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THEME 1 : REPRESENTATION VISUELLE

Chapitre 1 : De l’oeil au cerveau

Introduction.

I- L’ORGANISATION DE L’OEIL HUMAIN( TP1)

1) les milieux transparents de l’oeil traversés par la lumière : Cornée Humeur aqueuse Cristallin Humeur vitrée 2) Où la lumière se projette-t-elle à l‘intérieur de l’oeil ? Sur la rétine

• BILAN : - L’oeil est l’organe des sens sensible aux stimulations lumineuses. - Chez les vertébrés, il est constitué de plusieurs enveloppes concentriques

entourant un milieu transparent. - La lumière entre dans l’oeil par la cornée, puis la pupille, traverse le

cristallin puis l’humeur vitrée et vient stimuler la rétine. - Certains constituants s’adaptent aux conditions d’observation : • - L’iris peut se dilater ou se contracter pour agrandir ou rétrécir la

pupille, et ainsi laisser entrer plus ou moins de lumière. • - Le cristallin peut modifier son bombement grâce aux muscles ciliaires

pour former sur la rétine une image nette. C’est le phénomène d’accommodation.

- La rétine est en continuité avec le nerf optique.

Pb : Comment la rétine nous permet-elle de percevoir la lumière ?

TP2

II- LA STRUCTURE DE LA RETINE

2 types de photorécepteurs.

• Ces cellules possèdent un pigment photosensible au niveau du segment externe qui, lorsqu’il est excité par la lumière, produit un courant électrique, le message nerveux.

•caractéristiques Pigment photo

sensiblesensibilité Type de

perceptionLocalisation maxi sur la rétine

Cônes Les opsines ( S, M, L )

Intensité lumineuse forte

Les couleurs Sert essentiellement la journée et en milieu très lumineux

Au niveau de la fovéa

bâtonnets La rhodopsine Intensité lumineuse faible

Nuances de gris Sert lors des faibles luminosités

En périphérie de la fovéa

La rétine n’est pas homogène sur toute sa surface. On distingue 2 zones particulières : la fovéa et le point aveugle.

Des points particuliers de la rétine.

Des points particuliers de la rétine.

Le point aveugle

La fovéa

La répartition des photorécepteurs

Conséquence sur la vision.

Une fois élaboré, le message nerveux généré par les photorécepteurs quitte la rétine par le nerf optique.

La vision des couleurs.

Les cônes sont les photorécepteurs responsables de la perception des couleurs.

Il existe 3 types de cônes absorbant des longueurs d’ondes différentes. Chaque cône possède un pigment rétinien ou opsine différente; En absence

d’un des cônes la vision des couleurs est modifiée ( le daltonisme). La vision dans l’espèce humaine est trichromatique 

les bâtonnets contient un autre pigment appelé Rhodopsine.

Vision des couleurs et son histoire évolutive. • Les pigments rétiniens des cônes (de nature protéique) sont

codés par des gènes.• Les différents gènes d’opsine (= gènes codant les opsines S,

M, L) de l’espèce humaine présentent de grandes similitudes. • Ces gènes résultent de l’évolution d’un gène ancestral ayant

subi une duplication et dont les copies ont divergé par mutations successives.

• Certaines copies ont pu subir un déplacement sur un autre chromosome, ou transposition.

• L’ensemble de ces gènes issus du même gène ancestral forme une famille multigénique.

Les études comparées chez l’Homme et d’autres

primates révèlent une très grande similitude des gènes

codant pour les opsines. Ceci confirme la parenté très

étroite entre l’Homme et certains primates de l’ancien

monde.

Vision et anomalies

Amaurose congénitale de Leber: perte de la vision périphérique, seul le champs visuel central est net.

dégénérescence des bâtonnets ; seule la vision diurne est possible car il ne reste que les cônes. ( résultat de 7 gènes mutés)

Achromatopsie: perte de la couleur et de la netteté.

Dégénérescence des cônes.

Cônes et bâtonnets sont

des cellules nerveuses

contenant un pigment

photosensibles ( opsine).

L’action d’un stimulus

lumineux sur ce pigment

déclenche une réponse

électrique.

Les voies nerveuses de la vision et aires visuelles.

TD4:

Le message nerveux , de nature électrique, est acheminé par les 2 nerfs optiques ( axones de cellules ganglionnaires de la rétine) jusqu’au cortex visuel, situé dans la partie occipitale du cerveau.

Cortex cérébral : partie superficielle des hémisphères cérébraux. Il renferme les corps cellulaires des neurones.Nerf optique : ensemble de fibres nerveuses (= prolongements de neurones) qui relie les yeux au cortex visuel.

Les expériences cliniques

le message nerveux visuel élaboré par la perception de la lumière au niveau des photorécepteurs de la rétine, emprunte des voies nerveuses spécifiques (nerfs optiques…) jusqu’au cortex visuel situé dans le lobe occipital du cerveau. On constate que l’œil droit envoie des informations aux aires visuelles droites et gauches et que l’œil gauche aussi.

La vision : une construction cérébrale

Le cortex visuel primaire ( partie occipitale ) est le point d’entrée des messages nerveux provenant des yeux. Mais d’autres aires cérébrales spécialisées sont impliquées dans la vision: reconnaissance des formes ( V1/V3) , des couleurs ( V3), des mouvements (V5).C’est à partir des infos perçues par ces différentes aires que le cerveau élabore à chaque instant une perception visuelle unifiée.

La plasticité cérébrale. Dire la couleur des mots écrits (test de Stroop)

La lecture nécessite la reconnaissance visuelle des mots mais elle met en jeu aussi la mémoire et les aires cérébrales du langage. Elle résulte donc d’un apprentissage qui repose sur la plasticité cérébrale càd la capacité qu’à le cerveau de remodeler son fonctionnement.

Communiquer fait intervenir de nombreuses structures cérébrales différentes mais interdépendantes.

Illusions ou erreurs d’interprétation?