1 DE L`ŒIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION

COURS ÉLÈVES 1S 06/09/16
1 DE L’ŒIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA
VISION
La vision est le principal organe des sens dans l'espèce humaine.
Nous chercherons à expliquer les principales caractéristiques de la
vision humaine en analysant ce qui se passe depuis l'œil jusqu'au cerveau.
1.1 Perception visuelle, le rôle de l'œil:
La plupart des mammifères ont une vision dichromatique (basée sur 2 couleurs), avec vision du vert et
du bleu, mais l'espèce humaine a une vision trichromatique (basée sur 3 couleurs), avec vision du bleu, du vert
et du rouge .
1.1.1 Le cristallin : une lentille
vivante
Le cristallin est l’un des systèmes
transparents de l’œil humain. Il permet
une vision nette à différentes distances
en modifiant sa forme ( clic sur
accommodation). Ce changement de
forme amène l'image sur la rétine,
condition d'une vision nette.
Des anomalies de forme du
cristallin expliquent certains défauts de
vision (myopie, hypermétropie).
D'autres défauts apparaissant avec l'age
sont liés à une perte de transparence
(cataracte) ou de souplesse (presbytie)
du cristallin .
Cela montre qu'il est formé de cellules vivantes. Celles-ci renouvellent en permanence leur contenu,
ce qui est indispensable à sa transparence.
1.1.2 La rétine, zone photosensible
La rétine tapissant le fond de l’œil comporte
les cellules nerveuses (neurones  ) jouant le
rôle de récepteurs sensoriels de la vision appelés
photorécepteurs. Celle de l’Homme contient les
cônes permettant la vision des couleurs et les
bâtonnets sensibles à l’intensité lumineuse .
Le message nerveux issu des photorécepteurs
se déplace dans les cellules sous forme électrique et
est transmis entre les cellules nerveuses par un
message chimique (molécule) au niveau de
synapses . Il est acheminé au cerveau par les
fibres nerveuses (prolongements des neurones en
forme de fil) des cellules multipolaires de la rétine
par le nerf optique. Le nerf optique est donc
constitué des fibres nerveuses des cellules
multipolaires de la rétine.
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 1 Sur 4

COURS ÉLÈVES 1S 06/09/16
1.1.3 Les pigments des photorécepteurs, un produit de l’évolution
Les photons sont absorbés par des pigments de nature protéique
localisés dans les photorécepteurs, les opsines ce qui permet la vision.
Chaque photorécepteur est caractérisé par un pigment particulier. Des
anomalies des pigments rétiniens se traduisent par des perturbations de la
vision des couleurs. (daltonisme ).
Les gènes contrôlant la synthèse des pigments rétiniens dérivent tous
d'un même gène ancestral, on parle de famille multigénique (gène ancestral
+ ensemble de gènes issus de duplications (copies) de ce gène). Leur étude
permet de placer l’Homme parmi les Primates.
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 2 Sur 4
Le fonctionnement d'une synapse chimique
Molécule d' opsine M

COURS ÉLÈVES 1S 06/09/16
1.2 Cerveau et vision : aires cérébrales et plasticité
1.2.1 Aires visuelles et perception visuelle
Les messages nerveux en provenance de l'œil sont
traités par des zones spécialisées du cerveau appelées aires
visuelles situées au niveau du lobe occipital (arrière de la tête)
.
L’imagerie fonctionnelle du cerveau (Obtention
d'images du cerveau pour déterminer ses zones d'activité
durant une tâche donnée) permet de mettre en évidence
d'autres aires spécialisées. Dans une aire donnée, chaque
zone est également spécialisée (dans l'aire visuelle, aire des
formes, des mouvements …) .
La reconnaissance des formes nécessite une collaboration entre les fonctions visuelles et la
mémoire.
1.2.2 Aires cérébrales et plasticité
La reconnaissance d'un mot écrit nécessite une
collaboration entre aires visuelles, mémoire et des structures
liées au langage. En cas de déficit des zones impliquées
dans le langage (hémisphère gauche), les zones localisées
de la même manière dans l'autre hémisphère peuvent
prendre le relais. Il y a donc une certaine plasticité
cérébrale (chez les enfants en particulier).
Cette plasticité est très utile dans les situations
d'apprentissage et l’entraînement permet d'exploiter ces
capacités.
De la reconnaissance d'un objet à l'action de saisir
Des substances comme le LSD se fixent sur certaines
protéines du système nerveux, perturbent ainsi le
fonctionnement des aires cérébrales associées à la vision et
provoquent des hallucinations qui peuvent dériver vers des
perturbations cérébrales graves et définitives.
La mise en place du phénotype fonctionnel du
système cérébral impliqué dans la vision repose sur des
structures cérébrales innées, issues de l’évolution et sur la plasticité cérébrale au cours de l’histoire
personnelle. De même la mémoire nécessaire par exemple à la reconnaissance d’un visage ou d’un mot
repose sur la plasticité du cerveau. L’apprentissage repose sur la plasticité cérébrale. Il nécessite la
sollicitation répétée des mêmes circuits neuroniques.    .
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 3 Sur 4
Organisation des aires visuelles de la vision

COURS ÉLÈVES 1S 06/09/16
L'étude des opsines permet de reconstituer l'histoire évolutive des vertébrés. Les poissons, amphibiens,
reptiles et oiseaux ayant une vision tétrachromatique, les biologistes pensent que l'ancêtre commun aux
vertébrés avait lui aussi une vision tétrachromatique. Les mammifères auraient perdu deux types de
photorécepteurs, l'homme en acquérant un troisième type dans un dernier temps.
Représentation visuelle
Table des matières
1DE L’ŒIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION...................................................1
1.1Perception visuelle, le rôle de l'œil:.....................................................................................................................................1
1.1.1Le cristallin : une lentille vivante...................................................................................................................................1
1.1.2La rétine, zone photosensible.........................................................................................................................................1
1.1.3Les pigments des photorécepteurs, un produit de l’évolution........................................................................................2
1.2Cerveau et vision : aires cérébrales et plasticité................................................................................................................3
1.2.1Aires visuelles et perception visuelle.............................................................................................................................3
1.2.2Aires cérébrales et plasticité...........................................................................................................................................3
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 4 Sur 4
Oiseaux
Mammifères
Amphibiens
Homme Autres
mammifères
Vision tétrachromatique
Vision trichromatique
Vision dichromatique
Arbre phylogénétique
simplifié de certains vertébrés
basé sur les pigments de l'oeil