Theme 1 La vision

Theme 1 La vision
Chapitre 1 Les mécanismes nerveux de la vision : des photorécepteurs au cortex visuel
Les primates, et donc les humains, ont une très bonne perception visuelle. Cette capacité visuelle
nous permet de percevoir notre environnement à travers les formes, couleurs, mensurations,
volumes et distances. L'image qui frappe la rétine est transformée en signal nerveux et véhiculée
jusqu'au cerveau, où elle est traitée par des aires spécialisées.
I.
Rappel sur le système nerveux
Le système nerveux permet entre autres, la transmission d’un message de l’environnement vers le
cerveau.
1. Organisation du Système Nerveux (SN)
Il est constitué p10:
- Du système nerveux central (encéphale et moelle épinière)
- Du système nerveux périphérique (les nerfs)
Le tissu nerveux constitue l’ensemble des cellules du système nerveux, il est formé de cellules
spécialisées très longues : les neurones.
Ces neurones sont composés :
- D’un corps cellulaire contenant le noyau ;
- De 2 types de prolongements cytoplasmiques : les dendrites qui forment une arborisation autour
du corps cellulaire et l’axone (fibre nerveuse) qui est un prolongement unique se terminant par
de nombreuses ramifications
Les neurones reçoivent, émettent et transmettent le message nerveux.
Cette transmission est unidirectionnelle.
Faire le schéma de 2 neurones p 11 et légender
- Corps cellulaire
- Dendrites
- Axone
- Sens de propagation du message
- Bouton synaptique
- Synapse
2. Nature du message nerveux
Qu’est ce qu’un message nerveux ?
Quelle est la différence entre un message nerveux moteur et un message nerveux sensitif ? Faire schéma
p 10
Doc 2 que représente les zones orangées au niveau de chaque cerveau ?
P11. Pourquoi parle-t-on d’un système vulnérable ?
Le message nerveux est un ensemble de signaux électriques enregistrables. Ces signaux électriques ou
potentiels d’action se propagent dans un seul sens le long des neurones (du corps cellulaire vers les
ramifications de l’axone). Ces trains de potentiels d’action ont une amplitude constante, mais leur
fréquence d’apparition varie.
Le message nerveux est donc codé en « modulation de fréquence ».
Amplitude :
Fréquence :
La vision est une fonction sensorielle qui fournit d’innombrables informations sur le monde qui nous
entoure.
Si l’œil est bel et bien un système optique, la vision nécessite en plus l’intervention du SN (= système
nerveux).
Les stimuli visuels : ce qui est perçu par la vision (= la lumière).
Quelle est la structure de l’oeil et l’organisation du globe oculaire ? comment apparaissent les images
formées dans le globe oculaire ?
II.
Organisation générale de l’oeil
Le globe oculaire est un organe sphérique d’environ 25mm de diamètre et pesant 7 à 8 grammes.
Faire le schéma de l’oeil en mettant en légende :
- Rétine
- Fovéa
- Point aveugle
- Iris
- Nerf optique
- Pupille
- Cornée
- Cristallin
Définitions :
L’iris donne sa couleur à l’oeil, avec des nuances qui vont du bleu clair au brun fonce (tout dépend la
quantité de mélanine).
On peut l’assimiler à une sorte de diaphragme optique dont l’ouverture centrale, la pupille, est réglée par
des muscles : le diamètre de la pupille peut donc aussi bien se rétrécir que s’agrandir.
Le cristallin : lentille transparente biconvexe, déformable et élastique.
=> p15 Le papier calque qui occupe la position de la rétine reçoit une image renversée.
Interprétation : l’ensemble des milieux transparents de l’œil fonctionne comme une lentille convergente.
Cette propriété permet la formation d’une image nette en fond de l’œil, sur la rétine. C’est la cornée
qui est principalement responsable de cette propriété de la convergence.
Le cristallin apporte une autre propriété fondamentale en modifiant son rayon de courbure antérieur, il
va permettre une « mise au point » pour que les objets proches forment une image nette sur la rétine
(accommodation). Cf cours de physique.
III.
La rétine : une mosaïque de photorécepteurs
La rétine est composée en grande partie de cellules nerveuses reliées à des cellules sensibles à la
lumière, les photorécepteurs.
=> En vous aidant du livre p 32 et p 33, présenter dans un tableau les différences entre un cône et un
bâtonnet
=> D’après le doc. 2 p 33 quelles sont les particularités de la fovéa ?
=> Décrivez à l’aide du doc. 2 p33 la répartition des bâtonnets et des cônes au niveau de l’oeil
=> Répondre aux questions 1,2 et 3 p 33
1. Particularités des photorécepteurs formant la rétine
La rétine est un tissu composé de différents types de cellules, dont des cellules photoréceptrices : les
cônes et les bâtonnets. Chacune de ces cellules contient des millions de pigments photosensibles, les
opsines pour les cônes, la rhodopsine pour les bâtonnets.
Les cônes sont sensibles aux formes et aux couleurs, les bâtonnets sont sensibles aux contrastes et
aux mouvements. Lorsqu'ils sont frappés par un rayon lumineux, ces pigments produisent un signal
électrique ; ce message est alors transmis au nerf optique, qui se charge de l'acheminer vers le cerveau.
Chaque type de cône est particulièrement sensible à une couleur : le bleu, le rouge ou le vert. Par contre,
les cônes sont peu sensibles à la lumière, ils participent donc surtout à la vision diurne et sont
inefficaces en vision nocturne.
Les bâtonnets ne sont pas capables de distinguer les couleurs, ils sont par contre cent fois plus sensibles
à la lumière que les cônes, ils sont donc tout indiqués pour la vision nocturne et inefficaces en vision
diurne car ils sont saturés par la luminosité.
Quand l'éclairage est faible (aube, crépuscule, nuit avec clair de lune), les deux types de photorécepteurs
fonctionnent avec une efficacité relative ; l'image obtenue sera donc de qualité moyenne.
2. Vision centrale et vision périphérique
 Expérience « lecture d’une phrase » 2 p33
L’acuité visuelle est limitée à une zone centrale et étroite du champ visuel, tandis que les larges zones
périphériques de part et d’autre ne permettent pas une telle acuité.
 exo 7 p 47
a. Vision centrale : la fovéa
Document
Si l’on observe une coupe d’œil, on remarque une petite dépression centrale de la rétine : la fovéa ou
tache jaune.
Doc. 2 p 33. Dans la fovéa, il n’y a que des cônes. De plus dans la fovéa, à chaque cône correspond 1
seul bipolaire et 1 neurone ganglionnaire propre : cela permet une vision précise des détails (une bonne
acuité).
C’est pour ces 2 raisons que dans la zone centrale l’acuité visuelle et la vision des couleurs sont
optimales, qualité de la vision centrale.
b. La vision périphérique
- Quand on s’éloigne de la fovéa, on trouve de moins en moins de cône et de plus en plus de
bâtonnets.
- De plus, le système de bâtonnets est fortement convergent : 1 neurone ganglionnaire est relié à
grand nombre de photorécepteurs.
Résultat : Les objets situés à périphérie du champ visuel sont donc perçus avec une faible acuité et
une mauvaise vision des couleurs, mais leur détection reste possible même si leur luminance est
faible.
En réalité, pour bien voir, l’Homme recherche un bon éclairement et bouge sans arrêt les yeux de façon
à diriger la fovéa des 2 yeux vers les objets regardés (cas de la lecture).
c. Le point aveugle
Au point de départ du nerf optique existe une zone totalement dépourvue de photorécepteurs : le point
aveugle. Mise en évidence par l’expérience de Mariotte p 45.
IV.
De la rétine au cerveau
Comme nous l’avons vu, une image inversée se forme au niveau de la rétine, comment le message est il
transmis au cerveau ?
 Expliquer comment fonctionne la méthode TEP doc. 1 p34
 Citez les différentes régions du cerveau appelées lobe. Comment les a-t-on mis en évidence ?
