Korteks Visual Primer (V1)

Dari nukleus genikulatus lateralis (NGL), neuron mengirim sinyal ke korteks visual primer, kadang-kadang disebut V1 karena daerah ini adalah daerah korteks visual pertama. Sekitar 90 persen dari output dari proyek retina pertama NGL dan kemudian seterusnya sampai dengan V1. NGL kiri memproyeksikan ke V1 di belahan otak kiri; NGL kanan ke V1 kanan (Gambar 67). Dalam V1, input tata ruang dari retina masih dipertahankan. V1 kiri menerima seperangkat  masukan terarur dari belahan kiri dari kedua retina, melalui thalamus. Bagian foveal dari bidang visual direpresentasikan di bagian posterior dari lobus oksipital, dekat kutub oksipital dan bagian yang lebih perifer dari bidang visual direpresentasikan lebih anterior. V1 kiri mengandung peta retinotopik dari bidang visual kanan secara keseluruhan, sementara V1 kanan berisi peta keseluruhan bidang visual kiri. Organisasi retinotopik sangat lazim di daerah visual awal (V1 melalui V4), di mana neuron memiliki daerah reseptif kecil, tetapi menjadi lemah dan kurang teratur di daerah visual yang lebih tinggi di luar lobus oksipital.

Neuron pada V1 sensitif terhadap keseluruhan fitur visual, dimana hal ini tidak terlihat di NGL. Salah satu fitur visual yang paling penting adalah orientasi (Hubel dan Wiesel, 1962, 1968). Beberapa neuron V1 memberikan respon terbaik untuk garis vertikal, beberapa untuk garis miring 20-derajat, yang lain garis horizontal dan sebagainya. Bagaimana neuron ini mememiliki sifat atau bidang reseptif yang baru ? Gambar 6.8 menunjukkan contoh dari sebuah model untuk selektivitas orientasi pada V1. Jika neuron V1 menerima masukan rangsang dari tiga neuron NGL yang sejajar dengan bidang reseptif pusat, maka neuron V1 akan memberikan respon terbaik untuk garis berorientasi cocok. Sebagai contoh, jika sebuah batang vertikal disajikan, neuron yang ditunjukkan pada gambar akan memberikan respon terkuat, karena seluruh wilayah rangsang akan terangsang, sedangkan daerah penghambatan tidak akan dirangsang. Jika batang itu dimiringkan sehingga menjauh dari keadaan vertikal, neuron akan merespon lebih lemah karena bagian dari daerah penghambatan sekarang akan dirangsang, dan bagian dari pusat rangsangan tidak dirangsang. Akhirnya jika sebuah batang horisontal disajikan, neuron tidak dapat menyala sama sekali, karena proporsi dari daerah penerima dan penghambat akan sama dalam menerima rangsangan, yang menyebabkan keseimbangan dalam kekuatan input rangsang dan penghambatan masuk. Konfigurasi penerima dan penghambat pada bidang reseptif dapat menjelaskan selektivitas orientasi neuron V1.

Neuron V1 juga sensitif terhadap banyak fitur visual lain diluar orientasi (Hubel dan Wiesel, 1998). Beberapa neuron merespon terbaik untuk arah tertentu gerakan, seperti gerakan ke atas, gerakan ke kiri atau gerakan ke bawah. Neuron lainnya merespon terbaik untuk warna tertentu atau perbedaan warna (misalnya merah vs hijau, kuning vs biru), meskipun beberapa tipe dasar neuron sensitif warna juga dapat ditemukan di retina dan NGL. Akhirnya, beberapa neuron merespon terbaik untuk disparitas binokular tertentu (Barlow et al, 1967; Cumniing, 2002)  yang mengacu pada tingkat keselarasan antara gambar di kedua mata. Perpindahan kecil antara gambar di kedua mata memungkinkan kita untuk melihat lebih mendalam dan secara stereotipi ketika kita melihat objek dengan kedua mata terbuka. (Coba tutup satu mata, menjulurkan lengan dengan panjang penuh dan mencoba cepat untuk memindahkan dua jari telunjuk untuk bertemu satu sama lain. Sekarang coba ini lagi dengan kedua mata terbuka, jika Anda memiliki visi binokular normal, ini akan jauh lebih mudah dilakukan dengan kedua mata terbuka karena Anda dapat lebih menilai jarak dua jari Anda.) Lihat Gambar 6.9 untuk melihat skema jalur dalam sistem penglihatan binokular.

Jadi bagaimana neuron V1 menanggapi desain sebuah rumah? Sebuah neuron V1 yang diatur dalam garis miring 45-derajat dan memiliki daerah reseptif dalam posisi di sepanjang atap dapat merespon dengan baik untuk atap yang  miring. Sebuah neuron V1 yang dapat merespon dengan baik untuk vertikal akan membantu memberikan sinyal mengenai kehadiran dinding vertikal dan neuron horizontal akan merespon langit-langit atau lantai rumah. Dalam hal ini dapat segera terlihat bahwa neuron V1 melakukan hal yang lebih dari menanggapi hal  sederhana seperti cahaya, sebagaimana yang dilakukan NGL. Neuron V1 memberikan representasi neural dari orientasi fitur visual yang terdiri dari kontur dan bentuk objek. Gambar 6.10 memberikan ringkasan dari hirarki pemprosesan visual. Dari NGL, V1, V4 ke korteks temporal ventral. Kita dapat melihat bahwa neuron secara bertahap merespon rangsangan yang lebih kompleks dari satu daerah ke yang berikutnya

Singkatnya V1 berperan penting dalam menganalisis fitur visual pada detail tingkat lanjut. Neuron ini memiliki bidang reseptif kecil yang sensitif terhadap orientasi, gerak warna, atau disparitas binokular. Setelah sinyal visual dianalisis di V1, mereka dikirim ke wilayah visual yang lebih tinggi untuk diproses lebih lanjut.