th.me.2.chapitre.c

De l’œil au cerveau : quelques aspects de la vision
De la lumière au message nerveux : le rôle de l’œil
I/ La formation des images sur la rétine
La lumière traverse les milieux transparents de |’œil, dont le cristallin. Ce dernier
réfracte (dévie) la lumière et la focalise sur la rétine, ou il se forme une image des objets
observés. La transparence du cristallin résulte de l’arrangement de certaines protéines dans
les cellules vivantes qui le constituent.
Le cristallin est élastique. Lors de la vision de près, il se déforme, de sorte que l’image
se forme sur la rétine; c’est l’accommodation.
Une anomalie de forme du cristallin, l’altération de son élasticité ou de sa transparence
expliquent certains défauts de vision.
II/ Les photorécepteurs rétiniens
La rétine comprend des cellules sensibles à la lumière car elle possède un pigment. Ce
sont les photorécepteurs, à l’ origine d’un message nerveux achemine au cerveau par le nerf
optique.
Il existe deux types de photorécepteurs. Les bâtonnets sont sensibles à l’intensité
lumineuse et interviennent dans la vision en conditions de faible luminosité. Les cônes, dont le
pigment est une opsine, sont sensibles à la couleur et sont mis en jeu dans la vision précise.
L’espèce humaine est trichromate : chaque couleur perçue résulte de l’activité de trois
types de cônes qui diffèrent par leur maximum de sensibilité (soit dans le bleu, soit dans le
vert, soit dans le rouge). Ces différences de sensibilité s’expliquent par la présence d’une
opsine différente.
Chez l’individu daltonien, la vision des couleurs est perturbée par suite d’une anomalie
d’une des opsines.
III/ Pigments rétiniens et évolution
Les pigments rétiniens sont codes par des gènes. Les différents gènes d’opsine de
l’espèce humaine présentent de nombreuses similitudes ils résultent de l’évolution d’un gène
ancestral ayant subi des mutations, constituant ainsi une famille multigénique.
Les différences entre les gènes d’opsine chez différentes espèces de primates
reflètent le degré de parenté entre ces espèces. Elles permettent de classer l’Homme au sein
des primates de l’Ancien monde. Une duplication des gènes d’opsines est à l’origine de la
trichromatie des primates de l’Ancien monde.
IV/ Le cours en image
Cerveau et vision : aires visuelles et plasticité cérébrale
V/ Le traitement cérébral de l’information visuelle
Le message nerveux produit par la rétine est acheminé au cerveau par les voies
nerveuses centrales. Il parvient au cortex visuel primaire, aussi appelé aire V1, situé à
l’extrémité occipitale du cerveau. Il est ensuite propagé dans l’ensemble du cortex visuel.
L’étude de différentes lésions cérébrales du cortex visuel met en évidence l’existence
de plusieurs régions localisées, appelées aires corticales visuelles. Chacune d’entre elles a des
fonctions spécifiques (perception de la couleur, des formes, du mouvement).
Les études d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (lRMf) confirment
qu'une perception visuelle normale repose sur l'activité simultanée de l’ensemble de ces aires
visuelles.
L’étude de lésions et l’imagerie cérébrale montrent enfin que la reconnaissance visuelle
d’objets ou de visages nécessite la collaboration entre les aires visuelles et des structures
cérébrales impliquées dans la mémoire.
La prise de drogues hallucinogènes, comme le LSD, perturbe le fonctionnement du
cortex visuel et provoque des hallucinations. Leur usage répété peut produire de graves
troubles cérébraux à long terme.
VI/ La mise en place du phénotype visuel et la plasticité du
cerveau.
Le développement d’un cortex visuel fonctionnel repose sur des structures cérébrales
innées héritées de l’évolution. Il dépend également de l’expérience visuelle précoce de chaque
individu après la naissance, qui peut induire des réarrangements neuronaux au sein du cortex
visuel. Cette plasticité cérébrale s’observe tout au long de la vie.
L’apprentissage et la mémorisation reposent également sur la plasticité du cerveau.
L’apprentissage implique une sollicitation répétée de circuits de neurones, qui modifie les
connexions entre ces neurones.
VII/ Le cours en image (suite et fin)