O córtex visual, localizado na parte posterior do cérebro, possui muitas células especializadas que contribuem para a percepção dos estímulos visuais. Alguns desses neurônios especializados são conhecidos como células complexas. Essas células são encontradas em três áreas da maior parte do cérebro, chamadas de cérebro. As três áreas são conhecidas como córtices visuais primário e secundário e outra região próxima chamada área de Brodmann 19, todas localizadas em direção à parte posterior do cérebro.
Células complexas parecem desempenhar um papel importante no reconhecimento de objetos, principalmente quando localizadas na área 19 de Brodmann. Essa área parece ser o ponto em que os sinais visuais se ramificam nos caminhos “o quê” e “onde”. O primeiro caminho determina para quais objetos estão sendo observados e o último determina onde eles estão localizados no espaço. Essas células especializadas parecem ajudar o cérebro a decidir o que é um objeto, fornecendo informações sobre as linhas que o compõem.
No sistema visual, células complexas estão envolvidas no reconhecimento de limites e arestas. Células específicas responderão a orientações específicas de linhas. Um tipo de célula relacionado, conhecido como células simples, também responderá dessa maneira.
As células complexas, diferentemente das células simples, não exigem que essas linhas estejam em um ponto específico no espaço. Eles responderão às orientações da linha em qualquer lugar do seu grande campo receptivo, independentemente de sua localização exata. Mantendo a necessidade de orientações específicas para ativar, algumas dessas células disparam quando detectam movimento direcional.
O contraste entre as regiões de luz e escuridão, como visto pelas células visuais do olho, é necessário para que essas células determinem a orientação da linha. Barras e cones enviam informações sobre os limites entre luz e escuridão para células simples, que as interpretam como arestas. As células simples informam as células complexas sobre pequenas porções dessas arestas, e as células complexas somam essas informações para criar uma concepção maior de arestas ou contornos de formas.
A maneira como o sistema visual é organizado envolve várias células simples que recebem entrada visual primeiro. Linhas em uma determinada orientação e ocorrendo em um local exato no campo receptivo de uma célula farão com que ela seja disparada. Os campos receptivos são as regiões exatas nas quais as células visuais detectam estímulos. Por exemplo, células simples respondem apenas às arestas detectadas dentro de seu campo específico. Estímulos fora do campo receptivo levarão à inibição pelas células próximas.
Após serem ativadas por uma determinada orientação, as células simples retransmitem essas informações para um número menor de células complexas através de entradas convergentes. Essas células integram as informações que recebem e as enviam para outras áreas visuais para processamento adicional. Outros processos, como memória visual e reconhecimento de forma, podem exigir informações dessas células, dependendo da área em que estão localizadas.