Thme 5: De l'oeil au cerveau, quelques aspects de la vision

Intro: Nous percevons notre environnement grce nos organes sensoriels. L'oeil est un organe sensoriel spcialis dans la vision. Il est sensible aus stimulations lumineuses.

Problmatiques: Comment l'oeil ragit-il aux stimulations lumineuses? Comment sont analyses les informations transmises par l'oeil dans le cerveau pour crer des images? Comment le cerveau intgre-t-il diffrentes informations pour permettre l'apprentissage?

Chapitre 1: L'oeil, un organe spcialis dans la vision

Intro: L'oeil est un systme optique permettant la formation d'images.

Problmatique: comment rceptionne-t-il les diffrentes informations lumineuses?

I/ Le trajet de la lumire l'intrieur de l'oeil

L'oeil comprend plusieurs milieux transparents qui sont traverss par la lumire: la corne, l'humeur acqueuse, le cristallin et l'humeur vitre.Le cristallin rfracte la lumire et la focalise sur la rtine o il se forme une image inverse des objets. Pour voir un objet de prs, le cristallin peut augmenter sa courbure grce la contraction des muscles ciliaires: c'est le systme d'accomodation. Le cristallin est donc une lentille convergente.Ce cristallin est form de couches concentriques de cellules vivantes particulires. Elles ne possdent pas toutes de noyau et contiennent une protne particulire dans leur cytoplasme: la cristalline qui leur donnent leur transparence.Leur troite association donne galement son lasticit au cristallin . Le cristallin peut tre l'origine de diffrentes anomalies de la vision:La cataracte: opacification partielle ou totale du cristallin. Elle se caractrise par une baisse progressive de la vue et une gne la lumire.

La presbytie est une diminution du pouvoir d'accomodation.

II/ La rtine: rcepteur sensoriel la lumire

La rtine est une membrane transparente qui comporte plusieurs couches de cellules interconnectes:vers l'extrieur se trouvent de nombreuses cellules photorceptrices

Ces photorcepteurs sont relis une couche de cellules appele neuronnes bipolaires

Ces neuronnes bipolaires sont eux-mmes relis des neuronnes ganglionnaires dont les prolongements forment les fibres du nerf optique

DOC schma

Schma de l'organisation cellulaire (simplifi) de la rtine de l'oeil.

Bilan:

DOC vision priphrique/vision centrale

L'ensemble de la rtine participe la perception visuelle en captant les signaux lumineux provenant de l'environnement et en crant des messages nerveux.La rtine est organise en 2 grandes parties possdant des caractristiques fonctionnelles diffrentes:La partie centrale (ou macula) possde une forte densit de cnes. Elle est responsable de la vision des dtails (forte acuit visuelle) et des couleurs.

La partie hmisphrique de la rtine est pauvre en cnes mais riche en btonnets. Elle est sollicite en cas de faible luminosit et possde une faible acuit visuelle.

Avec l'ge, certaines zone de la rtine peuvent tre endommages, ce qui conduit des anomalies de la vision (ex: le DMLA (Dficience Maculaire Lie l'Age)).

Doc singe livreIl y a plus de cnes dans la rtine du macaque que dans celle du douroucouli.

Les cnes ont en moyenne un seuil de sensibilit de 103 lux et les btonnets ont sensibilit d'1 lux. Les btonnets sont sensibles une intensit lumineuse plus faible que les cnes.

La grande densit de btonnets chez le douroucouli lui permet une trs bonne vision nocturne; alors que le macaque possde une bonne vision diurne ( =de jour).

La nuit, tous les chats sont grisLa nuit, ce sont les btonnets qui permettent la vision car les cnes ne sont pas sensible une si faible intensit. Cependant, les btonnets ne permettent pas la vision des couleurs donc tous les chats quelle que soit leur couleur seront vus gris.

III/ Vision des couleurs et volution

A) La vision trichromatique de l'Homme

La vision en couleur de l'Homme repose sur la prsence de 3 types de cnes possdant chacun un pigment (opsine) spcifique. Ces pigments sont sensibles une gamme de longueurs d'ondes dfinies.Leur maximum d'absorbtion est situ respectivement dans le rouge, le bleu ou le vert.On dit que la vision de l'Homme est trichromate. Toutes les couleurs sont obtenues par un mlange en proportion variable de 3 couleurs primaires correspondant au maximum de sensibilit des diffrents cnes.

B) La famille multignique des opsines

Texte les opsines...

C) Opsines et phylognie molculaire

En comparant les pigments rtiniens de diffrents organismes, on s'aperoit qu'il y a une trs grande similitude des opsines entre certains primates. Ceci confirme leur parent troite et constitue un argument supplmentaire pour justifier la place de l'Homme parmi les primates. De plus, les analyses issues de la phylognie molculaire permettent de reconstruire une histoire de la famille multignique des opsines.

Bilan du chapitre: L'organisation de l'oeil permet de former des images sur la rtine qui, grce ses photorecepteurs va recevoir les diffrentes informations lumineuses. Cependant, c'est le cerveau qui va les analyser et les interprter. Comment les informations rcoltes par la rtine sont elles envoyes au cerveau?

Doc ex de Mariotte

Le point noir disparat quand il est dans une zone prcise du champ de vision: la tche aveugle qui correspond la zone ne possdant pas de photorecepteurs. Cette zone se situe sur la rtine au niveau du dpart du nerf optique. Le nerf permet la transmission des informations entre les photorcepteurs et le cerveau.

Chapitre 2: Cerveau et vision

Intro:Selon le neurologue BACH-Y-RITA, nous ne voyons pas avec les yeux mais avec le cerveau. Nos yeux ne sont que des rcepteurs des informations lumineuses, c'est notre cerveau qui construit une reprsentation du monde qui nous entoure.

Problmatiques: Comment les informations visuelles sont-elles traites par notre cerveau? Comment l'apprentissage est-il possible?

I/ Construction crbrale d'une perception visuelle

DOC nerfs optiques/ cerveau 2 couleurs