غير مغلقة تسمى قوس المنعكس (reflex arc) تبدأ بالأعصاب الحساسة (sensory nerves) أو المستقبل (receptor) للمحفز والتي تقوم بتوليد الإشارات العصبية الحسية ويرسلها من خلال الأعصاب الواردة  (afferent neuron) إلى مركز التحكم المكون من العصبونات المرحلة (Relay neurons) الذي يقوم بمعالجة هذه الإشارات وتوليد الإشارات العصبية الحركية التي يتم إرسالها من خلال الأعصاب الصادرة (efferent neuron) إلى المؤثر (effector) أو العصبون المحرك (motor neuron). 

ويوجد نوعان رئيسيان من المنعكسات في الجسم وهما المنعكسات الجسدية (Somatic reflexes) والتي تخص الجلد والعضلات والمخاط وغالبا ما يشعر الإنسان بحدوثها والمنعكسات الذاتية (autonomic reflexes) والتي تخص الأعضاء الداخلية للجسم ولا يشعر الإنسان بحدوثها في الغالب. إن المنعكسات الجسدية بسيطة التركيب في الغالب حيث ترتبط عصبونات المستقبلات الحسية مع العصبونات الحركية من خلال عصبون بيني (interneuron) موجود في الحبل الشوكي  وعندما يتعرض المستقبل الحسي لمؤثر خارجي فإن إشارته تذهب مباشرة للعصبون الحركي فيحرك عضلة أو أكثر في منطقة المستقبل الحسي. أما المنعكسات الذاتية فهي أكثر تعقيدا وتستخدم في النظام العصبي الذاتي ويلزم معالجة الإشارات القادمة من المستقبلات الحسية في عقد النظام الذاتي وفي بعض مناطق الدماغ ثم تخرج إشارات التحكم من هذه العقد لتحريك العضلات أو تحفيز الغدد.  ويوجد في جسم الإنسان  ما يزيد عن ستين نوعا من المنعكسات موزعة على أجهزة الجسم المختلفة ولا يشعر الإنسان إلا بالقليل منها كمنعكسات العطس والسعال والتثاؤب وسحب الأطراف عند تعرضها للحرارة العالية أو الوخز.

 

إن وجود هذا العدد الكبير من منعكسات النظام البصري تدل على أن الذي صممه خالق لا حدود لعلمه وحكمته ورحمته حيث أنه سبحانه عالج أدق التفاصيل التي تضمن عمل هذا النظام على أكمل وجه. فلولا منعكس تكيف العدسة والحدقة لما كان بإمكان الإنسان أن يرى الأشياء القريبة والبعيدة بنفس درجة الوضوح بينما نجد أن كامرات التصوير تحتاج لتحريك المسافة بين عدساتها يدويا للحصول على صور واضحة. ولولا المنعكس الحدقي الذي يقلل قطر الحدقة عند الضوء الشديد لأصيب الإنسان بالعمى في وقت مبكر من عمره نتيجة لتلف الشبكية من الضوء الشديد ولن يكن بإمكانه رؤية الأشياء عند الإضاءة العالية. ولولا المنعكس الدهليزي العيني لما كان بإمكان الإنسان رؤية الأشياء بوضوح عند أدنى حركة لرأسه وجسمه ولكان عليه أن يثبت رأسه وجسمه عند النظر كما يفعل الإنسان عند التصوير بالكاميرات حتى لا تتشوه الصور. ولولا  منعكس الرمش والمنعكس الدمعي لأصاب قرنية العين التلف خلال مدة قصيرة من عمر الإنسان حيث أن الجفن يقوم بحماية القرنية ذات الحساسية البالغة من مختلف المخاطربينما يقوم الدمع بتنظيف سطح القرنية وترطيبها.  ولولا المنعكس الحركي البصري لما كان بإمكان العين من تتبع الأشياء المتحركة بدقة عالية والتركيز عليه ورؤيتها بوضوح.

وتعتبر منعكسات الجهاز البصري من أعقد منعكسات جسم الإنسان حيث أن تنفيذها يحتاج لعمليات حسابية معقدة ولذلك فإنه يلزم استخدام مناطق مختلفة من الدماغ لمعالجة إشاراتها. إن بعض المنعكسات كمنعكس التكيف قد تحتاج إلى القشرة البصرية التي تقع في مؤخرة الدماغ لمعالجة إشاراتها بينما يتم معالجة بقية المنعكسات في جذع الدماغ (brain stem) وخاصة في الدماغ المتوسط (midbrain). ويوجد في الدماغ المتوسط عدة أنوية (nuclei) لهذه المنعكسات كالنواة الركبية ( pretectal nucleus) ونواة إيدنغر-ويستفال ( Edinger-Westphal nucleus) والنواة فوق المحركة للعين  (supraoculomotor nuclei)  والنواة المحركة للعين ( oculomotor nuclei)).  إن ما يبعث على الدهشة في أقواس منعكسات النظام البصري أن الأعصاب الواردة والصادرة تمر في محطات كثيرة ويلزم تمديدها دقة بالغة وأن أي خطأ مهما صغر في عملية التمديد يؤدي لتعطل عمل المنعكس. أما المعجزة الأخرى فهو أن الألياف الواردة لهذه المنعكسات غالبا ما تتجمع في عصب مشترك ينشأ من عند العين ثم تبدأ بالتفرع عند وصولها إلى أماكن معالجتها بكل دقة دون أي خطأ يذكر وكذلك هو الحال مع الألياف الصادرة  فسبحان من هداها لذلك فقال عز من قائل ( قَالَ رَبُّنَا الَّذِي أَعْطَىٰ كُلَّ شَيْءٍ خَلْقَهُ ثُمَّ هَدَى (50)) طه.  

إن أول وأهم منعكسات الجهاز البصري هو منعكس التكيف (Accommodation Reflex) والذي يساعد العين على رؤية المناظر بأوضح صورة وذلك بغض النظر عن بعد هذه الأجسام عن العين. ويعمل منعكس التكيف من خلال تزامن عمل ثلاث منعكسات فرعية وهي منعكس تكيف العدسة (lens accommodation reflex) ومنعكس تكيف الحدقة (pupillary accommodation reflex) ومنعكس التكيف التقاربي (convergence accommodation reflex). فعند إقتراب الأجسام من العينين تقوم العدسات البلورية بزيادة تحدبها من خلال إنقباض العضلات الهدبية (ciliary muscle) وذلك لتضمن وقوع بؤرة العدسة على الشبكية تماما. وبالتزامن تقوم العضلة المصرة للقزحية (iris sphincter muscle) بتضييق حدقة العين لزيادة عمق تركيز العين (depth of focus)  من خلال حجب الضوء المشتت من محيط القرنية.  وكذلك في نفس الوقت تقوم العضلات المستقيمة الوسطية (medial rectus muscles) لكلتا العينين بالإنقباض والعضلات المستقيمة الجانبية (lateral rectus muscles) بالإرتخاء لتسمح للعينين بالتقارب من خلال الدوران إلى الداخل (inward rotation) بحيث يلتقي خطا نظر العينين عند مكان الجسم المشاهد.

 وتتكون الدائرة العصبية (Neural circuit) لمنعكس التكيف من المنطقة المخططة رقم 19 (peristriate area 19) الموجودة في القشرة الترابطية البصرية ( visual association cortex) والتي تحدد أن الصورة خارج التركيز (out-of-focus) فتقوم بإرسال إشارات تصحيحية من خلال مسارات الكبسولة الداخلية ( internal capsule) والنخاع الدماغي ( crus cerebri) لتصل إلى النواة فوق المحركة للعين  (supraoculomotor nuclei)  والنواة المحركة للعين ( oculomotor nuclei)) وكذلك نواة إيدنغر-ويستفال ( Edinger-Westphal nucleus) في الدماغ المتوسط (midbrain). ومن ثم يتم إرسال إشارات التحكم من هذه الأنوية إلى العقدة الهدبية ( ciliary ganglion) بواسطة العصب العيني (ophthalmic nerve) المتفرع من العصب الخامس للتحكم بالعضلات الهدبية والعضلات المصرة للقزحية وكذلك إرسال إشارات  للتحكم بالعضلات المستقيمة المحركة للعين بواسطة العصب القحفي الثالث (3rd cranial nerve). 

أما المنعكس الثاني فهو المنعكس الحدقي (Pupillary Reflex) وهو مكون أيضا من ثلاثة منعكسات فرعية وهي منعكس الضياء الحدقي ومنعكس الظلام الحدقي والمنعكس الهدبي الشوكي. فمنعكس الضياء الحدقي (Pupillary Light Reflex) والذي يقوم بتضييق الحدقة أو البؤبؤ مع زيادة شدة الضوء الساقط على الشبكية وذلك لتقليل كمية الضوء الداخل إليها لكي لا تتشبع المستقبلات الضوئية فتقل استجابتها وكذلك لتجنب تدميرها من الضوء الشديد. وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من عقد الشبكية ( retinal ganglion ) التي تستثار من الضوء الساقط على العصي والمخاريط وتنقل الإشارات بالعصب البصري (optic nerve)  لتصل إلى التصالب البصري (optic chiasm) ثم المسار البصري (optic tract) الذي يتفرع منه مجموعة من الألياف العصبية تذهب إلى الأكيمة العلوية ( superior colliculus) التي تقع في سقف الدماغ المتوسط (midbrain) ومنها إلى النواة الركبية ( pretectal nucleus) ومن ثم نواة إيدنغر-ويستفال ( Edinger-Westphal nucleus) ليخرج منها الألياف الصادرة (efferent fibers) الذاهبة إلى العقدة الهدبية ( ciliary ganglion) ليتفرع منها الألياف التي تتحكم بالعضلة المصرة للحدقة ( iris sphincter muscle).

أما منعكس الظلام الحدقي (Pupillary dark reflex) فيقوم بتوسيع الحدقة (dilation) في الظلام ولذلك لجمع أكبر كمية من الضوء لتحسين الرؤيا الليلية. وتختلف الدائرة العصبية لهذا المنعكس عن منعكس الضياء الحدقي حيث تذهب الألياف الواردة (Afferent fibers) من الشبكية والعصب البصري والتصالب البصري إلى منطقة تحت المهاد (hypothalamus) ومنها إلى الحبل الشوكي (spinal cord) الذي تتفرع منه ألياف صادرة  تذهب إلى العقدة الرقبية العلوية (superior cervical ganglion) والتي يخرج منها العصب الهدبي الطويل ( long ciliary nerve) الذي يتحكم بالعضلة الموسعة للحدقة (iris dilator muscle). وأما المنعكس الهدبي الشوكي (Ciliospinal Reflex) فيقوم بتوسيع الحدقة لفترة قصيرة عند وخز( pinching) الرقبة والوجه والجذع وأليافه الواردة هي ألياف الألم الرقبية (cervical pain fibers) التي تذهب إلى الحبل الشوكي ومنه إلى العقدة الرقبية العلوية (superior cervical ganglion) والتي يخرج منها العصب الهدبي الطويل الذي يتحكم بالعضلة الموسعة للحدقة.

وأما المنعكس الثالث فهو المنعكس الدهليزي العيني (Vestibulo-ocular Reflex) الذي يقوم بتحريك العينين بإتجاه معاكس لحركة الرأس للحفاظ على تحديق ثابت (steady gaze) نحو المنظر المشاهد لكي لا تتشوه الصور الملتقطة عند حركة الرأس أثناء المشي والركض وغير ذلك من حركات الجسم. وفي هذا المنعكس يقوم النظام الدهليزي في الأذن الوسطى (inner ear's vestibular system) بتحديد إتجاه حركة الرأس الدورانية (rotational) والانتقالية (translational) وإرسال المعلومات الملتقطة إلى مراكز معالجة خاصة في الدماغ ليقوم بإرسالها إلى العضلات المحركة للعين لتحركها باتجاه معاكس لحركة الرأس. وتبدأ الدائرة العصبية لهذا المنعكس من القنوات الهلالية (semicircular canals) التي تلتقط الحركات الدورانية لللرأس حول المحاور الثلاث وتنقلها من خلال العصب الدهليزي (vestibular nerve) ومن خلال العقدة الدهليزية ( vestibular ganglion) إلى الأنوية الدهليزية ( vestibular nuclei ) الواقعة في جذع الدماغ (brainstem) ومنها إلى النواة المبعدة (abducens nucleus) في الدماغ الأوسط وهي المسؤولة عن تنسيق حركة العينين معا. ويخرج من النواة المبعدة مساران من الألياف العصبية أحدهما يذهب مباشرة من خلال العصب المبعد ( abducens nerve) إلى العضلة المستقيمة الجانبية ( lateral rectus muscle) وأما المسار الثاني فيمر من خلال الحزيمة الطولية الوسطية ( medial longitudinal fasciculus) إلى النواة المحركة للعين (oculomotor nucleus)  التي تتحكم بالعضلة المستقيمة الوسطية ( medial rectus muscle) من خلال العصب المحرك للعين ( oculomotor nerve). ويعتبر المنعكس الدهليزي العيني أسرع المنعكسات استجابة في جسم الإنسان وهذا ضروري للحفاظ على رؤية واضحة أثناء الحركات السريعة للجسم حيث لا يتجاوز التأخير الزمني بين حركة الرأس وحركة العين المعاكسة عشرة مللي ثانية.

وأما المنعكس الرابع فهو منعكس التثبيت (fixation reflex) والذي يعمل على تحويل اتجاه النظر إلى الأجسام التي تدخل فجأة مجال الرؤيا الجانبية  لإحدى العينين أو عند اختيار منطقة محددة ضمن مجال الرؤيا لتثبيت النظر عليها داخل مجال الرؤيا المركزية. وتعتبر الأكيمة العلوية ( superior colliculus) التي تقع في سقف الدماغ المتوسط (midbrain) هي المسؤولة عن تحديد اتجاه التحديق (gaze orientation) حيث تستلم الإشارات الواردة من مناطق محددة في القشرة البصرية ( visual cortex) فتقوم بإرسال إشارات التحكم إلى النواة المحركة للعين ( oculomotor nuclei)) وكذلك نواة إيدنغر-ويستفال ( Edinger-Westphal nucleus) ومنها إلى عضلات العين.

أما المنعكس الخامس فهو منعكس القرنية أو الرمش (Corneal (Blink) Reflex)) أو منعكس الجفن (eyelid reflex) والذي يقوم بإغلاق العينين عند تعرض سطح القرنية للمس من قبل مؤثر خارجي (tactile stimulation of the cornea). وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من النهايات العصبية الحرة في القرنية (free nerve endings in cornea) التي تتجمع في الفرع الأنفي الهدبي (nasociliary branch) ثم في الفرع العيني ( ophthalmic branch) ثم في العصب الثلاثي التوائم (trigeminal nerve). وتحمل هذه الأعصاب الواردة (afferent fibers) الإشارات إلى مركز التحكم في النواة النخاعية الثلاثية التوائم (spinal trigeminal nucleus) الموجودة في جذع الدماغ ( brainstem). وتقوم الفروع الوجنية (zygomatic) والصدغية (temporal) للعصب الوجهي ( facial nerve) بنقل إشارات التحكم من الأنوية الوجهية (bilateral facial nuclei) إلى العضلة الدويرية العينية (orbicularis oculi muscle) التي تغلق الجفن عند الرمش.

وأما المنعكس السادس فهو المنعكس الدمعي (Lacrimatory Reflex) والذي يقوم بإفراز الدمع (Tear secretion) لتنظيف قرنية العين عند تعرضها للمؤثرات الفيزيائية والكيميائية والضوء الشديد والدخان والرياح وعند التقيوء والكحة والتثاؤب وعند الإستجابات العاطفية (Emotional responses) كالحزن والفرح والبكاء.  وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من النهايات العصبية في القرنية والملتحمة (conjunctiva) التي تتجمع في الفرع العيني ( ophthalmic branch) ثم في العصب الثلاثي التوائم (trigeminal nerve) لتذهب إلى نواة المنعكس الدمعي (lacrimal nucleus) في الدماغ المتوسط (midbrain). ويرتبط المنعكس الدمعي بالنواة اللعابية الموجودة في جسر الدماغ التي يخرج منها مجموعة من الألياف الخاصة بهذا المنعكس  لتذهب بواسطة العصب الوجهي ( facial nerve) إلى الغدد الدمعية (lacrimal glands) الموجودة في الزاوية العلوية الخارجية لمحجر العين.

 وأما المنعكس السابع فهو المنعكس الحركي البصري (optokinetic reflex) والذي يمكن العين من تتبع أو تعقب (pursuit) حركة الهدف أثناء دخوله في مجالها البصري (visual field) حتى خروجه منها وذلك عند ثبات الرأس. وفي هذا المنعكس تبدأ العين بتتبع الهدف المتحرك من خلال حركة تتبعية سلسة (smooth pursuit) ثم تعود من خلال حركة سريعة (fast saccade) إلى اتجاه الرؤيا الذي كانت عليه في بداية عملية التتبع.  وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من خلايا حساسة للإتجاه (direction-selective cells) موجودة في شبكية العين تقوم بتحديد إتجاه وسرعة حركة الهدف (direction and speed of movement) وإرسال المعلومات إلى النظام البصري المساعد (accessory optic system) المكون من ثلاثة أنوية موجودة في الدماغ المتوسط. يقوم النظام البصري المساعد بإرسال المعلومات المعالجة إلى النواة المحركة للعين ( oculomotor nuclei)) وكذلك نواة إيدنغر-ويستفال ( Edinger-Westphal nucleus) لتوليد الإشارات اللازمة لتحريك عضلات العين ونقلها من خلال العصب المحرك للعين ( oculomotor nerve).

وأما المنعكس الثامن فهو منعكس الخطر(menace reflex) والذي يقوم بإغلاق جفن العين بشكل غير إرادي ( involuntarily) وسريع عند إقتراب جسم ما بشكل مفاجيء من العين (sudden approaching object) وذلك لحماية العين من هذا الخطر. وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من الشبكية ثم العصب البصري ثم التصالب البصري ثم القشرة البصرية التي ترسل الأوامر الى القشرة الحركية (motor cortex) ومنها إلى  جذع الدماغ ( brainstem) ومنه إلى العصب الوجهي ( facial nerve) الذي ينقل إشارات التحكم إلى العضلة الدويرية العينية (orbicularis oculi muscle) لتغلق الجفن.

وأما المنعكس التاسع فهو منعكس البهر (dazzle reflex) والذي يقوم بإغلاق جفن العين بشكل غير إرادي ( involuntarily) وسريع عند تعرض العين لضوء ساطع ومفاجيء (sudden bright light) وذلك لحماية الخلايا الحساسة للضوء في الشبكية من الخراب. وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من الشبكية ثم العصب البصري ثم التصالب البصري ثم المسار البصري (optic tract) الذي يتفرع منه مجموعة من الألياف العصبية تذهب إلى الأكيمة العلوية ( superior colliculus) التي تقع في سقف الدماغ المتوسط التي ترسل الأوامر من خلال العصب الوجهي ( facial nerve) إلى العضلة الدويرية العينية (orbicularis oculi muscle) لتغلق الجفن.

وأما المنعكس العاشر فهو المنعكس الجفني المحرك للعين(Palpebral oculogyric reflex (Bell’s phenomenon)) والذي يقوم بتحريك مقلة أو كرة العين (eyeball) نحو الأعلى والخارج عند محاولة إغلاق الجفون بقوة (forcibly closed) وذلك لحمايتها من المؤثرات الخارجية. وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من النهايات العصبية الموجودة في الجفن العلوي التي ترسل إشارات اللمس من خلال العصب الوجهي (facial nerve) إلى مركز التحكم في النواة المحركة للعين ( oculomotor nuclei)) التي تقوم بإرسال إشارات التحكم من خلال العصب المحرك للعين (oculomotor nerve) إلى العضلة المستقيمة العلوية (superior rectus muscle).

وأما المنعكس الحادي عشر فهو المنعكس العيني القلبي (Oculocardiac reflex) والذي يقوم بتخفيض معدل نبضات القلب عند الضغط على كرة العين أو حصول شد في عضلاتها وتنخفض حدة المنعكس مع ثبات المحفز أو استمراره لفترة طويلة. وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من النهايات العصبية الموجودة في عضلات العين التي تنقل الإشارات العصبية إلى العقدة الهدبية ( ciliary ganglion) ثم  إلى الفرع العيني (ophthalmic branch)  الخاص بالعصب ثلاثي التوائم ( trigeminal cranial nerve) ثم النواة الحشوية الحركية ( visceral motor nucleus) الخاصة بالعصب الحائر الموجودة في التكوين الشبكي  (reticular formation) في جذع الدماغ (brain stem). وتصدر إشارات التحكم  من مركز القلب ( cardiovascular center) الموجود في النخاع المستطيل (medulla oblongata) لتنقل من خلال العصب الحائر (vagus nerve) إلى العقدة الجيبية الأذينية ( sinoatrial node) في القلب لتخفيض نبضاته.

 وأما المنعكس الثاني عشر فهو المنعكس العيني التنفسي (Oculo-respiratory reflex) والذي يعمل على تخفيض معدل التنفس وعدم إنتظامه وربما توقفه عند الضغط على كرة العين أو حصول شد في عضلاتها. وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من النهايات العصبية الموجودة في عضلات العين التي تنقل الإشارات العصبية إلى العقدة الهدبية ( ciliary ganglion) ثم  إلى الفرع العيني (ophthalmic branch)  الخاص بالعصب ثلاثي التوائم ( trigeminal cranial nerve) لتذهب إلى مركز التنفس (respiratory center) الموجود في الجسر (pons)والذي يرسل إشارات التحكم  من خلال أعصاب التنفس (respiratory nerves) إلى الرئتين.

وأما المنعكس الثالث عشر فهو المنعكس العيني القيئي (Oculo-emetic reflex) والذي يسبب الغثيان (nausea) والتقيوء (vomiting) عند تعرض عضلات العين الخارجية(extraocular muscles) للإجهاد الشديد.  وتتكون الدائرة العصبية لهذا المنعكس من النهايات العصبية الموجودة في عضلات العين التي تنقل الإشارات العصبية إلى العقدة الهدبية ( ciliary ganglion) ثم  إلى الفرع العيني (ophthalmic branch)  الخاص بالعصب ثلاثي التوائم ( trigeminal cranial nerve) لتذهب إلى نواة الإحساس الرئيسية (main sensory nucleus) ثم إلى مركز التقيوء (vomiting center) الموجود في في النخاع المستطيل (medulla oblongata).