CHAPITRE 2 LA VISION : UNE CONSTRUCTION CEREBRALE Ce n’est qu’au niveau du cerveau que se fait l’interprétation de ce que l’on perçoit via nos photorécepteurs visuels, puis une construction mentale de cette perception = formation d’une image qui est une représentation visuelle du monde qui nous entoure Vision = interprétation et construction d’une image cérébrale à partir de perceptions lumineuses I- La naissance du message sensitif rétinien et sa transmission au cerveau (TP N°4) Comment le message visuel naît-il au niveau de la rétine et comment est-il transmis au cerveau pour être analysé ? a- La naissance du message sensitif et sa transmission aux neurones rétiniens : Doc 1 p14 Lorsqu’un rayon lumineux (ou photon) est absorbé par les pigments présents dans les photorécepteurs, il se produit une manifestation électrique appelée potentiel d’action qui est à l’origine du message nerveux visuel. Ce message nerveux se propage le long des photorécepteurs en direction des neurones bipolaires. La transmission de l’information nerveuse du photorécepteur (neurone pré-synaptique) au neurone bipolaire (neurone post-synaptique) se fait grâce aux synapses (= contact entre deux neurones). Le message se propage de manière identique entre les neurones bipolaires et les neurones ganglionnaires. Ces derniers envoient finalement ce message nerveux à l’encéphale par l’intermédiaire de leurs fibres nerveuses qui forment le nerf optique. Docs 1 et 2p40 Au niveau d’une synapse, le message nerveux électrique est converti en un message chimique via des neurotransmetteurs (= substance chimique porteuse de message) libéré par le neurone prés-synaptique dans la fente synaptique. Les neurotransmetteurs se fixent ensuite sur des récepteurs présents sur la membrane du neurone post-synaptique, ce qui déclenche chez ce dernier l’apparition d’un nouveau message nerveux électrique. Docs 3, 4 et 5p41 Des drogues (comme les hallucinogènes : le LSD) perturbent la vision en modifiant le fonctionnement des synapses des voies visuelles. b- Trajet du message nerveux de la rétine au cerveau : les voies visuelles : Rappelons que chaque œil peut voir une partie de l’espace appelée champ visuel (= ensemble des points de l’espace perceptibles par un œil immobile). Les champs visuels de l’œil droit et gauche sont décalés. Une partie de l’espace est perçue simultanément par les deux yeux : c’est le champ de vision binoculaire. (Doc 1 p12) Les nerfs optiques conduisent le message nerveux visuel à un ensemble d’aires visuelles regroupées à l’arrière des deux hémisphères cérébraux (lobe occipital du cerveau) formant le cortex visuel (= partie du cerveau située en arrière dans le lobe occipital et qui intervient dans l’analyse des images). Au cours de ce trajet, les fibres nerveuses issues de chaque œil croisent au niveau du chiasma optique (= zone du cortex située entre les yeux et le cortex visuel, au niveau de laquelle les fibres provenant des hémi-rétines nasales des deux yeux se croisent, et passent dans l’hémisphère cérébral opposée). Suite à ce croisement, les fibres nerveuses contenues dans l’hémisphère cérébral droit contiennent les informations de l’hémirétine temporale de l’œil droit et de l’hémi-rétine nasale de l’œil gauche, autrement dit deux informations provenant du champ visuel gauche. Il en est de même pour l’hémisphère cérébral gauche du cerveau qui lui reçoit les informations du champ visuel droit. (Docs 1 et 2 p 34-35) II- Le traitement cérébral de l’information visuelle (TP N°5) Le cortex visuel reçoit une multitude d’informations visuelles, provenant des yeux, où elles des messages nerveux sont élaborés suite à la stimulation des photorécepteurs. Comment ces informations visuelles vont être traitées pour permettre une perception visuelle de ce que l’on observe. Docs p 38-39 Passé le relai synaptique du corps genouillé latéral, les informations visuelles sont acheminées dans deux aires cérébrales qui forment le cortex visuel primaire (= point d’entrée des messages visuels dans le cortex), puis elles sont transmises aux autres aires spécialisées du cortex visuels. Dans chaque hémisphère, une aire est spécialisée dans le traitement des couleurs alors que d’autres sont spécialisées dans le traitement de la forme, du mouvement, la profondeur, etc. Un échange d’information permanent entre les différentes aires du cortex visuel permet une vision instantanée et globale. La perception n’est donc possible que grâce à la synchronisation et la complémentarité des différentes aires du cortex visuel. III- Une perception visuelle propre à chaque individu Aucune personne ne perçoit l’environnement exactement de la même façon. De quoi dépend la perception visuelle d’un individu ? a- Perception visuelle et programme génétique La perception visuelle dépend de l’organisation et de la structure du cortex visuel, de la présence de pigments rétiniens ou encore de la structure de l’œil. Or toutes ces propriétés sont directement contrôlées par des gênes, elles dépendent donc du programme génétique des individus. Certaines maladies génétiques comme le daltonisme (= maladie génétique qui entraîne une anomalie dans la vision des couleurs), par exemple, peuvent entraîner des troubles de la perception visuelle. Les structures impliquées dans la vision dépendant des gènes, les êtres vivants d’une même espèce possèdent en théorie, à la naissance, les mêmes potentialités visuelles. b- Evolution de la perception visuelle La perception visuelle de chaque être vivant dépend aussi de l’environnement. Des expériences montrent que les stimuli lumineux sont nécessaires au bon développement du système visuel. En effet, chez un individu qui présente un œil atrophié, le réseau de neurones en liaison avec cet œil est remanié de façon à être utilisé par le seul œil fonctionnel. De même, chez les personnes souffrant de surdité, on a pu montrer qu’une partie des neurones constituant le cortex auditif, devenue inutile, est utilisée dans la perception visuelle. Cette possibilité de remanier en permanence l’agencement des neurones porte le nom de plasticité cérébrale (= capacité qu’ont les neurones constitutifs du cerveau à changer d’organisation). c- Troubles de la perception nerveuse Certaines substances chimiques exogènes (= substances qui n’est pas fabriquée par l’organisme) comme les drogues, puissent perturber notre perception. Ces substances présentent de très grandes similitudes avec les neurotransmetteurs de notre organisme. Elles fixent sur les récepteurs des neurones post-synaptiques (entrant en compétition avec nos propres neurotransmetteurs) et génèrent des messages « erronés » à l’origine de visions artificielles et d’hallucinations (= perception irréelle de l’environnement). La perception visuelle constitue donc une prise de connaissance du monde extérieur. Elle résulte de l’interaction de facteurs internes (génétiques) et de facteurs externes (environnement, expériences,…) et ne reflète pas toujours exactement la réalité extérieure. Les illusions d’optique illustrent bien ce fait.