L'œil et son fonctionnement : TPE sur la vision humaine

. L’œil et son fonctionnement
Figure 4 - Schéma de l'oeil humain
Avant de vous présenter cette partie de TPE, il nous a semblé nécessaire de vous présenter les
différents composants de l’œil humain à l’aide de différentes définitions :
Perception visuelle : un mécanisme complexe. Rien n'est plus courant que la vision, et pourtant
... ! Ceci est un phénomène très complexe. Pour ce faire, l'œil doit d'abord capter une image
provenant du milieu extérieur. Cela exige un système optique extrêmement développé (compose de
la cornée, du cristallin et du diaphragme irien). Puis le système nerveux (rétine, voies visuelles et
cerveau) a le devoir de transmettre cette image jusqu'au cerveau. Par la suite, il doit « reconfigurer
» les informations reçues pour pouvoir les transformer sous la forme d'une image.
La cornée : la responsable de l’éclairage. La membrane transparente à la surface de l'œil se
nomme la cornée. Sa transparence est un facteur primordial pour la formation des images sur la
rétine qui pourront être perçu par l'organisme. Afin de conserver cette transparence, la cornée,
maintient une hydratation inférieure à 80% d'eau/mg de tissu. La cornée humaine est large d'environ
2 mm.

Le cristallin : un rôle de "zoom". Ce qui permet à notre œil de faire la mise au point de ce que
nous voyons est le cristallin. Le cristallin se situe derrière l'iris et est une lentille optique. Les
rayons lumineux entrent d'abord par la cornée, puis traversent la pupille.Grâce à ses contractions,
le cristallin fait converger les rayons lumineux sur la rétine. Selon la distance à laquelle on regarde,
le cristallin a le pouvoir de changer de forme. Plus l'objet est près, plus le cristallin se bombe, on
dit qu'il: converge. Ce processus de mise au point s'appelle l'accommodation.
La pupille : le diaphragme de l’œil. La pupille est formée de l'iris, la cornée et l'humeur aqueuse
qui jouent un rôle complémentaire dans la dilatation ou la rétractation de la pupille.Si l'on
comparait les yeux à un appareil photographique, la pupille pourrait être un un diaphragme par
lequel la lumière pénètre. Selon la quantité de lumière la pupille se dilate ou se rétracte. Avec une
lumière intense la pupille ne mesure que 1 à 2 millimètres de diamètre, tandis qu'elle peut
atteindre 8 mm dans l'obscurité. Ce sont les « jeux de la pupille » qui permettent de garder une
vision nette quelque soit la lumière ambiante.
2. La rétine : Le film photographique
Se situant fond de l'œil, la rétine visuelle ou nerveuse est l'endroit où le message lumineux est
traduit en un message nerveux. Il s'agit d'un tissu neuronal très fin. Elle est organisée en dix couches
de cellules. Celles-ci comprennent l'"épithélium pigmentaire", "la couche des photorécepteurs", "la
membrane limitante", "la couche granuleuse" et "la couche plexiforme externes et internes", "la
couche des ganglionnaires", "la couche des fibres optiques" et finalement "la membrane limitante
interne". Pour faciliter les choses, nous parlerons ici uniquement des trois couches qui nous
intéressent: la couche des cellules photosensibles comprenant la couche des photorécepteurs et la
couche granuleuse externe, et la couche granuleuse interne. Ces deux couches représentent les
cellules nerveuses de la rétine ; elles sont chacune reliées entres elles et ont une fonction précise.

Figure 5 - Schéma des différentes couches de la rétine
La première couche à entrer en contact avec la lumière est la couche des cellules photosensibles,
aussi appelées photorécepteur. La rétine est "inversée". En effet, avant de pouvoir atteindre les
photorécepteurs, sensibles à la lumière, la lumière doit traverser la rétine. Cette couche comporte
environ 130 millions de photorécepteurs : Les bâtonnets représentent environ 95% de ces cellules,
soit environ 120 millions. Elles sont responsables de la vision que nous pourrons qualifier de
nocturne car elles ne sont sensibles qu’à la différence entre la lumière et l’obscurité. Cependant,
ces cellules ne sont adaptées qu'à de faible quantité de lumière car ce sont aussi les cellules les plus
sensibles.
Les cônes sont des cellules photo-réceptrices de plus grandes tailles, elles représentent les 5%
restant des cellules photorécepteurs. Ils sont quant à eux responsables de la vision que nous
qualifierons de jour, et sont responsable de notre perception des différentes couleurs. Ils sont en
majorité présents au niveau de la « tâche jaune » qui est appelé la « fovéa » : légère dépression où
sont présents uniquement des cônes, très serrés, pour laisser pénétrer la lumière plus facilement.
Dans cette région de l’œil, le niveau de la vision est plus précise, plus détaillée et plus sensible que

nulle part ailleurs. C’est d’ici que provient la majorité de l’information visuelle qui est par la suite
transmise au cerveau.
La couche suivante, se nomme : couche granuleuse interne. On appelle les cellules qui constituent
la voie « directe » de transmission du message nerveux les cellules bipolaires. Ils existent plusieurs
groupes de cellules bipolaires : les cellules bipolaires reliant les bâtonnets aux cellules
ganglionnaires, sont des cellules bipolaires de bâtonnets ; tandis que les cellules bipolaires qui
relient les cônes aux cellules ganglionnaires, sont nommées cellules bipolaires de cônes. Ces deux
derniers types de cellules se divisent encore en deux types de cellules : les cellules bipolaires dites
« invaginées » et les bipolaires «superficielles».
Grâce à cette organisation en couches, l'information est donc transportée jusqu'au cerveau en
plusieurs étapes.