O olho é a única parte do cérebro que pode ser vista diretamente. Isso acontece quando um oftalmologista usa um oftalmoscópio e joga uma luz brilhante em seu olho para examiná-lo. Esse exame mostra a camada mais recôndita do olho (a retina) e o nervo que carrega mensagens visuais da retina ao cérebro (nervo óptico), visíveis no exame de fundo do olho.
Em muitas doenças neurológicas, como esclerose múltipla ou derrame, é possível ver alterações no nervo óptico capazes de fornecer um diagnóstico direto. E se a pressão cerebral aumenta, talvez devida a um tumor cerebral, é possível visualizar isso como um inchaço no nervo óptico. Portanto, alterações no fundo do olho podem ser usadas no diagnóstico de pressão alta, diabetes, glaucoma, degeneração macular relacionada à idade e doenças genéticas, como distrofias da retina.
O olho é a única parte do corpo em que tecido nervoso e vasos podem ser vistos diretamente. Isso permite uma visão direta de alterações causadas por doenças. Essa visão direta da retina e do nervo óptico fazem com que o olho seja extremamente apropriado para pesquisas, que, por exemplo, observem alterações em doenças neurológicas.