1 DE L`ŒIL AU CERVEAU : QUELQUES ASPECTS DE LA VISION
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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 Le fonctionnement d'une synapse chimique 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. Molécule d' opsine M Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 2 Sur 4 COURS ÉLÈVES 1S 1.2 06/09/16 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 …) . Organisation des aires visuelles de la vision 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 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. Oiseaux Mammifères Autres Homme mammifères Amphibiens Vision tétrachromatique Vision dichromatique Vision trichromatique Arbre phylogénétique simplifié de certains vertébrés basé sur les pigments de l'oeil 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
