Fiche de révision de SVT- De l`œil au cervau, quelques aspects de

Fiche de révision de SVTDe l’œil au cervau, quelques aspects de la vision
Chapitre 1 : La vision de la lumière au message nerveux
1. Le cristallin : une lentille vivante
1.1. L’organisation de l’œil
Schéma et dissection
 Schéma de la coupe transversale de l’œil humain
+ Définitions
 Iris : régule la quantité de lumière qui entre dans l’œil
 Conjonctive : membrane protectrice de la partie du globe oculaire exposée vers l’extérieur
 La choroïde : couche de cellule permettant de minimiser la réflexion de la lumière à l’intérieur de l’œil
 Cristallin : Lentille convergente
 Ligaments suspenseurs : muscles
 Rétine : couche de cellule nerveuses transformant l’énergie lumineuse en énergie électrique
Caractéristiques de l’image
-image inverse / renversée
- image plus petite que l’objet
- image se forme sur la rétine, c.à.d. image nette
Autour du point aveugle
(expérience avec le rond et la croix)
L’image de la croix se forme sur le point aveugle / début du nerf optique : Elle disparaît. Le cerveau complète la
partie manquante de l’image par extrapolation des motifs et des couleurs de l’image autour du point aveugle
1.2. Les caractéristiques du cristallin
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Les cellules du cristallin ont un cytoplasme qui est uniquement rempli de cristalline (protéine). Tous les organites ont
disparus. De plus il n’y a pas de vaisseau sanguin ni de cellules conjonctive (cellules qui emballent). Les cellules du
cristallin ne se renouvellent pas. Lors du développement embryonnaire, les cellules du cristallin se multiplient, se
différencient et auront une durée de vie très longue. Elles ne se renouvellent presque pas. De ce fait le cristallin est
un organe fragile qui peut être dégradé dans certaines conditions.
 L’accommodation
C’est la capacité du cristallin à modifier sa vergence en fonction de la distance de l’objet. Pour les objets éloignés le
cristallin est au repos et l’image se forme automatiquement sur la rétine pour un œil emmétrope (normal). Pour les
objets proches, grâce à un phénomène reflex, les ligaments suspenseurs du cristallin vont faire glisser les cellules du
cristallin les unes par rapport aux autres. Le cristallin se bombe et sa vergence augmente. L’image de l’objet proche
se forme alors sur la rétine.
1.3. Les anomalies du cristallin
 Les défauts d’accommodation : hypermétropie, myopie et presbytie
 Œil emmétrope : normal : PP (punctum proximum) à qques cm ; PR (Punctum remotum) à l’infini
 Œil myope :cristallin trop convergent (ou œil trop long) ; PP normal et PR à qques cm
 Œil hypermétrope : cristallin pas assez convergent (ou œil trop court) ; PP à qques cm voir m. et PR normal
 Presbytie : perte de souplesse du cristallin et des ligaments suspenseurs
 La cataracte / grauer Star
Le cristallin devient opaque : les protéines changent de conformation. C’est une maladie qui est liée au
vieillissement. Les facteurs aggravant sont : l’exposition aux UV, la tabagisme et le diabète
2. Les photorécepteurs, un produit de l’évolution
2.1. Structure de la rétine
Les cellules capables d’absorber les radiations lumineuses sont les photorécepteurs. Ils transforment cette énergie
lumineuse en énergie électrique.
Il existe 2 catégories de photorecepteurs
Les cellules à cônes : qui permettent de percevoir les couleurs (lumières colorées).
les cellules à bâtonnets : qui ne permettent pas la perception des couleurs mais ils sont très sensibles à la lumière
Tous les photorécepteurs possèdent un pigment qui s’appelle l’opsine. Ce sont les opsines qui peuvent absorber la
lumière
2.2. Le rôle des photorécepteurs
2.2.1. Les cônes et la vision
Au niveau de la fovéa il n’y a que des cônes. Plus on s’en éloigne, moins il y en a. Dans la rétine périphérique on a
une densité très faible de cônes ( <103/mm²)
Il n’y a pas de bâtonnets au niveau de la fovéa. Le maximum est situé à environ 20° d’excentricité et il restent
présents dans la rétine périphérique. La vision des couleurs est surtout / très bonne dans la champ visuel central
mais médiocre dans le champ visuel périphérique.
Voir expérience avec les crayons
-- il existe 3 catégories de cônes
Cônes sensibles au Bleu ; au Vert ; au Rouge
Chaque type est sensible à une gamme de couleur avec un maximum d’absorption et de sensibilité soit au bleu, soit
au vert, soit au rouge.
Il existe donc 3 opsines différentes codées chacune par un gène (opsine bleu- chromosome 7 ; opsine V & R
chromosome X)
 Œil trichromate : un œil qui voit le Rouge, le Vert et le Bleu
 Œil daltonien : 2 types de cônes fonctionnels (en général le Bleu & …). Le daltonisme affecte en général plus
les hommes que les femmes car l’opsine Verte et l’opsine Bleue sont codées par des gènes situées sur le
gonosome X (dont les femmes en possède 2)
 Œil achromate : Cette personne n’a aucun type de cônes fonctionnels et voit la vie en noir et blanc
Le cerveau fait une synthèse additive des couleurs à partir des informations des 3 types de cônes & peut ainsi
recomposer toutes les couleurs du visible
2.2.2. Les bâtonnets et la vision des intensités lumineuses
On trouve des bâtonnets surtout dans la rétine périphérique. Un bâtonnet donne une information sur l’intensité de
la lumière. Ils sont sensibles aux très faibles lumières. On utilisera surtout les bâtonnets en faible éclairement et pour
le champ visuel périphérique.
L’opsine des bâtonnets a une gamme d’absorption entre le 400 et 600nm avec un pic d’absorption dans le bleu clair.
Les bâtonnets ont un seuil de sensibilité à la lumière plus bas que les cônes. Ils sont surtout sollicités pour la vision
nocturne.
Expérience carte de Grenoble
Une lumière très forte peut provoquer la cécité (=aveugle). Les bâtonnets sont surtout utilisés en vision nocturne ;
Les cônes en vision diurne
3. Vision des couleurs et parenté
 arbre de parenté à revoir (ancètre commun I ; caractère X). espèce A est plus proche de l’ espèce B que de C car
elles ont plus de caractères exclusif en commun qu’avec C
 on peut aussi obtenir un arbre de parenté par comparaison d’une séquence génétique (par exemple à partir
d’une opsine)
Chapitre suivant
1. Les voies nerveuses visuelles
1.1. De l’œil au cerveau
On utilise aujourd’hui l’IRM fonctionnel pour étudier le cerveau (IRM : Imagerie par rayonnance magnétique).
En IRMf : On observe le cerveau du sujet et on regarde, lorsque celui-ci fait une activité, les zones cérébrales qui sont
plus actives. ( = + de débit sanguin)
 Schéma des voies nerveuses visuelles
Tous les messages nerveux provenant des yeux arrivent dans le lobe occipital du cerveau, dans une région appelée
l’aire visuelle où le cortex visuel.
Les informations provenant du champ visuel droit, partant des 2 yeux arrivent dans le cortex visuel gauche et
inversement.
Tout le long de ce chemin, les messages sont de nature nerveuse c.à.d. des impulsions électriques qui se déplacent
le long des neurones.
1.2. L’organisation des aires visuelles
Voir schéma
Une lésion de l’aire visuelle primaire entraîne une cécité partielle ou totale selon l’étendue de la lésion (les messages
de l’œil n’arrivent plus au cerveau).
V4 : L’aire V4 qui est une partie de l’aire associative est impliquée dans la reconnaissance des couleurs
V5 : L’aire V5 est impliquée dans la perceptions des mouvements
V3 : L’aire V3 est impliquée dans la reconnaissance des formes
Les aires associatives sont divisées en de nombreuses parties, chacune spécialisées dans le traitement d’un aspect de
la vision. Les messages provenant de l’œil arrivent d’abord dans l’aire V1 (cortex visuel primaire) puis sont
redistribués dans les différents parties du cortex associatif afin que le message soit intégré.
Exercice poireau et tasse chaude
Les informations traitées par le cortex visuel peuvent être associée a d’autre éléments dans le cerveau afin de créer
des images mentales : en particulier les aires spécialisées dans la mémoire.
Il existe dans l’encéphale un groupe de neurones appelé hippocampe chargé de centraliser toutes les informations
sensorielles.
2. Des substances qui perturbent la vision
Drogues : rend dépendant : besoin irrépressible d’en reprendre à de quantités toujours plus grandes. L’absence de
la drogue ou le sevrage conduit à un symptôme de manque. Les drogues ont un effet sur le cerveau. Au moment de
la prise de drogue : l’effet est positif ; après la prise, l’effet est négatif.
On parlera des drogues moléculaires
 elles agissent au niveau des synapses ; il en existe 2 types :
1) Les excitants : cocaïne, cigarettes, ecstasy : elles stimules le cerveau et l’activité mentale
2) Les opiacé : héroïne, morphine, opium : elles confère une sensation de sérénité interne
 après la prise de drogue, l’utilisateur ressent un effet dépressif, paranoïaque
Une drogue hallucinogène comme la LSD provoque une confusion des sens et une perception déformée de la réalité.
Sérotonine et LSD se ressemblent
Mode d’action du LSD : La sérotonine est un neuromédiateur présent dans de nombreuses parties du cerveau et de
l’encéphale. En particulier l’hippocampe (Là ou se fait la centralisation des messages sensoriels). La LSD & les
drogues hallucinogènes ont une forme similaire à la sérotonine. Les hallucinogènes peuvent se fixer sur les
récepteurs à sérotonine et activer durablement les neurones post-synaptiques. Lorsque ceci a lieu dans
l’hippocampe ceci va générer de faux messages sensoriels à l’origine des hallucinations