Ο οπτικός φλοιός, που βρίσκεται προς την οπίσθια πλευρά του εγκεφάλου, έχει πολλά εξειδικευμένα κύτταρα που συμβάλλουν στην αντίληψη των οπτικών ερεθισμάτων. Μερικοί από αυτούς τους εξειδικευμένους νευρώνες είναι γνωστοί ως σύνθετα κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα βρίσκονται σε τρεις περιοχές του μεγαλύτερου τμήματος του εγκεφάλου, που ονομάζεται παρεγκεφαλίδα. Οι τρεις περιοχές είναι γνωστές ως ο πρωτογενής και δευτερεύων οπτικός φλοιός και μια άλλη κοντινή περιοχή που ονομάζεται περιοχή Brodmann 19, όλες οι οποίες βρίσκονται προς το πίσω μέρος του εγκεφάλου.
Τα περίπλοκα κελιά φαίνεται να παίζουν σημαντικό ρόλο στην αναγνώριση αντικειμένων, ιδιαίτερα όταν βρίσκονται στην περιοχή Brodmann 19. Αυτή η περιοχή φαίνεται να είναι το σημείο όπου τα οπτικά σήματα διακλαδίζονται στις διαδρομές «τι» και «πού». Το πρώτο μονοπάτι καθορίζει ποια αντικείμενα εξετάζονται και το δεύτερο καθορίζει πού βρίσκονται στο διάστημα. Αυτά τα εξειδικευμένα κύτταρα φαίνεται να βοηθούν τον εγκέφαλο να αποφασίσει τι είναι ένα αντικείμενο παρέχοντας πληροφορίες για τις γραμμές που το συνθέτουν.
Στο οπτικό σύστημα, σύνθετα κύτταρα εμπλέκονται στην αναγνώριση ορίων και ακμών. Συγκεκριμένα κελιά θα ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένους προσανατολισμούς των γραμμών. Ένας σχετικός τύπος κυττάρων, γνωστός ως απλά κύτταρα, θα ανταποκριθεί επίσης με αυτόν τον τρόπο.
Τα σύνθετα κελιά, σε αντίθεση με τα απλά κελιά, δεν απαιτούν αυτές οι γραμμές να βρίσκονται σε ένα συγκεκριμένο σημείο του διαστήματος. Θα ανταποκριθούν στους προσανατολισμούς γραμμών οπουδήποτε στο μεγάλο δεκτικό πεδίο τους, ανεξάρτητα από την ακριβή τοποθεσία τους. Κρατώντας την ανάγκη για ενεργοποίηση συγκεκριμένων προσανατολισμών, μερικά από αυτά τα κύτταρα πυροδοτούνται όταν εντοπίζουν κίνηση κατεύθυνσης.
Η αντίθεση μεταξύ των περιοχών του φωτός και του σκότους, όπως φαίνεται από τα οπτικά κύτταρα του ματιού, απαιτείται για αυτά τα κύτταρα να καθορίσουν τον προσανατολισμό της γραμμής. Οι ράβδοι και οι κώνοι στέλνουν πληροφορίες σχετικά με τα όρια μεταξύ φωτός και σκοταδιού σε απλά κελιά, τα οποία τα ερμηνεύουν ως ακμές. Τα απλά κελιά λένε στη συνέχεια περίπλοκα κελιά για μικρά τμήματα αυτών των άκρων και τα σύνθετα κελιά αθροίζουν αυτές τις πληροφορίες μαζί για να δημιουργήσουν μια μεγαλύτερη αντίληψη των ακμών ή περιγραμμάτων σχημάτων.
Ο τρόπος διαμόρφωσης του οπτικού συστήματος περιλαμβάνει αρκετά απλά κελιά που λαμβάνουν πρώτα οπτική είσοδο. Γραμμές σε συγκεκριμένο προσανατολισμό και εμφανίζονται σε μια ακριβή θέση στο δεκτικό πεδίο ενός κυττάρου, θα προκαλέσουν πυρκαγιά. Τα πεδία υποδοχής είναι οι ακριβείς περιοχές στις οποίες τα οπτικά κύτταρα ανιχνεύουν ερεθίσματα. Για παράδειγμα, τα απλά κελιά ανταποκρίνονται μόνο σε ακμές που εντοπίζονται μέσα στο συγκεκριμένο πεδίο τους. Ερεθίσματα εκτός του δεκτικού πεδίου θα οδηγήσουν σε αναστολή από κοντινά κύτταρα.
Αφού ενεργοποιηθούν από έναν δεδομένο προσανατολισμό, τα απλά κελιά μεταδίδουν αυτές τις πληροφορίες σε μικρότερο αριθμό σύνθετων κελιών μέσω σύγκλισης εισόδων. Αυτά τα κελιά ενσωματώνουν τις πληροφορίες που λαμβάνουν και τις στέλνουν σε άλλες οπτικές περιοχές για περαιτέρω επεξεργασία. Άλλες διαδικασίες όπως η οπτική μνήμη και η αναγνώριση σχήματος ενδέχεται να απαιτούν εισαγωγή από αυτά τα κελιά, ανάλογα με την περιοχή στην οποία βρίσκονται.