Les nerfs oculaires sont toutes les cellules de la rétine, des nerfs optiques, oculomoteurs, trochléaires et abducens. Ceux-ci sont également connus sous le nom de nerfs crâniens II, III, IV et VI. Il existe de nombreux types de neurones spécialisés dans la rétine, y compris les photorécepteurs et les cellules ganglionnaires de la rétine. Avec le nerf optique, ils constituent la base de la vision. Les trois autres nerfs oculaires contrôlent les muscles qui déplacent le globe oculaire.
La rétine est une extension sensible à la lumière du système nerveux central, sur laquelle la lumière est projetée par le cristallin de l’œil. Les cellules photoréceptrices de la rétine, les bâtonnets et les cônes, sont des nerfs spécialement adaptés qui changent chimiquement lorsque la lumière les frappe. Les cellules bâtonnets réagissent aux différences de luminosité et sont plus actives dans l’obscurité, tandis que les cellules coniques sont sensibles aux informations de couleur, qu’elles dérivent des longueurs d’onde de la lumière. D’autres neurones de la rétine codent ces changements en informations qui sont transmises électriquement par les cellules ganglionnaires à l’arrière de la rétine. Ces neurones deviennent le nerf optique après avoir quitté l’œil.
Les nerfs oculaires se développent à partir de différents tissus pendant la grossesse. Le nerf optique provient de la même partie de l’embryon qu’une grande partie du cerveau, y compris le cerveau antérieur et le thalamus. Pour cette raison, il est classé comme faisant partie du système nerveux central. Les cellules ganglionnaires de la rétine et le nerf optique font plus que transmettre des informations : ils les trient activement. Comme les neurones dans le cerveau, ils engagent et traitent les données, dans ce cas catégorisant les signaux de couleur provenant des cellules du cône, en les divisant en plusieurs groupes, appelés canaux d’opposition de couleur.
Les quelque 1 million de neurones du nerf optique vont du cerveau aux cellules ganglionnaires de la rétine. La moitié des fibres nerveuses de chaque rétine se croisent de l’autre côté au niveau du chiasma optique, qui est situé près de l’hypophyse le long du chemin menant au cerveau. De là, les fibres s’appellent le tractus optique et traversent le thalamus avant d’atteindre le cortex visuel du lobe pariétal, où les informations lumineuses de la rétine sont traitées. Les nerfs oculaires se terminent dans les divers cortex visuels.
Le mouvement des yeux est contrôlé par les nerfs crâniens III, IV et VI. Le premier d’entre eux, le nerf oculomoteur, contrôle la paupière, la constriction pupillaire et une grande partie de l’amplitude des mouvements de l’œil. Le nerf trochléaire est plus petit et ne contrôle qu’un seul muscle de l’œil, l’oblique supérieur, qui permet le roulement et le croisement des yeux. Il est particulièrement sensible aux traumatismes crâniens en raison de son long parcours dans le cerveau et de sa fragilité. Le nerf abducens contrôle uniquement le muscle droit latéral ipsilatéral, qui tourne le globe oculaire directement sur le côté.