L`IDENTITE BIOLOGIQUE DES ORGANISMES ET

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Cours vision 2 : cerveau et vision
Nous avons vu l’œil et son fonctionnement.
Nous allons nous intéresser à la fonction visuelle au niveau du cerveau.
Petit rappel : la boîte crânienne contient l’encéphale constitué de
 du tronc cérébral prolongé par la moelle épinière située à l'intérieur de la colonne
vertébrale et qui est lui-même constitué de haut en bas du mésencéphale, de la
protubérance ou pont et du bulbe ou moelle allongée.
 du cervelet, situé sous le cerveau et en arrière du tronc cérébral et du crâne qui est
recouvert par la partie de la boîte crânienne appelée l'occiput et par la tente du
cervelet, qui sépare le cerveau des hémisphères cérébraux situés immédiatement
au-dessus de lui
 du cerveau situé au-dessus du cervelet et du tronc cérébral = HEMISPHERES
CEREBRAUX
I.
Les différentes aires visuelles.
A. Les aires visuelles.
Cf. V B cours précédent + p312 – 313.
B. Les observations cliniques.
Cf. livre p 326 – 327
Doc. 1 et 2 : Le tableau de Mondrian est caractérisé par sa richesse en couleurs : sa
vision « active » l’aire V4 (document 2) tandis qu’une lésion de cette même aire
cérébrale se traduit par un déficit de la vision des couleurs du tableau (les autres
caractéristiques de la vision comme la forme ou la disposition spatiale n’étant pas
affectées).
On peut donc penser que V4 est responsable de la vision des couleurs. Le second
tableau (document 2B) suggère le mouvement et active l’aire V5. On peut penser que
cette aire permet la vision des mouvements.
Doc. 3 : L’aire V3 intervient dans la perception des formes. En effet, les patients qui
présentent des lésions dans cette zone cérébrale sont incapables de reconnaître la
forme d’un modèle parmi un ensemble de propositions, et se fondent surtout sur la
couleur des objets pour les reconnaître.
Doc. 1 à 4 : Quand un individu voit une scène, les messages nerveux issus de la rétine
arrivent dans la région occipitale du cerveau et activent simultanément plusieurs aires
spécialisées. L’aire V3 assure la perception des formes, l’aire V4 celle des couleurs et
l’aire V5 celle des mouvements. L’ensemble de ces informations permet de
reconnaître l’ensemble des éléments de la scène, aboutissant ainsi à une perception
unique, intégrant les différentes informations parvenant au cortex visuel.
Doc. 5 : « Illusion d’optique » n’est pas une expression adaptée ici. Il s’agit plutôt
d’une « illusion cérébrale », puisque c’est le cerveau qui interprète de façon
différente les mêmes informations visuelles pour construire les images des deux
portraits. C’est finalement le cerveau qui donnera à chacun la perception visuelle de
l’image observée.
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Autres exemples : l’image proposée en ouverture de chapitre (page 324) donne
l’illusion d’un mouvement. Alors que les formes sont bien évidemment parfaitement
statiques,
le cerveau « ajoute » l’impression de mouvement du fait de la forme en spirale de cet
ensemble. De nombreux autres exemples peuvent être trouvés : voir « Ressources
complémentaires » ci-dessous.
C. Bilan.
Après son arrivée au cortex visuel, le message nerveux visuel est traité par plusieurs
aires cérébrales spécialisées dans la perception des formes, des couleurs, des
mouvements.
L’ensemble est ensuite intégré en une perception visuelle unifiée.
II. La synapse et son fonctionnement.
A. Structure d’une synapse et fonctionnement.
Doc. 2 : La transmission du message nerveux au niveau d’une synapse est chimique
car la fente synaptique est un espace dans lequel les signaux électriques ne se
propagent pas. À ce niveau, c’est la libération d’une substance chimique, le
neurotransmetteur, qui permet la transmission du message.
B. Définition.
Jonction entre deux cellules
La présynaptique est forcément nerveuse.
La jonction est chimique.
Peu de différence entre neurotransmetteur et hormone.
C. Perturbation.
Doc. 1 : La kétamine modifie la perception visuelle de l’environnement puisque les
formes apparaissent « courbées, distordues », comme l’illustre bien la photographie.
Le LSD a quant à lui un effet hallucinogène : en effet, il génère une perception
visuelle (visions colorées) qui ne correspond pas à une stimulation de la rétine des
yeux par de la lumière. Ces substances ont une action beaucoup plus profonde sur le
fonctionnement cérébral : hallucinations en tous genres (visuelles et auditives),
modification de l’état de conscience, troubles psychiques.
Doc. 3 : Cette étude montre que la psilocybine peut se fixer sur les récepteurs à
sérotonine du cerveau, puisque ceux-ci sont plus activés en présence de cette drogue.
Doc. 1 à 3 : La comparaison des modèles moléculaires montre que le LSD possède
une similitude de forme tridimensionnelle avec la sérotonine, qui est un
neurotransmetteur cérébral intervenant notamment dans la perception sensorielle. Le
LSD est donc capable de se fixer (comme la psilocybine) sur les récepteurs
synaptiques de la sérotonine. On peut penser que la fixation du LSD génère des
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messages nerveux transmis au cortex visuel, messages qui ne correspondent pas à des
stimulations visuelles réelles, ce qui explique les hallucinations visuelles. La
sérotonine étant un neurotransmetteur
très répandu dans d’autres zones du cerveau, ceci explique les perturbations autres
que visuelles.
D. Bilan.
Des substances chimiques peuvent perturber la perception visuelle car leur similitude
de forme avec certains neurotransmetteurs cérébraux leur permet de se fixer sur les
récepteurs de ces neurotransmetteurs, au niveau de synapses impliquées dans la
transmission ou le traitement du message nerveux visuel. La perception visuelle est
alors altérée.
III.
La plasticité cérébrale.
Doc. 1 et 2 : La photographie révèle l’existence de bandes claires qui prouvent que
les acides aminés radioactifs ont été transportés depuis la rétine de l’oeil droit
jusqu’au cortex visuel. Ceci montre donc bien l’existence d’un circuit neuronal
biologiquement actif, depuis la rétine jusqu’au cortex visuel. On peut noter que la
surface du cortex correspondant à chacun des deux yeux est équivalente.
Doc. 2 : L’expérience réalisée chez le jeune chaton montre qu’après réouverture de
l’oeil occlus (et même longtemps après cette réouverture, à l’âge adulte), les neurones
correspondant à l’oeil qui a été privé de stimulation ne sont plus actifs. Ainsi, si l’œil
n’exerce pas sa fonction visuelle, les neurones qui lui correspondent perdent
définitivement leur fonctionnalité. Il n’en va pas de même chez le chat adulte.
C’est la raison pour laquelle une cataracte chez le jeune doit être impérativement
opérée.
Si ce n’est pas le cas, la perte de fonctionnalité du système nerveux visuel
correspondant à l’œil malade risque d’être définitive, rendant inutile une opération
tardive.
Doc. 3 : Les aires visuelles du patient non-voyant sont actives lorsqu’il lit du Braille,
ce qui n’est pas le cas pour une personne voyante. Cela signifie que les neurones de
cette partie occipitale du cerveau ont changé de fonction : au lieu de traiter les
messages nerveux venant de la rétine, ils traitent maintenant ceux qui proviennent des
récepteurs tactiles des doigts.
Doc. 3 et 4 : Le document 3 montre que les neurones peuvent changer de fonction
(être
« reprogrammés »), et le document 4 confirme ce fait puisque les personnes voyantes
entraînées à lire le Braille les yeux bandés voient temporairement certains de leurs
neurones normalement impliqués dans la vision se mettre à traiter des informations
tactiles. Les aires cérébrales n’ont donc pas une spécialisation stricte et définitive,
leur fonction dépend des stimulations sensorielles reçues. C’est la plasticité cérébrale.
Bilan.
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Le fonctionnement cérébral impliqué dans la perception visuelle repose sur des
structures innées, fonctionnelles dès la naissance. Cependant, il nécessite aussi que la
fonction visuelle soit exercée, notamment au plus jeune âge : le phénotype visuel se
construit donc également grâce à l’expérience individuelle. La spécialisation et le
fonctionnement des territoires cérébraux ne sont pas figés mais peuvent subir des
remaniements, y compris chez l’adulte.
Conclusion générale.
La vision se fait au niveau du cerveau où il y a des aires spécialisées + des aires
associatives.
La ransmission de l’info nerveuse se fait par :
Des PA le long des fibres ou axones ;
Par des neurotransmetteurs au niveau d’une synapse.
C’est là que la chimie peu intervenir par médicament ou drogue.
Les FORMES sont très importantes en biologie.