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La vision
La vision est un processus comprenant la transmission et la réfraction de la lumière par
l’optique de l’œil, la transduction de l’énergie lumineuse en signaux électriques par les
photorécepteurs et la mise au point de ces signaux par les interactions synaptiques des circuits
neuronaux de la rétine.
L’objectif de ce cours est donc d’aborder l’ensemble des mécanismes cellulaires,
moléculaires ou d’ordre supérieur nous permettant de voir.
I. Introduction
A. Généralités
Stimulus  récepteur  SNC  récepteur  réponse
Champ électromagnétique : lumière
L’énergie lumineuse : photons
Rétine : récepteurs sensoriels : photorécepteurs
Cortex : V1 lobe occipital
B. La lumière
Rayonnement électromagnétique. Particules, photons, qui se propagent à une certaine
vitesse selon le milieu sous forme d’onde sinusoïdale.
La longueur d’onde : distance entre le sommet de deux ondes, définit la couleur
La hauteur de l’onde : définit l’intensité de la couleur (rouge vif, rouge pâle…)
L’œil perçoit des longueurs d’onde allant de 700 à 400ηm.
C. La réfraction
Un rayon lumineux est infléchi (réfracté) quand il atteint la surface d’un milieu
de densité différente de celle du milieu précédent.
Convergence : les faisceaux se recoupent en un certain point
Divergence : les faisceaux se séparent, s’éloignent de plus en plus
Cela est déterminé par l’épaisseur du milieu traversé. En optique cela est dut à

l’épaisseur de la lentille. Une surface convexe, épaisse fait converger les faisceaux tandis
qu’une surface concave fait diverger les faisceaux.
Réfraction des ondes lumineuses à travers les différents tissus de l’œil pour atteindre la
rétine.
II. L’œil
D. Description anatomique (Voir détails sur le TD1)
L’œil est un globe plein de liquide et entouré par 3 enveloppes
- La sclérotique et la cornée (la plus externe)
- L’ensemble choroïde-corps ciliaire-iris :
1. Choroïde : couche irriguée qui apporte les éléments nutritifs pour la rétine.
2. Corps ciliaire : ensemble de muscles qui permettent l’accommodation
3. L’iris : ensemble de muscles qui permettent de réguler le diamètre de la
pupille
- La rétine : partie postérieure de l’œil, là où convergent les faisceaux lumineux
pour stimuler les cônes et bâtonnets.
1. L’humeur vitrée : substance gélatineuse qui permet de conserver la forme
sphérique de l’œil, présence de macrophages.
2. L’humeur aqueuse : solution aqueuse contenant des nutriments pour la
cornée et le cristallin.
E. L’accommodation
Changement dynamique de la puissance réfringente du cristallin constituent
l’accommodation. Contraction dilatation des muscles ciliaires par notre système autonome.
Contraction : gonflement du cristallin, augmentation de la convergence
Troubles visuels : myopie, hypermétropie, presbytie
F. La rétine
La rétine fait partie du SNC. Elle comporte 5 types de neurones :
- Les photorécepteurs
- Les cellules bipolaires
- Les cellules ganglionnaires : forment le nerf optique
- Les cellules horizontales
- Les cellules amacrines
Voir schéma de la rétine :
- Epithélium pigmentaire

- Couche de segments externes des photorécepteurs
- Couche des grains externes (corps cellulaires des photorécepteurs)
- Couche plexiforme externe (connexion entre photorécepteurs et cellules
bipolaires)
- Couche de grains internes (corps cellulaires des cellules bipolaires, horizontales et
amacrine)
- Couche plexiforme interne (connexion des cellules bipolaires et ganglionnaires)
- Couche de cellules ganglionnaires
- Couche de fibres optiques
Une couche de grain : est l’endroit où l’on retrouve les corps cellulaires
Une couche plexiforme : est l’endroit où l’on trouve les connexions synaptiques
La densité des photorécepteurs varie selon les zones de la rétine. L’acuité visuelle
dépend de cette distribution des photorécepteurs.
Disque optique : absence totale de cellules photo-réceptrice  tâche aveugle.
1. 
- Forte sensibilité
- Faible discrimination
- Traite les informations relatives au mouvement
- Densité maximale de bâtonnets
2. 
- Faible sensibilité
- Fort pouvoir de discrimination
- Traite les informations relatives à la forme et à la couleur (vision de précision)
- Densité maximale de cônes
La fovéa : région centrale de la rétine dépourvue de bâtonnets, zone d’acuité visuelle
maximale.
La tâche aveugle : endroit d’où sortent le nerf optique et les vaisseaux sanguins. C’est
une zone dépourvue de photorécepteurs.
La tâche jaune : zone entourant la fovéa qui contient une forte concentration de cônes :
vision précise mais moins précise cependant que la fovéa.
Dégénérescence de la région de la tâche jaune : DMLA (TD)
III. Transduction du signal lumineux
G. Les photorécepteurs
Bâtonnets : très sensibles, responsables de la vision crépusculaire en noir et blanc

(environ 120 millions)
Cônes : vision précise, vision diurne et vision des couleurs (environ 6 millions)
Segment externe : pile de disques membranaires qui captent la lumière  changement
du potentiel de membrane  libération de neurotransmetteur sur les cellules bipolaires.
L’existence des deux types de photorécepteur induit deux systèmes :
- Système photopique : taux de convergence de l’information faible (cellules
ganglionnaires transmettent l’information lumineuse captée par un seul cône)
- Système scotopique : taux de convergence de l’information est très élevée (une
cellule ganglionnaire reçoit l’influx de plusieurs bâtonnets)
H. La phototransduction
Les photorécepteurs n’émettent pas de potentiels d’action. Modification graduelle du
potentiel de membrane des photorécepteurs  variation de la vitesse avec laquelle le
neurotransmetteur est déversé sur les neurones post-synaptiques.
Variation du potentiel de membrane en fonction de la luminosité. Plus le stimulus
lumineux est important plus le photorécepteur est polarisé (hyperpolarisation).
Photopigment : protéine transmembranaire : l’opsine + rétinal. Ces photopigments se
trouvent aux niveaux des disques, ils sont sensibles à la lumière.
Pour les bâtonnets : on trouve la rodopsine.
Rétinal : provient de l’acide rétinoïque, dérivée de la vitamine A
Au niveau des disques, segments externes (voir schéma) :
- Arrivée de la lumière induit une excitation de la rétinal.
- Modification de la structure du rétinal, provoque un changement de structure de
l’opsine (rodopsine car au niveau du bâtonnet)
- Induit l’activation d’une protéine G, protéine effectrice.
- Activation de la Transducine (aussi appelée protéine G) spécifique du
photorécepteur
- La transducine active une autre protéine, la PDE (enzyme)
- PDE provoque une hydrolyse (neutralisation) du GMPC
- GMPC a pour fonction de maintenir ouverture des canaux sodiques (pour
dépolarisation)
- Si plus de GMPS alors fermeture des canaux sodique et donc hyperpolarisation
I. Les cônes
3 types de cônes : chacun ayant une opsine différente.
- Opsine S (short) ou bleue : maximum d’absorption à 420nm.
- Opsine M (medium) ou verte : maximum d’absorption à 530 nm.

- Opsine L (long) ou rouge : maximum d’absorption à 560nm.
Daltonisme : altération de certaines opsines (vert et rouge).
IV. Voies visuelles
J. Les relais
Relais courts, au niveau de l’œil création du signal électrique, le nerf optique formé
par les afférences des cellules ganglionnaire achemine les informations jusqu’au chiasma
optique puis hypothalamus puis thalamus, puis V1 (cortex occipital) puis au niveau des aires
extra-striées.
Les fibres visuelles décussent pour une partie dans le chiasma optique. Se terminent au
niveau du corps genouillé latéral (CGL). Avant d’atteindre le cortex strié.
Puis, les informations sont transmises des aires striées (aires visuelles primaires ou
V1) aux aires dites extrastriées : ce sont toutes les aires autres que V1.
La voie rétino-geniculo-striée, ou voie visuelle primaire : voie principale
La voie rétino-tectal : voie secondaire passe aussi par le chiasma optique mais ne va
pas jusqu’à VI mais s’arrête au coliculus supérieur. Très important dans les saccades
oculaires.
3. 
Le CGL est organisé en 6 couches car neurones différents :
- Couche parvocellulaire (P) (4 couches) contient des petits neurones
- Couche magnocellulaire (M), neurones relativement gros
Cette organisation permet de recevoir différentes informations.
Au niveau des cellules ganglionnaires de la rétine on retrouve les mêmes types
cellulaires qu’au thalamus : petit et gros neurones. Cellules P qui projettent en
parvocellulaires et cellules M qui projettent sur couche M.
Cellules ganglionnaire de type M :
- Réponse phasique (transitoire)
- Transmission des informations relative au mouvement, position, direction
(bâtonnet)
Cellules ganglionnaires de type P :
- Réponse tonique (maintenue)
- Transmission des informations relatives aux couleurs, formes, tailles (cônes)