視神經是十二對腦神經中的第二對。然而,由於它起源於胚胎時期的間腦外翻,故也被視為中樞神經系統的一部分。與周圍神經系統鑲嵌在腦膜中的施旺細胞不同,視神經纖維包被於產生自少突細胞的的髓磷脂。格林-巴利綜合徵一類的外部神經疾病並不影響視神經。

視神經嵌套於全部三層腦膜(硬腦膜、蜘蛛膜、軟腦膜)中。哺乳動物的中樞神經纖維曲目是不可再生的。因此,視神經損傷導致的失明不可逆轉。發端於視網膜上的神經纖維經視神經直通九個大腦中的視神經核。視覺信號在此中繼,再被傳送至視覺神經皮層。

視神經由視網膜神經節細胞的軸突和支持細胞組成。它由眼眶發出,經視神經管指向後中部的視神經交叉,雙眼的部分顳視野(鼻半視網膜)纖維恰在此發生交叉。交叉纖維的規模因物種而異,且與物種的雙目視野最大可視角度有關。多數視神經軸突終結於向視覺皮層傳遞視覺信號的側膝狀核,少部分與眨眼反射有關的終結於頂蓋前核。另有部分軸突在視交叉上核處終結,司職調節醒睡週期。它的直徑在眼附近約為 1.6 mm,到眼眶附近則有 3.5 mm,在顱腦空間時則會達到 4.5 mm。視神經組分的在眼球內長 1 mm,眼眶內長 24 mm,視神經管內長 9 mm,形成視神經交叉前於顱腦空間長度可達 16 mm。在此,約 53 % 的纖維交叉形成視束。它們中的大多數終止於外側膝狀體。

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