D1 : Ophtalmologie : 2007-2008 1 er cours : L’anatomie fonctionnelle du système visuel

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D1 : Ophtalmologie : 2007-2008 1 er cours : L’anatomie fonctionnelle du système visuel Dr Florence RIGAUDIERE 2 ième cours : Application à l’évaluation des aptitudes visuelles - à la conduite: médecin traitant - professionnelles: ophtalmologiste et médecin du travail Dr Jean-François LE GARGASSON

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D1 : Ophtalmologie : 2007-2008 1 er cours : L’anatomie fonctionnelle du système visuel Dr Florence RIGAUDIERE 2 ième cours : Application à l’évaluation des aptitudes visuelles - à la conduite: médecin traitant - professionnelles: ophtalmologiste et médecin du travail - PowerPoint PPT Presentation

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D1 : Ophtalmologie : 2007-2008

1er cours :L’anatomie fonctionnelle du système visuel

Dr Florence RIGAUDIERE

2ième cours :Application à l’évaluation des aptitudes visuelles - à la conduite: médecin traitant - professionnelles: ophtalmologiste et médecin du travail

Dr Jean-François LE GARGASSON

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Cortex Vis Iaire

Deux yeux : vision binoculaire- Genèse des signaux

Voies de conduction visuelles :• Deux nerfs optiques

•Chiasma

• Tractus optique

• Relais synaptique au CGL

• Radiations optiques

• Cortex visuel primaire & Nombreuses aires visuelles associées : - Perception

Rappel d’anatomie des voies visuelles

OG OD

D’après Vital-Durand 1986

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Rappel sur le stimulus du système visuel :

Stimulation qui aboutit à une sensation

La lumière visible : Gamme restreinte de longueurs d’onde

400 nm – 700 nm

Gamme étendue de niveaux lumineux

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Rappel sur le stimulus du système visuel :

Stimulation qui aboutit à une sensation

La lumière visible :

Gamme étendue de niveaux lumineux

•Très faibles ou faibles niveaux lumineux : •clair de lune•éclairage de ville la nuit

NL dits scotopiques ou mésopiques

= Vision de nuit

400 – 700 nm : perception en nuances de gris clair ou très foncé

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Rappel sur le stimulus du système visuel :

Stimulation qui aboutit à une sensation

La lumière visible :

Gamme étendue de niveaux lumineux

* Forts niveaux lumineux : •Lumière du jour ou son équivalent : sources lumineuses

NL dits photopiques

= Vision de jour

400 – 700 nm : perception en couleurs

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Rétine : récepteur des images de l’espace objet

fovéola

Point d’impact de l’axe visuel

10 degrés centraux de la rétine :

« rétine centrale »

correspondent

Champ visuel central en vision de jour

Zone du « bien voir » 10 degrés centraux

visible si le fond de l’oeil est éclairé à travers la pupille

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Rétine : récepteur des images de l’espace objet

10 degrés centraux

En dehors de la zone centrale

Images projetées sur

Le pôle postérieur ou

« rétine périphérique »

correspond

Champ visuel périphériqueen vision de jour

« zone d’alerte » …

Déclenche les mouv des yeux ou de la tête image : zone centrale

visible si le fond de l’oeil est éclairé à travers la pupille

Page 8: D1 : Ophtalmologie : 2007-2008 1 er  cours : L’anatomie fonctionnelle du système visuel

Architecture fonctionnelle de la rétine : organisation

rétine : centrale - périphérique : 3 étages

Cliché : SG Rosolen

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Vue sous un angle de 2° environZone d’impact de l’axe visuelLieu de focalisation des imagesZone avasculaireUn seul type de cellules : les cônes

atteints directement par la lumière

Fovéola : une exception rétinienne

350 µm

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Architecture fonctionnelle de la rétine : organisation

Rétine :

centrale : pratiquement que des cônes

périphérique : cônes et bâtonnets

En vision de jour :

Zone centrale : vision précise acuité visuelle et Vis Coul

Zone périphérique : zone d’alerte

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Article externe :

Photopigment : transduction

Bât : rhodopsine

Cônes : photopigm L ou photopigm M ou photopigm S

= trois types de cônes dits L, M et S

Schnapf et Baylor Pour la Science 1990

Caractéristiques des photorécepteurs : cônes et bâtonnets

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Propriétés des cônes et bâtonnets

dues à celles des photopigments : transduction

Étape initiale : Absorption des photons

Résultat : variation de leur état de polarisation

Mécanismes semblables cônes et bâtonnets

À l’obscurité : PR dépolarisés

À la lumière : PR hyperpolarisés

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Pour différents niveaux lumineux scotopiques :

Vision de nuit :

Seule la rhodopsine est capable d’absorber les photons

donc seuls les bâtonnets fonctionnent…

Codage des longueurs d’onde :

Lié aux différentes probabilités d’absorption des photonsen fonc de leurs longueurs d’onde

par la rhodopsine

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Rhodopsine : un seul photopigment : vision en nuances de gris

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

390 440 490 540 590 640 690

nm

Rhodopsine Photopigment S Photopigment M Photopigment L

510 nm400 nm 650 nm

Probabilité d’absorption des photons = f(longueurs d’onde)

L1 L2 L3 L4

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Sur une large surface : sommation des faibles NL : bonne perception

perte de l’analyse de l’espace : AV basse

NO 

M L B

PPPP

PP

cônes bâtonnets

c. bipolairesnaines de cônesL ou M

c. amacrines

AIIc. ganglionnairesnaines

axones des c. gg

c. bipolairesde bâtonnets

c. horiz

40 bâtonnets : 1 c bip de B

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Pour différents niveaux lumineux photopiques :

Vision de jour :

Codage des longueurs d’onde

par combinaison

de leurs probabilités d’absorption

par les trois photopigments de cônes :

Vision en couleurs

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0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

nm

Photopigment S Photopigment M Photopigment L

S: 420 M: 530 L: 560

a

b

c

d

e

f

g

L1 L2 L3 L4

Probabilité d’absorption des photons = f(longueurs d’onde)

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Pour différents niveaux lumineux photopiques :

Vision de jour :

Mécanismes

champ visuel central : bonne acuité visuelle

champ visuel périphérique : acuité visuelle moindrebonne percep des mouv

Liés aux propriétés des cônes centraux et périphériques

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La voie P (ou parvo) reçoit ses informations :

En NL scotopique :* Bâtonnets via bipolaires de bâtonnets et AII

En NL photopique :* Cônes L ou M via bipolaires naines ON ou OFF

Transmises pour ces deux niveaux :

* aux cellules ganglionnaires naines ON ou OFF80 % fibres du NOpetits calibres : conduction lente influx se termine aux c. parvocellulaires du CGL

Par les radiations optiques se projette au cortex visuel primaire à la couche 4C

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La voie P assure le codage :

En NL photopique :- basses fréquences temporelles- hautes fréquences spatiales- forts contrastes lumineux (statiques)

Par antagonisme voies ON - voies OFF

acuité visuelle statique fine

Par codage- moyennes et gdes longueurs d’onde (500 - 700 nm)- comparaison des réponses issues des cônes L ou M vision des couleurs

Performances optimales au centre de la rétine…

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KK

NO 

S M L

MM

MM

KK

c. bipolairesde cônes S

c. ganglionnairesbistratifiées

cônes

axones des c. gg

c. bipolairesdiffuses de cônesL et M

c. ganglionnairesparasols

Plusieurs cônes L et M : une voie M : 2 c bip diffuses : ON - OFF

20 %

Relais aux couches magno cellulaires des CGL

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La voie M (ou magno) assure le codage :

En NL photopique :- basses fréquences spatiales- hautes fréquences temporelles

Perception du mouvement acuité visuelle dynamique

Performances optimales en périphérie de la rétine…

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Conclusion

Toute altération de la fovéola et, plus largement,toute pathologie de la macula (10° centraux)

altération de l’acuité visuellealtération de la vision des couleurs

Toute altération du champ visuel périphérique:

En vision de jour :altération de la perception du mouv

En vision de nuit :altération de la perception lumineuse