thème 2_cours chapitre 1

Les yeux sont des organes sensoriels qui perçoivent des informations lumineuses.
Organe sensoriel : organe qui transforme un stimulus en un message nerveux qui est transmis vers les centres nerveux pour y être traiter et
interpréter.
Comment l’information lumineuse est-elle perçue par l’œil ?
Comment est-elle transformée en message nerveux ?
Et comment le cerveau traite-t-il ces informations pour nous permettre de représenter visuellement le monde qui nous entoure ?
CHAPITRE 1
L’ŒIL : DE LA LUMIERE AUX MESSAGES NERVEUX
I- L’œil, un système optique de la formation des images (TP N°1)
Quelle est l’organisation de l’œil ? En quoi permet-elle la formation des images ?
a- L’organisation de l’œil
L’œil est suspendu dans l’orbite (une cavité osseuse) par six muscles, qui permettent les mouvements de l’œil.
Doc 2p10
L’œil est constitué par
• 3 enveloppes emboîtées les unes dans les autres : sclérotique, choroïde et rétine
• Deux chambres séparées par le cristallin :
La chambre antérieure contient un premier milieu liquide transparent : l’humeur aqueuse = Entre la cornée et le cristallin
La chambre postérieure contient un deuxième milieu liquide transparent : l’humeur vitrée = Entre le cristallin et la rétine
• Le cristallin :
Il est de forme biconvexe, et possède une certaine élasticité qui lui permet de se déformer sous l’action de muscles : il fait varier sa
courbure : C’est le phénomène d’accommodation. (Lorsqu’on voit flou ou net)
• Les muscles ciliaires :
Ils sont recouverts d’une membrane colorée : l’iris
Ils peuvent faire varier le diamètre de la pupille (Trou donnant accès à l’arrière de l’œil) : C’est le phénomène de diaphragmation. (Le
diamètre de la pupille varie suivant l’intensité lumineuse) (Doc 1p10)
b- La formation des images
L’image se forme sur la rétine, tissu nerveux sensible aux stimuli lumineux.
La formation de l’image sur la rétine est permise par l’ensemble des milieux transparents de l’œil, qui jouent le rôle de lentille
convergente = structure qui permet de diriger les rayons lumineux vers un même point.
Cornée   Humeur aqueuse   Cristallin   Humeur vitrée   (Rétine)
ATTENTION : C’est la cornée qui est responsable de la quasi-totalité de la convergence des faisceaux.
Le cristallin réside surtout dans la « mise au point » des images sur la rétine : c’est l’accommodation.
L’image qui se forme sur la rétine est plus petite et renversée par rapport à l’objet réel. Cette image optique constitue les stimuli
lumineux qui pourront être captés par des cellules rétiniennes spécialisées dans leurs réceptions. (Docs 3 et 4p11)
Chaque œil est stimulé par des images qui appartiennent à son propre champ visuel = partie de l’espace dont les images se projettent
sur l’œil. (Doc 1p12)
Vers l’avant de l’œil Vers l’arrière de l’œil
Nom Indications Nom Indications
Extérieur de l’œil
Intérieur de l’œil
Cornée
Transparente (laisse passer l’image)
Epaisse et résistante
Sclérotique
Blanche
Epaisse et Résistante
Iris
Dont l’ouverture (la pupille) varie suivant
la contraction des muscles ciliaires
Choroïde
Couleur noire
(absorbe les rayons lumineux)
Rétine
Tissu nerveux
(perçoit le stimulus lumineux)
Se prolonge par le nerf optique

II- La rétine, un tissu spécialisé dans la réception des stimuli lumineux (DM N°2 et TP N°2)
La rétine est la couche photosensible de l’œil sur laquelle se forment les images.
Comment sa structure lui permet-elle d’assurer cette fonction ?
a- L’organisation de la rétine : (DM N°2)
La rétine est la membrane interne photosensible de l’œil. C’est un tissu nerveux constitué de deux couches :
• Une couche externe : la rétine pigmentaire qui est accolée à la choroïde
• Une couche interne : la rétine nerveuse qui est au contact de l’humeur aqueuse
Elle est composée de trois types de cellules nerveuses ou neurones :
• Les photorécepteurs
Cellules capables de capter le stimulus lumineux grâce à la présence, dans leurs membranes, de pigments sensibles à la lumière. En
présence de lumière, les photorécepteurs sont excités : il se produit une modification électrique appelée potentiel d’action, qui est à
l’origine du message nerveux visuel.
→ L’énergie lumineuse est convertie en énergie électrique : c’est une conversion photo-électrique.
• Les neurones bipolaires
Au contact des photorécepteurs, se trouve un second type de neurones nommés les neurones bipolaires. Ils transmettent le message
nerveux aux neurones ganglionnaires.
• Les neurones ganglionnaires
Au contact des neurones bipolaires, ce troisième type de cellule est non sensible aux rayons lumineux. Leurs axones (= fibres nerveuses)
se prolongent le long de la rétine (au contact de l’humeur vitrée), et forment la partie centrale du nerf optique.
Ces trois types de cellules communiquent entre elles par des synapses (= contact entre deux neurones)
ATTENTION : Un rayon lumineux doit traverser toutes les couches de neurones avant de venir stimuler les
photorécepteurs !
b- Les caractéristiques des photorécepteurs : (TP N°2)
Il existe deux types de photorécepteurs :
Type de photorécepteur
Bâtonnet
(130 millions)
Cônes (3 catégories)
(6,5 millions)
Longueur d’onde absorbée
par son pigment
Doc 4p19
un seul type de longueur d’onde :
498nm
longueurs d’onde
bleues de 437nm
longueurs d’onde
rouges de 584 nm
longueurs d’onde
vertes de 533nm
Les spectres d’absorption de ces pigments se recouvrent : la
perception des teintes intermédiaires résulte donc de la stimulation
de deux types de cônes, voir de trois.
Par exemple, lorsque les cônes rouges et verts sont stimulés en même
temps, nous percevons une couleur allant du jaune à l’orange.
Doc 4 p13
L’absence de l’un de ces types de cônes peut être à l’origine d’une
anomalie de la vision des couleurs, comme le Daltonisme (= maladie
génétique qui entraîne une anomalie dans la vision des couleurs).
Sensibilité du photorécepteur
à la Couleur
Docs 3 et 4p19
Ils ne distinguent pas les couleurs.
Ils sont responsables d’une vision
noir et blanc
Ils sont responsables de la vision des couleurs
Sensibilité du photorécepteur
à la lumière
Docs 1 et 2p18
Ils sont très sensibles à la lumière
(il faut une intensité lumineuse
faible pour les stimuler)
Ils sont peu sensibles à la lumière
(il faut beaucoup de lumière pour les stimuler)
Type de vision permise par le
photorécepteur
Vision nocturne,
ou vision scotopique
Vision di
urne,
ou vision photopique

III- Variabilité de l’acuité visuelle en fonction des zones de la rétine (TP N°3)
L’acuité visuelle correspond au degré de finesse avec lequel sont perçus les détails d’un objet. Docs 3 p13 et doc 2 p20
Pourquoi l’acuité visuelle n’est-elle pas identique en tout point de la rétine ?
a- Répartition, densité des photorécepteurs à la surface de la rétine, et structure de la rétine
Les photorécepteurs ne sont pas répartis de façon uniforme, l’acuité visuelle varie en fonction de cette répartition.
Zone centrale de la rétine = fovéa ou tache jaune
0° d’excentricité par rapport à l’axe optique
Zone périphérique de la rétine
De 20 à 90° d’excentricité par rapport à
l’axe optique
Densité des cônes
Doc 4p20
Importante Nulle (aucun cône)
Densité des bâtonnets
Doc 4p20
Faible Importante (maximum à 20° d’excentricité, puis
diminue plus l’excentricité augmente
Convergence de
l’information
Doc p25 bas
Il n’y a pas convergence de l’information.
Un neurone ganglionnaire ne reçoit les informations que
d’un seul neurone bipolaire qui lui-même n’est connecté
qu’à un seul photorécepteur.
Il y a convergence de l’information.
Il existe 125 millions de bâtonnets, pour 1,2
millions de fibres nerveuses. Donc lors de la
transmission du message, il y a convergence de
l’information.
Structure de la rétine
Docs 5 et 6p21
La fovéa est une zone particulière de la rétine car il y a à
ce niveau un déplacement des neurones ganglionnaires
et bipolaires vers la périphérie : les rayons lumineux
frappent directement les cellules photosensibles sans
avoir à traverser les autres couches de neurones.
Acuité visuelle
Acuité visuelle forte, maximum
(l’image est nette et précise)
Acuité visuelle faible
(les objets ne sont pas bien discernés)
Rq : Excentricité : L’axe de l’œil qui passe par le centre de l’œil au niveau de la fovéa représente l’axe optique. A ce niveau,
l’excentricité par rapport à l’axe optique est nulle. Plus on s’éloigne du centre, plus l’excentricité augmente.
b- Le point aveugle ou la tache aveugle : Docs 1 et 2p16
Au niveau du point aveugle, à 20° d’excentricité, les fibres des neurones ganglionnaires se rejoignent pour former le nerf optique : il y
a donc une interruption de la rétine. Les stimuli lumineux qui frappent cette zone dépourvue de photorécepteurs ne sont pas captés
et donc non vus.