La luce è una forma di energia radiante costituita da un insieme di piccole particelle energetiche chiamate quanti o fotoni. Trattandosi di una radiazione elettromagnetica, è costituita da onde con diversa lunghezza, frequenza ed ampiezza; quando la lunghezza d’onda risulti compresa tra 400 e 700 nm, la luce può essere rilevata dal nostro sistema visivo rientrando nello spettro delle radiazioni visibili.
Queste vengono percepite come blu, quando la lunghezza d’ onda è di circa 400 nm, per passare al magenta ed al verde fino al rosso, quando la radiazione è di circa 700 nm. Il fenomeno della visione ha inizio quando la luce, a contatto con la retina, viene trasformata in impulso elettrico, quest’ultimo viaggia lungo le vie ottiche fino ad arrivare alla corteccia occipitale dove viene convertito in punti immagine. Compito essenziale, quindi, è svolto dalla retina, che rappresenta il primo stadio dell’analisi della luce stessa, in cui è possibile distinguere tre piani funzionali: un piano di percezione e due di trasmissione. Il piano di percezione è composto dai cosiddetti fotorecettori, cellule sensibili alle radiazioni luminose, rappresentati dai coni e dai bastoncelli, ripartiti in modo ineguale nella retina.
A livello della fovea sono infatti presenti esclusivamente coni, progredendo verso la periferia i bastoncelli diventano invece più numerosi. I bastoncelli, insensibili ai colori, sono responsabili della visione notturna (visione scotopica), i coni, invece, sono responsabili della visione dei colori e risultano sensibili ad illuminazione piuttosto intensa (visione fotopica). Entrambi convertono l’energia luminosa in variazione del potenziale di membrana: infatti quando la luce colpisce la retina, i fotorecettori vanno incontro ad iperpolarizzazione conseguentemente all’assorbimento di radiazioni elettromagnetiche da parte del fotopigmento localizzato nella membrana del segmento esterno dei fotorecettori stessi.
Il composto fotosensibile presente nei bastoncelli è rappresentato dalla rodopsina derivante dalla combinazione di una proteina, la scotopsina, con un pigmento corotenoide presente in una forma isomerica specifica, l’ 11-cis retinale; quando la rodopsina viene colpita dai fotoni, si verifica la trasformazione dell’ 11-cis retinale in retinale tutto-trans.
A questo punto la rodopsina si riorganizza in varie forme intermedie fino a raggiungere la conformazione più stabile rappresentata dalla metarodopsina II che si lega poi alla trasducina con trasformazione del GDP in GTP; tale complesso ben presto si dissocia nuovamente e la metarodopsina II viene fosforilata dalla rodopsina chinasi con consumo di ATP legandosi poi all’arrestina che blocca l’interazione con la trasducina; ciò conduce alla sua dissociazione in scotopsina e retinale tutto-trans il quale viene ritrasformato in 11-cis retinale che si lega di nuovo alla scotopsina per formare rodopsina ed iniziare una nuovo ciclo visivo.
Per quanto riguarda il meccanismo di fototrasduzione dei coni, esso risulta sostanzialmente identico a quello dei bastoncelli; la differenza è nel tipo di proteina presente, la iodopsina. Quest’ultima presenta come struttura di base l’11 cis-retinale che si lega a componenti proteiche rappresentate dalle fotopsine, pigmenti cromosensibili nei confronti di tre differenti colori (teoria tricromatica): il blu, il verde ed il rosso. Tale organizzazione rappresenta la condizione necessaria per la percezione dei colori; in particolare, una luce monocromatica di una specifica lunghezza d’onda, eserciterà un determinato grado di stimolazione su uno dei differenti gruppi di coni facendo sì che il rapporto di stimolazione dei tre gruppi venga interpretato dal sistema nervoso come specifica sensazione cromatica.
La stimolazione simultanea e di eguale intensità di tutti e tre i gruppi, darà origine alla sensazione cromatica di bianco che corrisponde, quindi, ad una combinazione di tutte le lunghezze d’onda dello spettro. Lo stimolo visivo quindi, dopo aver stimolato i fotorecettori retinici , viene veicolato attraverso il nervo ottico, il tratto ottico, il corpo genicolato laterale e le radiazioni ottiche di Gratiolet.
A questo punto l’impulso raggiunge la corteccia visiva, localizzata nei lobi occipitali e costituita da un’area visiva primaria (area 17) e aree visive secondarie (area 18 e 19) in stretta connessione tra loro. In tale sede l’impulso elettrico viene assimilato e processato, formando le immagini che percepiamo nella nostra quotidianità. La corteccia visiva, inoltre, si connette, attraverso fasci trasversali che vanno alla superficie laterale del lobo occipitale, con il centro dei ricordi visivi e con il centro della memoria uditiva all’apice del lobo temporale, nonchè con il centro del linguaggio articolato situato nel piede della terza circonvoluzione frontale.
Visto il ruolo cardine rivestito dal lobo occipitale nell’ ambito del processo visivo, appare chiaro come un danno significativo di tale regione cerebrale si correli alla compromissione del riconoscimento delle immagini dell’ambiente circostante nonchè a possibili ripercussioni negative sul meccanismo del linguaggio e dell’udito.
