Chapitre 2 : De la rétine au cerveau Intro : enregistrement de l’activité d’une fibre du nerf optique suite à un flash lumineux.

Observations : Lors d’une stimulation de la rétine par un flash lumineux, on enregistre un message nerveux (ensemble d’impulsions électriques = potentiels d’action)

au niveau du nerf optique. Le message nerveux qui nait au niveau des photorécepteurs est conduit par le nerf optique vers le cerveau. L’exploration IRM fonctionnelle du cerveau montre (doc 1 page 356) que la vue d’une forme augmente l’activité de certaines zones du cortex cérébral : le cortex occipital. Le cortex : Il s’agit de la matière grise périphérique « l’écorce » du cerveau, constitué de plusieurs couches de neurones (et autres) interconnectés. Dessous la matière blanche est constituée des axones des neurones corticaux. Chez l’être humain son épaisseur est de 1 à 5 mm et sa surface de 0,26 m2. Il est plissé et divisé en lobes par des sillons plus profonds et en zones fonctionnelles : les aires. Coupe transversale d’un hémisphère cérébral

IRMf : Dérivée de la résonance magnétique nucléaire, l’IRMf est utilisée pour étudier in vivo l’activité d’un organe, par aimantation de l’hémoglobine dans ses formes oxygénée et désoxygénée. La perturbation du signal de RMN émis par cette molécule permet d’observer l’afflux de sang oxygéné. L’IRMf est notamment très utilisée en neurosciences, pour étudier en détail l’activité neurale lors des événements sensorimoteurs, perceptifs, émotifs ou cognitifs. I De la rétine au cerveau, des voies nerveuses. (& Page 356) TP4

1. le trajet des voies visuelles

Les voix nerveuses = nerfs optiques (avec chiasma) + relais optiques + fibres + cortex occipital

Les nerfs optiques, constitués des axones de cellules glandulaires de la rétines se prolongent jusqu’au chiasma optique ou ils se croisent. Ils se ramifient dans les relais optiques (corps genouillés) où ils font synapses avec des fibres qui se dirigent vers les cortex occipitaux (droit et gauche)

Dessin et image IRM d’un cerveau coupe coronale.

2. l’organisation fine des voies visuelles

L’étude de sections expérimentales (doc 2 page 356) ou de cas cliniques (TP4) nous a permis de construire de façon plus précise le trajet des fibres issues de la rétine des 2 yeux. ATTENTION : Les objets situés en périphérie sont perçus par les rétines nasales Tandis que Les objets situés vers le centre du champ sont perçus par les rétines temporales

II/ Le cortex est divisé en aires spécialisées. (& Page 357) TP4 - TP eduanatomist doc pages 310/311

1. Etude de quelques cas cliniques

Cas 1

L’aire V3 semble traiter les informations de forme de l’image. Cas 2

L’aire V4 semble traiter les informations de couleur de l’image

Cas 3 :. Le patient perçoit les mouvements comme une suite de photographies, son aire V5 est altérée.

V5 semble traiter les informations de mouvement.

2. Le traitement de l’image par le cortex

Images d’IRMf :

Les informations visuelles en provenance de la rétine sont transmises jusqu’au cortex occipital (aires V1 et V2) puis elles vont être traiter

- Quoi : dans le cortex temporal (V3, couleur ; V4, forme) - Où : dans le cortex pariétal (V5, localisation et mouvement)

La perception finale provient du traitement des différentes composantes de l’image par des aires spécialisées.

Remarques : Cette théorie du « quoi, où » est aujourd’hui remise en question La transmission des informations vers les différentes aires s’accompagne de nombreux relais synaptiques. Lisez le texte suivant : « Sleon une édtue de l'Uvinertisé de Cmabrigde, l'odrre des ltteers dans un mto n'a pas d'ipmrotncae, la suele coshe ipmrotnate ets que la pmeirère et la drenèire soinet à la bnnoe pclae. Le rsete peut êrte dnas un dsérorde ttoal et vuos puoevz tujoruos lrie snas porblème. C'est prace que la creaveu hmauin ne lit pas chuaqe ltetre elle-mmêe, mias le mot cmome un tuot. »

Etude de l’université de Cambridge.

V2  

V3  

La zone de reconnaissance des mots est d'autant plus activée que les lettres sont connues, fréquentes, associables et correspondent à un mot réel.

BILAN La vision est donc une construction mentale qui provient de la coopération de plusieurs aires corticales :

- les aires traitant les messages nerveux en provenance de la rétine (différentes aires traitant les différentes composantes de l’image)

- les aires mobilisant la mémoire et l’apprentissage.  

NB : les illusions optiques : Les illusions sont les témoins des mécanismes de la vision. Elles confirment que notre perception du monde est assez éloignée de la photographie. Elle est le résultat : - d'une stimulation des photorécepteurs rétiniens, qui peuvent subir des phénomènes de fatigue. - et surtout d'une construction mentale, à partir des messages nerveux reçus, parfois erronés. Le cerveau cherche à mettre du sens partout, même là où il n'y en a pas. Alors, il en fait trop, amplifiant les contrastes, créant contours, couleurs, perspectives, reliefs, mouvements, en fonction de ce qu'il connaît. En effet, malgré une organisation générale commune du cortex visuel, les apprentissages et le vécu diffèrent d'une personne à l'autre, d'où une sensibilité variable à certaines illusions.