ระบบสายตาหมายถึงส่วนในระบบประสาทกลางที่ยังการเห็นให้เป็นไปได้ในสิ่งมีชีวิตเป็นระบบที่แปลข้อมูลจากแสงในความถี่ที่เห็นได้เพื่อสร้างแบบจำลองของโลก.ganglion cell[2] ของเรตินาส่งข้อมูลอย่างเป็นระเบียบไปยัง lateral geniculate nucleus (LGN) ในทาลามัส และจากนั้น ไปยังคอร์เทกซ์สายตาปฐมภูมิ (V1).จุดที่อยู่ใกล้ ๆ กันบนเรตินา มีนิวรอนที่อยู่ใกล้ ๆ กันเป็นตัวแทน (คือเป็นแผนที่) ทั้งใน LGN ทั้งใน V1การส่งและการรับข้อมูลเป็นระเบียบอย่างนี้เรียกว่า topography (ภูมิลักษณ์[1])

มีแผนที่ภูมิลักษณ์หลายประเภทในคอร์เทกซ์สายตา เช่น แผนที่ภูมิลักษณ์ของเรตินา (retinotopic map) แผนที่ occular dominance และ แผนที่ทิศทาง (orientation)แผนที่ของเรตินาเป็นประเภทที่เข้าใจได้ง่ายที่สุดโดยความเป็นแผนที่ภูมิลักษณ์คือเป็นแผนที่ที่ภาพที่ตกลงบนเรตินามีนิวรอนที่คอร์เทกซ์คือ LGN และ V1 เป็นตัวแทนกล่าวโดยอีกนัยหนึ่ง ถ้ามีจุดจุดหนึ่งในคอร์เทกซ์ที่เป็นตัวแทนของเรตินาเสียหาย บุคคลนั้นก็จะเกิดดวงมืดในสายตา คือจะไม่สามารถเห็นส่วนของภาพที่ตกลงบนเรตินาที่จุดในคอร์เทกซ์ที่เสียหายเป็นตัวแทนรองรับ

แม้แผนที่ทิศทาง ก็เป็นแผนที่ภูมิลักษณ์ด้วยในแผนที่อย่างนี้ มีเซลล์ประสาทที่เลือกตอบสนองต่อรูปที่มีทิศทางโดยเฉพาะ (เช่นเป็นรูปตั้งหรือรูปนอน) และเมื่อรูปมีทิศทางเฉพาะนั้นมาอยู่ในลานรับสัญญาณของเซลล์ ก็จะเกิดการยิงศักยะงานในระดับที่สูงสุดและเมื่อรูปนั้น เคลื่อนไปจากลานรับสัญญาณของเซลล์ ระดับการยิงสัญญาณของเซลล์ก็จะลดลงแผนที่ทิศทางเป็นแผนที่ภูมิลักษณ์เพราะว่าเซลล์ใกล้ ๆ กันเลือกตอบสนองต่อรูปที่มีทิศทางเดียวกัน

การจัดระเบียบโดยภูมิลักษณ์ของเรตินา มีอยู่ในเขตต่าง ๆ ที่ประสาทนำเข้านำข้อมูลจากเรตินา ไปยังโครงสร้างต่าง ๆ ใต้เปลือกสมอง แล้วไปยัง V1 และไปยังเขตสายตาในคอร์เทกซ์อื่น ๆคอร์เทกซ์สายตาปฐมภูมิ (V1 หรือเขตบร็อดแมนน์ 17) เป็นคอร์เทกซ์เขตแรกที่รับข้อมูลสายตา[3]

ช่วงพัฒนาการ

สมมุติฐาน Chemoaffinity hypothesis ให้การสันนิษฐานว่า มีเครื่องหมายเชิงเคมีกระจายโดยลาดระดับไปทั่วเรตินาและ superior colliculus[4]ซึ่งทำให้ retinal ganglion cell[2] สามารถรู้ว่าควรจะมี dendrite ไปสุดอยู่ที่ไหนงานทดลองในตาประกอบของสัตว์ในสกุล Xenopus ซึ่งเป็นกบโดยมากอยู่ในน้ำในทวีปอัฟริกา แสดงว่า ไม่ใช่เพียงแต่ dendrite ของ RGC เท่านั้นที่มีความเฉพาะเจาะจงเช่นนี้ แม้แต่แอกซอนของ RGC ก็มีความเฉพาะเจาะจงเช่นนี้เช่นเดียวกันคือ แอกซอนต้องมีการร่วมมือกันเพื่อให้แน่ใจว่า แอกซอนที่สื่อข้อมูลของเรตินาในจุดที่ใกล้ ๆ กัน ไปสุดในเขตเดียวกันใน superior colliculus[4][5]

ประเภทของแผนที่ภูมิลักษณ์ของเรตินา

แผนที่ตัวแทนที่หนึ่ง (First-order representation) เป็นแผนที่ที่จุดใกล้ ๆ กันที่อยู่ในส่วนครึ่งเดียวกันของเรตินา ก็จะมีคอลัมน์ใกล้ ๆ กันในคอร์เทกซ์ซีกตรงข้ามเป็นตัวแทน ตัวอย่างก็เช่น แผนที่ใน V1

แผนที่ตัวแทนที่สอง (Second-order representation) หรือเรียกว่า field discontinuity map เป็นแผนที่มีระเบียบที่ดูเหมือนว่า มีช่องหรือความไม่ต่อเนื่องกัน (discontinuity) ในลานสายตา (visual field) หรือในเรตินาแผนที่ในเขตสายตา V2 และคอร์เทกซ์นอกคอร์เทกซ์ลาย (extrastriate cortex) อื่น ๆ (คือเขตคอร์เทกซ์ที่มีระดับสูงกว่า V1) จัดเป็นแผนที่ตัวแทนที่สอง[6]