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Dossier > L'oeil : la vision au-delà de la vision Futura-Sciences Source : http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/dossiers/d/medecine-oeil-vision- dela-vision-667/ Page 1 / 73 L'oeil : la vision au-delà de la vision L'œil est notre principal organe de communication avec l'extérieur, il est complexe pourtant proche de l'œil de seiche : il dérive des mêmes gènes que l'œil de mouche…. Page 1/9 - L'oeil : la vision au-delà de la vision La vision est la réaction à des ondes électromagnétiques de longueurs d'ondes données. Ces dernières ne sont pas toutes perceptibles par l'homme. La vision est, en somme, la transformation de l'énergie lumineuse en énergie électrique utilisable par le cerveau. Ce sera l'objet de ce dossier. Oeil de céphalopode, très proche de l'oeil humain © Christian König - Reproduction et utilisation interdites Elle est due à la réaction de certaines cellules à ces ondes, soit des cellules de la peau (sensibilité derma-optique), soit des cellules sensorielles spécifiques qu'on appelle photorécepteurs. Ces récepteurs sont reliés à un système nerveux qui analyse les données et permet ainsi à l'animal de réagir de manière appropriée. 07/11/2006 - Par Claire König, Enseignante Sciences Naturelles

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L'oeil:lavisionau-delàdelavision

L'œilestnotreprincipalorganedecommunicationavecl'extérieur,ilestcomplexepourtantprochedel'œildeseiche:ildérivedesmêmesgènesquel'œildemouche….

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Lavisionestlaréactionàdesondesélectromagnétiquesdelongueursd'ondesdonnées.Cesdernièresnesontpas toutesperceptiblespar l'homme.Lavisionest,ensomme, la transformationde l'énergielumineuseenénergieélectriqueutilisableparlecerveau.Ceseral'objetdecedossier.

Oeildecéphalopode,trèsprochedel'oeilhumain©ChristianKönig-Reproductionetutilisationinterdites

Elleestdueàlaréactiondecertainescellulesàcesondes,soitdescellulesdelapeau(sensibilitéderma-optique),soit des cellules sensorielles spécifiquesqu'onappelle photorécepteurs.Ces récepteurs sont reliés àun systèmenerveuxquianalyselesdonnéesetpermetainsiàl'animalderéagirdemanièreappropriée.

07/11/2006-ParClaireKönig,EnseignanteSciencesNaturelles

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OeildeChat,uninstrumentnatureltrèsperformant,nedit-onpas«oeildelynx»?L'œildefaucon,aussitrèsperformant,bénéficiedelamêmeexpression«œildefaucon»c'estdoncbienqueleurperformancea

impressionnél'hommequenoussommes!©ChristianKönig

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Pour qu'il y ait vision il faut une interprétation centrale de l'excitation nerveuse, elle-même conséquence del'excitation du photorécepteur, cette dernière étant déclenchée par une réaction chimique. Il s'agit donc d'unprocessusquidevienttrèscomplexechezlesanimauxsupérieurs.

GomphusàpincesOnychogomphusforcipatusforcipatus©ChristianKerihuel

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Page2/9-L'œiletlavisiondesinvertébrés

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1-Lacellulephotosensible.

Onnepeutpasvraimentparlerd'œilchez lesInvertébrés inférieursmais ilyaquandmêmeuneperceptionde lalumièrededifférentesmanièrespardescellulesoudesélémentsdecellulesspécialisés.

Chezl'EuglènequiestunProtozoaireunélémentdelacelluleunique,lestigmaestsensibleàlalumièreetinforme la cellule qui peut ainsi fonctionner en autotrophie quand la lumière est suffisante pour faire de laphotosynthèseetenhétérotrophiequandcen'estpaslecas.

Euglèneetstigma(S)Reproductionetutilisationinterdites

ChezlesCoelentérés,lesMollusquesetcertaineslarvesd'Insectescesontdescellulesdelapeauquisontsensiblesàlalumièreoudesphotorécepteurs,uniquesquiserventdecellulessensorielles.Cescellulespermettentdedifférencierdesintensitéslumineuses.Ellespermettentd'identifierladirection:touslesrécepteursnesontpastouchésenmêmetempsetl'animalperçoitcesintervalles.Ainsionpeutmettreenévidencequeleverdeterre«n'aime»paslalumière.

Haliclystusauricula,médusefixéeaustadeadulte©ChristianKönig

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ChezlesTurbellariés,lesPolychètesouencorelesMéduseslescellulesphotosensiblessetrouventaufonddepetitescupulesetleurexcitationdifférenciéepermetàl'animaldedéfinirladirectiondurayonlumineuxoulechangementdedirectiondoncunmouvementetsadirectionsiplusieursrécepteurssontstimuléssuccessivement.Ilfautcependantqueledéplacements'effectueàunecertainevitesse.Laperceptionestmeilleuresilacupulepeutdiaphragmerlalumièreensefermantunpeumaisalorslaquantitédelumièreperçueestmoindreetpeutnepasêtresuffisante.

Perinereiscultifera,Annélides©ChristianKönig

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LesbénitiersTridacna(Mollusquesbivalves)possèdentdescentainesdecellulesphotosensibleslelongduborddeleurmanteau.Appelésiridophores,ouorganeshyalins,composésdecollagènetransparent,réfringent,quiinformelecoquillagedesconditionslumineusesoudesoudainesombresparleraccordementàunsystèmenerveuxrudimentaire.Autourdecesiridophoreslaquantitédezooxanthellesestnettementplusélevée,cequilaissesupposerunefonctiondesiridophorescommeconducteurdelumière.

La plupart des bénitiers remplissent une grande part de leurs exigences alimentaires par l'intermédiaire deszooxanthelleset,parcettefonctiondeconducteurdelumière,lemétabolismedesalguespeutêtreaugmenté.Ilsabsorbentégalementdessubstancesnutritivesdissoutesparleurmanteauetfiltrentdesparticulestrèsfinesparlesbranchies.

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Tridacna,borddumanteaudubénitierouvertReproductionetutilisationinterdites

Leszooxanthelles sesituentendehorsdescellulesdansunsystèmede tubesdansdes lobesdumanteau.Cecidiffèredescorauxchezquileszooxanthellessontlocaliséesdansdescellules.Leszooxanthellesapprovisionnentlebénitier avec les mêmes produits que chez les coraux, à savoir qu'elles transforment le gaz carbonique, lephosphoredissous(phosphates)etl'azotedissous(ammonium)englucides,acidesgrasetacidesaminés,quisontmisengrandepartieàladispositiondeleurhôte.

Voir,ausujetdeszooxanthellesetdescoraux:

Cristallographie,chimiedelacalcite

2-L'œil,unorganeetsesannexes.

Pour des animaux dont la perception visuelle est plus perfectionnée l'œil est un organe complexecomposéessentiellementde

cellulespigmentéesetorientées(sensiblesounonauxcouleurs)systèmesréfringentsquiconcentrentlesrayonslumineuxetpermettentlaformationd'uneimagel'œilesttoujoursliéausystèmenerveuxquianalysel'image

La complexification de cet organe au cours de la phylogenèse est due à plusieurs facteurs parmi lesquels ledéveloppement du système réfringent, la spécialisation des cellules sensorielles et aussi l'amélioration del'interprétationdel'imageparunsystèmenerveuxplusperformant.

Ilyaprincipalement2typesd'yeux:

lesyeuxcomposés(àfacettes)constituésd'ommatidieslesyeuxcamérulaires(structureapparentéeàcelledelachambrenoire!)quiprojettentdesimagesinverséessurunerétine:tissuconstituédecellulessensiblesàlalumièreetfaisantpartiedusystèmenerveux.

Parmilesyeuxcamérulairesonvatrouverlesyeuxàcristallinquisontlesorganeslesplusperfectionnés.

Lesyeuxsontsouventaccompagnésd'organesannexesdestinésà leurprotectionet leurentretien:paupière,glandes,membranesdeprotection….

a)Lesyeuxcomposés

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Chez les Insectes, les Crustacés et certains Mollusqueson trouve ces yeux composés de nombreusesommatidiesouocelles.Chaqueommatidieouocellesecomposede

unelentilleforméed'unecuticuleassezdureettransparentequ'onappellecornéeuncristallinformédequelquescellulesquelquescellulessensiblesquiformentunemini-rétinerudimentaire

La conjonction des images de différentes ommatidies donne des imagesjuxtaposées, plus nettes, si elles sontcomplètement isoléesoptiquementoudes imagessuperposéespartiellement ,plus lumineusesd'oùunavantagepourlavisionnocturne.

CliquezicipouragrandirSchémad'ommatidie

Une ommatidie est un assemblage asymétrique de 8 photorécepteurs entourés de cellules accessoires. Lephotorécepteurestunneuroneallongédontlapartiesensibleàlalumièreestlerhabdomère.Lerhabdomère,situéle long de la face centrale du photorécepteur est un repli de lamembrane plasmique (microvillosité). C'est à ceniveauqu'alieulatransductiondusignallumineux.Lecôneetlacornéejouentlerôledelentille.

Palaemonelegans,œildecrevette©ChristianKönig

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LesInsectespossèdentdeuxtypesdecapteursdelumière,desocellesquisontdescapteurssimplesetdesyeuxàfacettesquiregroupentungrandnombredecellulessensiblesàlalumière.

TêtedeDiptèreMEBL.deVosReproductionetutilisationinterdites

Lesocellespermettentdecapter lesvariationsde luminosité. Les insectes possèdent généralement un àtroisocellesquisontdisposésentrianglesurlatête.Lesocellesneconduisentpasàlaformationd'uneimage,cesontdescapteursd'intensitélumineuse.Leslarvesdesinsectesnepossèdentquedesocelles.

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Sympétrinmeridionalisetsesyeuxcomposés©ChristianKönig

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Les yeux composés sont constitués d'un grand nombre de capteurs de lumières disposés en mosaïque(jusqu'à25000pourlalibellule,8000environchezl'abeille).

SchémaœilcomposéReproductionetutilisationinterdites

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Ilsvontpermettreauxcentresnerveuxdel'insectedeconstruireuneimagereconstituéeàpartirdesinformationstransmisesparchaquefacette.Lesyeuxàfacettesontunchampdevisiontrèsétenduetsontadaptésàladétectiond'objetsenmouvementrapide,ilsnedonnentpasuneimageprécisedel'environnementdel'insecte.

Sauterelleverte:œilcomposé,onnevoitpaslesocellesici.©ChristianKönig

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En comparaison avec l'oeil humain qui transmet au cerveau environ 24 images par seconde, un oeil à facettestransmettraausystèmenerveuxdel'insecte200imagesparsecondes.

b)LesyeuxsimplesetévoluésdesCéphalopodes

Cetoeilestpartiellemententouréparunecapsuledecartilage.Ilestenformedevésiculeclose,etrenfermeunehumeur vitrée. Le fond de la chambre optique est tapissé de cellules nerveuses qui constituent une rétine bienpourvueencellulessensorielles.Lesfibresdecesdernièresconfluentenunganglionoptiquequidonnelui-mêmenaissanceàunnerfoptiquecourt,lequelconduitàunganglioncérébroïdeetaucerveau.Ducôtéopposé à la rétine, une membrane, la choroïde, se dilate en un cristallin qui fonctionne de façon tout à faitcomparableàceluidesvertébrés.Versl'avantdel'oeil, lestégumentss'invaginentetconstituentunesorted'iris,quiestlui-mêmeprécédéparunecornéetransparente.Cependant,cettecornéen'estpasentièrementferméeetlachambreantérieuredel'oeilestremplied'eaudemer.

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CéphalopodeEledonecirrosa,œilgrosplan©ChristianKönig

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Ilsontdesyeuxàcristallins, très évolués, qui sont composés desmêmes structures que les yeux humains àquelquesdifférencesimportantesprèstoutdemême:

lepigmentestsituédanslacellulevisuelleetnonpasdansunépithéliumparticuliercommechezl'hommenousleverronsplusloinlarétinen'aqu'uneseulecouchelescellulessensoriellessonttournéesverslalumière(etnonopposéesàcelle-cicommechezlesvertébrés)

Céphalopode,œilschéma

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3-Technologie:unevisionquifaitmouche

La vision panoramique des insectes est un atout dumonde animal que la technologie essaie de reproduire. Uneéquipedel'UniversitédeBerkeley,enCalifornie,estimeavoirfranchiunpasverslacréationd'unœilartificielentrois dimensions imitant la visiondesmouches. L'œil de l'équipede Luke Leeest unedemi sphèrede2,5mmdediamètreconstituéde8.000lentillesautonomes,reliéesaucentrepardescanauxtransportantlalumièrecaptée.

Leschercheursespèrentqueleurœilartificielpermettrad'améliorerlavisiondescaméras,notammentdesendoscopesutilisésenmédecine.Conçuàpartirdepolymères,commelarésineépoxy,quidurcitlorsqu'elleest exposée à la lumière, l'œil artificiel est fabriqué dans des conditions faciles à reproduire, font valoir leschercheurs.Cependant il resteencorebeaucoupdecheminàparcourir : cetœilartificielnevoitpasencore : ildoitêtre reliéàunappareildedétectionetd'analyse…Tiréd'unarticledeSciencesetAvenirC.D.(28/04/06)àpartirdelarevueScience.

Page3/9-L'œiletlavisiondesvertébrés

Chezlesvertébrés,lesyeuxsonttousconstruitsselonlemêmeschémaquenousverronsendétaildanslechapitresuivant.Maisl'acuitévisuellen'estpaslamêmeselonlesespèces.

L'acuitévisuelledépenddeplusieursfacteurs:

laquantitédelumièrelapositiondesyeuxsurlatêteetlechampvisuellaperceptiondumouvementlacouleurlepouvoirséparateurdel'œill'accommdationdontl'œilestcapableletraitementdel'information

Ellevarieenfonctiondumilieudans lequelellesvivent,de larapiditéavec laquelleellessedéplacent,desproiesqu'ellesdoiventchasseretdesprédateursauxquelsellesdoiventéchapper.

Prenonsl'oeilhumain:c'estunexcellentgénéralistequis'adapteàpratiquementtouteslessituationsterrestres (sous l'eau, notre cristallin peut déformer pour accommoder mais notre vision est floue).Sensibleàlanetteté,àlarésolution,auxcontrastesetauxmouvements,ilconvientàunevisionproche,éloignéeet nocturne. Cette polyvalence est d'ailleurs une qualité qui lui est propre.Mais il n'affiche pas de performanceparticulière…

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Œilhumain,vueexterneReproductionetutilisationinterdites

Pour l'homme, «la nuit, tous les chats sont gris».Contrairement à l'homme, le chat et le chien ont uneexcellentevisionnocturnenonseulementàcausedesarétinemaisaussiparcequesapupilleestcapablede beaucoup se dilater et ils possèdent une membrane réfléchissante derrière la rétine, letapetumlucidum,quipermetdecapterlamoindreparcelledelumière.C'estcequi faitbriller lesyeux lorsqu'ilssontéclairésdenuitparunesourcelumineuse.Leurpalettedecouleurstourneraitautourdesvertspourleschiens.Lechat,lui,seraitdichromatesensibleaubleuetauvert.

ŒildechatReproductionetutilisationinterdites

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Al'opposéduchat,l'oeildel'aigleestadaptéàladétectiondeproiesdejouretàgrandedistance. Sarétinedoitpouvoirfourniruneimagetrèsprécised'unobjetéloigné.Songlobeoculaireestrelativementgros,etsarétine comporte beaucoup de cellules sensibles à la couleur. L'aigle a donc une excellente vision de jour, ilaccommode rapidement et facilement. Mais, dès que la luminosité diminue, sa perception visuelle baisserapidement.

Œild'aigleReproductionetutilisationinterdites

Chez les animaux strictement nocturnes, comme les chouettes ou les hiboux, la pupille est ronde etlarge,trèsdilatée,cequipermetàl'oeildecapterleplusdelumièrepossiblelanuit.Elleestparailleursenfente,cequiluipermetdemieuxsefermerqu'unepupillerondeencasdelumièreintense.

OeildeHibougrand-ducReproductionetutilisationinterdites

Les autres oiseaux ont une perception des coloris très développée, et semblent d'ailleurs régler leurcomportement sur la couleur plus que sur la forme ou le mouvement. Les oiseaux, comme beaucoup d'autresanimaux, ontunchampdevisiontrèslargeparcequeleursyeuxsontdisposéssurlescôtésdelatête.C'estsouventlecas:ilfautvoirarriverleprédateur!

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Echasse©ChristianKönig

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Lamusaraigneetl'écureuil seraient, commenous sensibles au bleu, au vert et au rouge.Lasourisetleratauraientunebonnevisionnocturne,maisunemauvaiseperceptiondescouleurs.Alireégalement:Adécouvrirunanimalutile:lamusaraigne

Crocidure©ChristianKönig

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Pourlelièvreetlelapin,lavisionrapprochéeapeud'utilité,enrevanche,commeilestuneproiepotentiellepourdesprédateursterriensouaériens, il luiesttrèsutiled'avoirunevisionglobale.Sonchampdevisionestde360°.Mêmesisavisionestfloue,elleluipermetdedétecterlesmouvementsd'oùqu'ilsviennent…Lelapinferaitbienladifférenceentrelebleuetlevert.

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Lapin©ChristianKönig

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Lestaureauxnevoientpaslerougeetnesontdoncpasattirésparlacouleurdelacape,maisparlemouvementdecettedernièrelorsdelacorrida!lerougeesticiutilisécommesignerituelpourl'homme.

Poissonchat©ChristianKönig

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Chezlesautresvertébrés,lespoissonsverraienttouteslescouleursmaisn'auraient pasunebonne visionnocturne.Certainsprédateurs,commelatruite,ontunchampdevisionde180°.

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Oeildeturbot:les2yeuxsontdumêmecôtéleturbotétantunpoissonplatl'œildedessouss'estdéplacé.Ilenestdemêmechezlasoleparexemple.

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Chezlesreptiles,onsaitquelatortuedifférencielebleu,levertetl'orangeetquelelézarddistinguelejaune,lerouge,levertetlebleu….

Lecasducaméléonestparticulier!Tiréd'unarticledeMatthiasOtt,parudansLaRechercheNo277,juin1995,vol26

Lejetdesalanguepourattraperlesproiesestsirapide,del'ordrede5m/squ'ilnepeutcorrigerletirenchemin,ildoitdoncavoirlocalisésaproieavecexactitude…maisil«tire»àdesdistancestrèsimportantesde2ou3foissapropre taille !Ses yeuxbougent indépendamment l'unde l'autre cequi lui permet l'immobilité qui réduit le risqued'êtrerepéré.Unefoislaproierepérée,les2yeuxconvergentmaisonapuprouverquel'évaluationdeladistancepeutsefaireavecunseulœil.Ilfaitunevéritablemiseaupointmaiscomment?

Caméléonprofil©PhilippeMespoulhé

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Poureffectuerdesmisesaupointsurdesdistancespareillesl'œildevraitsedéformerconsidérablementde4à33dioptriesengros(dioptrie=inversededistancefocaleenm!).Cechiffreestdeloinleplusélevédes animaux terrestres…L'ajustement, en plus s'effectue extrêmement vite à environ 60 dioptries par seconde !Décidémentc'estétrange…

L'œilducaméléonestparadoxalementtrèsmyopede12dioptriesàsavoirquel'imageseformedoncenavantde la rétinede0,8mm. La cornée a un très petit rayon de courbure et un fort pouvoir réfractif. Laprésenceducristallin,convexedevraitaccroîtrelamyopieducaméléonmaisnon!...chezlecaméléonlecristallinestdivergent!

Caméléonface,onvoitbienl'orientationdifférentedes2yeuxsurcetteimage©PhilippeMespoulhé

Reproductionetutilisationinterdites

L'avantageestdouble:

lepouvoirnégatifducristallinaureposaccroîtlescapacitésd'accommodationlacombinaisondelentillepositive(cornée)etnégative(cristallin)entraîneuneaugmentationdelalongueurfocaledonclaformationd'uneimageplusgrosse(téléobjectif).Eneffetlefoyerestenarrièredelarétine.

Une fois la densitémaximale de récepteurs photosensibles atteinte, il n'y a que l'agrandissement de l'image quipeutaméliorerlepouvoirderésolutiondel'image.Lesanimauxquiontunebonneacuitévisuelleontengénéraldegrandsyeux,lecaméléondétientaussiunrecorddanscedomaine.D'autrepartpluslegrossissementdel'imageetl'acuitévisuelleaugmententchezuneespèce,pluslepouvoirderéfractionducristallindiminuealorsqueceluidelacornées'amplifie.Chezlecaméléononaunrecordavecuncristallin«négatif»etunecornée15%pluspositivequechezunpouletdemêmetaille!

Pourterminercertainsanimaux,commeleslangoustes,lespoissonsrougesetlestruites,lesabeilles,lestortues,leshirondellesetlespigeonsperçoiventlesUV.Al'autreextrémitéduspectredela lumière, lesrayons infrarougessont imperceptiblespour l'homme,mais lachaleurémisepar leursproiespeutêtrecaptéeparcertainsserpents.

Toutceciestencoreàprendreavecprudence,denombreusesrecherchesrestentàfaire!

Voiraussisurlavisiondesanimauxledossiersur:

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Chauve-souris:unanimalfabuleuxLesrapaces

Formationdel'œilaucoursdudéveloppement

L'oeildesVertébrésdérivedeformationsissuesdesfeuilletsembryonnaires:

del'ectodermedériventdestissusépidermiques(lecristallin,lacornée,l'iris),etdestissusneurodermiques(larétinequiestunendothélium).dumésodermedériventlasclérotique,lachoroïde,ainsiquelesmusclesoculomoteurs.

La formation de la structure complexe de l'oeil fait appel à un grand nombre demécanismes embryologiques, enparticulieràunecascaded'inductions.

La neurulation permet la formation d'un tube nerveux dorsal chez le vertébré. Ce tube nerveux est àl'originedusystèmenerveuxcentral.Au niveau du diencéphale apparaissent deux expansions latérales : ce sont les vésicules optiques.L'épidermesituéàleurcontacts'épaissit,sedifférencieets'invagineenvésiculecristallienne.Danslemêmetemps,lavésiculeoptiquesereplieenunecupuleoptique,quisefermeprogressivementensphère.

CliquezicipouragrandirSchéma:embryologiedel'œil

Légendeduschéma:

(1)Bourgeonnementdelavésiculeoptiqueàpartirdudiencéphale.(2)et(3)Miseenplacedelacupuleoptiqueetdelaplacodecristallinienne.(4)et(5)Miseenplacedelarétineetducristallin.

Aprèsdifférenciation,lavésiculecristalliniennedonnelecristallin,etlacupuleoptiquedonneralarétineetlenerfoptique.L'ectodermequiavaitrecouvertlavésiculecristalliniennesedifférencieencornée.

Page4/9-Anatomieetphysiologiedel'œil

1-Anatomiedel'œil

L'oeil, ouglobeoculaire,estunestructure creusede formeglobalement sphérique. Il se composedetuniques,d'uncristallinetdeliquides.

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CliquezpouragrandirStructuredel'oeil

Latuniqueexterneestlasclérotique,tissuconjonctifdenseetpeuvascularisé.Elleaunrôledeprotectiondel'oeil.C'estleblancdel'oeil,elleestentouréed'unemembranetrèsfineettransparente,appeléeconjonctive.

Ducôtéantérieur, cette sclérotiqueest remplacéepar lacornée, transparente qui permet l'entrée des rayonslumineuxdansleglobeoculaire.Elleestdeplusricheenfibresnociceptives:lecontactavecunobjetinduitleclignementetlasécrétionlacrymale,2fonctionsdeprotection.

Sonrayondecourbureavantestde7,8mm.Lerayondecourburedelafacearrièreestde6,8mm.Elleestplusminceaucentre:0,45mm.Sonindicederéfractionestn=1,377Sapuissanceestde42dioptries

Lacornéeestcomposéede5couchesdifférentes:

Épithéliumcornéen:32micromètresd'épaisseur,cellulesserenouvelantrapidement.L'éclatduregardestliéàlarégularitédelasurfaceépithéliale,etàl'intégritédufilmdelarmes.MembranedeBowman:couchedetransitionde12micromètres,natureconjonctive.Stroma:trèsépais(400microns),90%del'épaisseurdelacornée.Tissuconjonctiftrèsspécifique.Ilcontientdel'eau,dessubstancesorganiques,ducollagène.Touscesélémentssontprésentsdansdesrèglesquiassurentlatransparence.MembranedeDescemet:6micromètresEndothélium:de6micromètres,membraneinterne,fragileetfine.Laqualitéetlaquantitédecescellulesvarientavecl'âgeetdesaltérationsysurviennentàpartirde65ans.

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ŒilReproductionetutilisationinterdites

Latuniquevasculaireaumilieu,forméedetroisparties:lachoroïde,lecorpsciliaireetl'iris.

Lachoroïdeestunemembranepigmentéeenbrunpardesmélanocytes.Elleconstitueunechambrenoire;elleesttrèsvascularisée.Lecorpsciliaireestformédemuscleslissesquimodifientlaformeducristallinetpermettentl'accomodation.L'irisestlapartiecoloréedel'oeil;composédemuscleslisses,ilpermetdecontrôlerlatailledelapupille(ouverturecentraledel'oeil)etdonclaquantitédelumière:diaphragmedel'oeil.

Latuniqueinterneestlarétine,composéededeuxcouches. La couche pigmentaire (externe) empêche lalumière de diffuser dans l'oeil. La couche interne est une structure nerveuse, composée de nombreuxphotorécepteurs(cônesetbâtonnets)etdecellulestraitantetacheminant l'informationvisuellevers lecerveau.Larétineetsonfonctionnementfontl'objetduchapitresuivant.

Lesfibresnerveusesefférentessortentde l'oeilparlenerfoptique.Auniveaudecepointdesortie, larétines'interrompt: c'est latache aveugleappeléedisque optique ou encore papille. A proximité de cette tacheaveuglesetrouvelamaculaavecunefossettecentrale,lafovéa,quiest lepointde larétineavec lameilleureacuitévisuelleparcequeladensitédephotorécepteursyestlaplusimportante.

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Fondd'œil,lamaculaestaucentre,sombre,ledisqueoptiqueàdroitedel'image.Onvoitlesvaisseauxsanguinsetlefondd'œilpeutêtreunbonoutilnoninvasifdedétectiondecertainsdésordresphysiologiques.

Reproductionetutilisationinterdites

Lecristallinestunecapsuleminceetélastique,composéedecellulesanucléesetdefibresspécifiques.Ilest entouré par les corps ciliaires auxquels il est maintenu par la zonule de Zinn. Il joue le rôle d'une lentillebiconvexe.

Lecristallinetsonligamentsuspenseurdivisentleglobeoculaireendeuxchambres.

Lachambreantérieureremplieparl'humeuraqueuse,continuellementrenouvelée.Lachambrepostérieureremplied'unesubstancegélatineusetransparente,lecorpsvitré,ouhumeurvitréequicontribueàmaintenirlapressionintra-oculaire,etainsilaformedel'oeil.

Tout cet organe fonctionne comme unechambre noireet donne une image inversée de l'objet sur la surfacesensibledelarétine,selonlesloisdel'optique.

L'œilestmobileettouteunegammedemusclesentrentenactionpourassurersesdéplacements.

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Musclesdel'oeilReproductionetutilisationinterdites

2-Géométriedel'œil

L'œilpeutêtrehypermétrope,ilseracorrigépardesverresconvexes.

OeilhypermétropeReproductionetutilisationinterdites

L'œilpeutêtremyope,ilseracorrigépardesverresconcaves

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OeilmyopeReproductionetutilisationinterdites

L'œilpeutêtreastigmateetseracorrigéparuntore.

ŒilastigmateReproductionetutilisationinterdites

Hétérophorie:strabismelatent.Si lesaxesoculairesnesontpasparallèles, il yahétérophorie, la fusiondesdeux images (perçues par chacun des deux yeux) ne peut être obtenue que par une contraction active desmuscles,entraînantunefatiguevisuelle,voiredessignesdedécompensation.

Lapresbytien'estpasundéfautgéométrique,nousenreparlerons.

L'acuité visuelleest définie comme la possibilité pour l'oeil de séparer deux points vus distinctement. Elle estmaximum pour leminimum de vision distincte...Samesure consiste à observer, avec un seulœil, un tableau delettres de tailles décroissantes et séparées d'un intervalle connu, depuis une certaine distance... tout lemondeconnaît!...

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Schéma:AcuitévisuelleReproductionetutilisationinterdites

Lesmesuresmontrentquel'oeilhumainestcapabledeséparerdeuxpointsAetBdistantsde0.05mmcequi,surla rétine, correspond à une distance de 0,4micromètre (distance entre deux cônes séparés par un troisième) .L'angleentre lesdeuxpointset le centreoptiquede l'oeil estde1minuted'angle : c'est lepouvoir séparateur.L'acuitévisuelleestl'inversedupouvoirséparateur(l'inversedel'angle).Cequifait1/1dansl'exempleci-dessus soit 10/10e . Si les deux points vus distinctement E et D sont plus éloignés sur la rétine, le pouvoirséparateurdiminuepourunanglededeuxminutes,l'acuitévisuelleestde1/2,quel'ophtalmologueexprimesouslaforme5/10e.

L'accommodationestréaliséeparunedéformationspatialeducristallin:quandunobjetest trèsprèsdel'observateurlecristallinsebombepour«mettreaupoint»selonlesschémasci-dessous.

AccomodationReproductionetutilisationinterdites

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AccomodationReproductionetutilisationinterdites

Le champ de vision est la portion d'espace que nous voyons, il comprend une partie devisionmonoculaireetunepartiedevisionbinoculaire.Cettevisionbinoculairerelativementlargen'estpossiblequeparceque lesyeuxsontsituéssur ledevantde latête,biendesoiseauxontunevisionbinoculairetrèspetiteàcausedelapositionlatéraledesyeuxsurlatête.

Champvisueldel'hommeReproductionetutilisationinterdites

Division du champvisuel dans un plan horizontal, d'après Panero et Zelnik (Humandimension and interior space,WhitneyLibraryofdesign,ArchitecturalpressLtd,Londres,1979).

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Champvisueldel'oeildroitpourdeslumièresdecouleursdifférentesReproductionetutilisationinterdites

3-Fonctionnementdel'œil

A-Structuresdeprotection:

Orbite:cavitépyramidaleàparoisosseuses,danslaquelleestlogéleglobeoculaire.Elleestpercéed'untroupourlepassagedunerfoptique.Paupières:Cesreplisdepeau,uninférieuretunsupérieur,peuventsefermerpourprotégerlesyeuxcontretouteagressionextérieure(lumièreintense,projectile,etc...).

Normalement,lespaupièressefermentparréflexetouteslessixsecondesenviron,maissiunepoussièreatteintlasurfacedel'œil,ellessefermentplussouventetplusfortpourl'éliminerverslebordinternedel'œil.

Laconjonctive:Àl'intérieurdespaupièressetrouveunefinemembraneprotectriceettransparentequiserepliepourcouvrirlasclérotiqueetrelierlesdeuxreplisdespaupières.Cils:c'estunefrangedepoilscourtssituéesurlesbordsdechaquepaupièrequiformeunécran.Glandeslacrymales:Chaqueœilestdotéd'uneglandelacrymalesituéedanssapartiesupérieureetexterne.Lasécrétionsaléedecesglandes,leslarmes,lubrifielapartieantérieureduglobeoculairequandlespaupièressontferméesetpermetl'évacuationdetouteslesparticulesdepoussièreoud'autrescorpsétrangersdelasurfacedel'œil.Larmes:Liquidesaléproduitparlesglandeslacrymales.Leurrôleestdelubrifierl'œiletdeleprotégerdesmatièresétrangèresetdesinfections;pourcela,ellescontiennentdesprotéinesbactéricides.Etaléessurl'œilparleclignementdespaupières,ellesrentrentparlespointslacrymauxsituésàl'angleinternedansunsystèmedecanauxquiconduitdanslesfossesnasales.

Danscecoininternedel'œil,onremarqueencoreunepetiteéminencerougeâtre,lacaronculelacrymaleetunreplimembraneux,vestiged'unetroisièmepaupièrebiendéveloppéechezcertainsanimaux(oiseaux,…)Aucoursdespleurs,leslarmessontémisesengrandequantité.

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AppareillacrymalReproductionetutilisationinterdites

B-Lapupilleestuntroucirculaireaumilieudel'iris:c'estlediaphragmedel'oeil.Ilrèglelaquantitédelumièreentranteetsataillevarieenfonctiondelalumière. Quand le diamètre est petit, la profondeur duchampaugmente,et ilyamoinsd'imperfectionauniveaude l'imageperçue.Sondiamètreen lumièrenormalesesitue aux alentours de 3 et 6mm.Lephénomènedel'augmentationdudiamètredelapupillesenomme"mydriase",etsadiminution:"myosis".

Chezl'hommelapupilleestcirculaire,cen'estpaslecaschezbiendesanimaux.

Ilyaunemydriasebilatéralelorsd'uneexcitationd'unnerfsensitif(ouïe,vue,odorat),dansl'obscurité,lorsdecomaoudemort,chezlesdiabétiques,lesépileptiquesetégalementchezlesusagersdedroguesdérivéesdesamphétamines.Unemydriaseunilatérales'installeàlasuited'unglaucomeoud'undécollementdelarétine.Unmyosisbilatéralapparaîtlorsd'uneluminositéabondante,d'unclignementdel'oeil,lorsdupassagedelavisiondeloinàlavisionrapprochéeetchezlesusagersdedérivésmorphiniques.Unmyosisunilatéralseformequandilyauneprésenced'uncorpsétrangerdansl'oeil,lorsd'unekératite(inflammationdelacornée)ouencoreàlasuited'uneparalysiedesvoiesoptiques.

MydriaseetmyosisReproductionetutilisationinterdites

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C-Lesliquidesinternesdel'œil

Al'avantdel'oeilondélimite2zonesprincipales:

lachambreantérieurequisesitueentrelacornéeetl'irisetquiestremplieparl'humeuraqueuse.lachambrepostérieureentrel'irisetlecristallinavecducorpsvitré.

L'humeuraqueuseestun liquide transparent constamment renouvelé responsabledumaintiendelapressionintra-oculaire.

Elleestproduiteparlesprocèsciliairesetpassedelachambrepostérieureverslachambreantérieureàtraverslapupille.Danslachambreantérieure,elleestéliminéeauniveaudutrabéculumetpassedanslecanaldeSchlemm.Le trabéculum est une sorte de filtre. Si le trabéculum se bouche (débris d'iris, excès de protéines), il y aaugmentationdelapressiond'oùl'apparitiond'unglaucome.L'humeuraqueuseestcomposéed'eau,maisaussidevitamineC,deglucose,d'acidelactiqueetdeprotéines.Elleserenouvelleconstammenttouteles2-3heures.Sonrôleestnourricier,réparateur,régulateurdelapressionintra-oculaire,etdumaintiendelaformedel'oeil.

Lapressionnormaledel'oeilpourdessujetsdemoinsde40ansestde13-19mm.Chezlessujetsdeplusde40ans,elleestde16-23mm.Si la pression augmenteil peut y avoir glaucome et dégénérescence des tissus rétiniens, atrophie du nerfoptique…Leglaucomeestl'unedespremièrescausesdecécitédanslemonde,aumêmetitrequelediabètenoncontrôlé.

Lors de diminution de la pression oculaire (hypotonie), un oedème se forme, d'où diminution de lanettetédelacornée,etsoulèvementdelachoroïde.

Al'arrièredel'œil, lagrandechambreestoccupéepar lecorpsvitréestunemassegélatineuseclairecapabled'amortirleschocs, demaintenirlarigiditéduglobeoculaireetdegarder la rétineenplace collée contre lefondduglobe.Ilreprésente90%duvolume.C'estuntissuconjonctiftransparent,unmatériauderemplissage,entouréparunemembraneappeléemembranehyaloïdienne.

D -Latransmissiondesinformationsobtenuessurlarétine(voirchapitresuivant)verslecerveauestopéréepar lenerfoptique. Toutes les fibres optiques issues des cellules visuelles convergent vers un pointprécis de la rétine : la papille. En ce point débouche aussi le réseau veineux et artériel de la rétine. Les fibresoptiques se rejoignent toutes làpour formerun câble : lenerfoptique. Ilmesure4mmdediamètreet5 cmdelong. Il y a un nerf optique par oeil. Les 2 nerfs se croisent dans une zone appeléechiasmaoptique.A cetendroits'entrecroiseunepartieseulementdesfibresselonledessinci-dessous:

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Nerfoptique,schémadesonparcoursReproductionetutilisationinterdites

Lesvoiesvisuellessontschématisées icidans lecerveauvudedessous.Lesignaldelarétineesttransportéjusqu'au corps genouillé latéral par les axones des cellules ganglionnaires regroupés dans les nerfsoptiques.Lamoitié,environ,desaxonespassedel'autrecôtéducerveaudesortequechaquedemi-champvisuelseprojettedansl'hémisphèreopposé.Lesaxonesarriventaucortexprimairedulobeoccipitalducerveau:l'airevisuelle.

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CliquezpouragrandirAiresvisuelles

4-L'héréditédelacouleurdesyeux

Unsujetquipassionnelesfoules!nousallonsnousyarrêterquelquesinstants…bienquecenesoitpasvraimentl'objetdecedossier!C'est,enplus,unsujettrèscomplexequifaitencorel'objetdenombreusesrecherches.

Lesscientifiquesestimentqu'aumoins3pairesdegènescontrôlent lacouleurdenosyeux:deuxsur lapairedechromosomes15etletroisièmesurlapaire19.

Legène2duC15présenteunallèlequicodepourbrunetbleu.Un2èmegène,situésurleC19présenteunallèlequicodepourbleuetvert.Un3èmegène,situésurleC15,donnelacouleurbrune.L'allèlebrunesttoujoursdominantvis-à-visdel'allèlebleu.L'allèlevertestdominantvis-à-visdel'allèlebleumaisrécessifvis-à-visdel'allèlebrunduC15.

Celasignifiequ'ilexisteunordredepréséance.

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Siunepersonneprésenteunallèlebrunsur leC15alorsque tous lesautresallèles codentpourbleuouvert, lapersonneauralesyeuxbruns.SielleprésenteunallèlevertsurC19etsitous lesautresallèlescodentbleuouvert, lapersonneaura lesyeuxverts.

Lesyeuxbleussemanifestentuniquementlorsquetouslesallèlescodentpourbleu.

Cemodèlen'expliquepaslesnuancesgrises,bleucieloulespatchworkàlafoisbrun,bleu,vertetgrisdecertainsiris…

Cemodèle ne peut pas non plus expliquer pourquoi deux parents aux yeux bleus peuvent donner un enfant auxyeuxbruns,(sautdegénérationdesgènesrécessifs)oucomment lacouleurdesyeuxpeutchangeraucoursdutemps.

Onpensequed'autresgènessontconcernés,quirestentàdécouvrir,parexempledesgènesderégulation.

Lacouleurdesyeuxestdéterminéeparunseulpigmentappelélamélaninequiestprésentedansl'irisdel'oeil. La mélanine est un pigment brun qui se dépose sur la surface frontale de l'iris. Si la mélanine estabondante lesyeuxparaîtrontbrunsoumêmenoirs.Si lamélanineest trèspeuprésente, l'oeilparaîtrableu.Lesgènesdelacouleurdesyeuxcontrôlentlaquantitédemélaninedansl'iris.

Généralement les bébésde type caucasiennaissent avec les yeuxbleus foncés: ils n'ont pas encoreproduitdemélanine.Cen'estquequelquesmoisaprès lanaissanceque leursyeuxvontcommenceràprendreleurcouleurdéfinitive.

5-Voiretêtrevusurlaroute.

Je vous transmet l'information telle quelle…çame paraît très important :onpeut toujoursêtre lesujetd'unaccidentprovoquéparquelqu'un-unepersonnesurquatreenFrance-quinevoitpasbienauvolant!

BilletduDrSeegmuller,PrésidentduSyndicatNationaldesOphtalmologistesdeFrance-25octobre2004

«Touslesvéhiculesdevrontallumerleursfeuxsurlaroute…Dans lesencombrements citadins, il estplus facilededistinguer immédiatement lesvéhicules “actifs”–aux feuxallumés – de ceux qui sont en stationnement, et donc de concentrer son attention sur les mouvements despremiers.

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Alorsque lescarrosseriesactuelles,avec leurscalandresesquivéeset leurscoffresarrièrebombés, facilitent lesconfusions, les feux blancs à l'avant, rouges à l'arrière, indiquent aussitôt si la direction du véhicule repéré àdistance;

Compte tenude l'importancedes contrastes dans la vision des conducteurs, les feuxde croisement facilitent lerepéragedesautresvéhiculesdeplusloin,permettantunemeilleureanticipation,cequiestcapitalentermesdesécuritéroutière.

L'éblouissementparl'éclairagedesautresvéhiculesn'existepasenpleinjour:lapuissancedesfeuxdecroisementdemeure considérablement plus faible que celle de la lumière naturelle ; on est ébloui par un ciel dégagé ounuageuxbienavantdel'êtreparlesfeuxcorrectementréglésdesautresusagersdelaroute.

En ce qui concerne les motards, la période expérimentale permettra de déterminer si, à l'usage, ils perçoiventeffectivementplusdedangersetmoinsd'attentiondelapartdesautomobilistesàleurégard;

23%desautomobilistesconduisentenétatd'incapacitéd'aptitudevisuelle légale.6%desautomobilistesontuneinaptitudevisuelledéfinitive,mais tous lesautresdéfautsvisuels (myopie, cataracte…)nesontpasdescontre-indicationsàlaconduiteàconditiond'êtrecorrigés.

Ilfautquelepermisdeconduiresoitassortid'unvéritablecontrôledelavue.LaFranceestlalanternerougedel'Europeenmatièredecontrôledel'aptitudevisuelledestitulairesdupermisdeconduire;LaGrandeBretagne, l'Irlande, les Pays-Bas, laBelgique, le Luxembourg, l'Allemagne, l'Autriche, la Suisse, l'Italie,l'Espagne, le Portugal, la Finlande, la Suède, la Grèce, le Canada, l'Australie, le Japon ont institué un contrôlesystématiquedel'aptitudevisuelledesconducteursdevoituresdetourisme…»

Page5/9-Larétine,biochimieetneurologie

La rétine possède une structure complexe dans laquelle on peut reconnaître une dizaine de couches :Voir leschéma.

CliquezpouragrandirLarétine:coupeetinteprétation

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LacouchelaplusexterneestadhérenteàlachoroïdeLacouchedescônesetdesbâtonnetsestforméeparlesdeuxsegmentsexternesetinternesdescellulesvisuelles:c'estlàquecommencentlespremiersphénomènesdelavision.Elleestépaissede4µmetcompteenviron130millionsdebâtonnetset65millionsdecônes.Lalimitanteexterneestunemembrane.Lacouchedesgrainsexternesestconstituéeparlescorpscellulairesdescônesetdesbâtonnets.Laplexiformeexterne,épaissede20µm,estforméeparlajonctionsynaptiquedescônesetdbâtonnetsaveclesdentritesdescellulesdelacouchesuivante.Elleestlesiègedurelaisentrerétinesensorielleetrétinecérébrale.Lacouchedesgrainsinternes,épaissed'environs30µm,estconstituéeparlesneuronesbipolairesquitransmettentl'influxnerveuxdelacelluleréceptriceàlacelluleganglionnaire,parlescellulesd'associationetlescellulesdesoutien:corpscellulairedesfibresdeMüller,cellulesamacrines.Laplexiformeinterne,oùsefaitlajonctioncellulesbipolaires-cellulesganglionnaires,estépaissede20à30µm.Lacouchedescellulesganglionnairesestfaitedegrossescellulesnerveuses,dontlescylindraxes,trèslongs,constituerontlenerfoptique.Epaissede10à20µmelleestpresquepartoutfaited'uneseulecouche,saufautourdelafovéa,oùlesnoyauxs'empilentsur7à8rangsexpliquantlereliefobservéàceniveau.Lacouchedesfibresoptiquessedirigeantverslapapilleoptique.Enfin,lalimitanteexterneestforméeparlaréuniondesextrémitésinternesdesfibresdescellulesdeMüller(rôledesoutien).

Chacun des types cellulaires, cônes et bâtonnets, de ces couches possède une répartition et descaractéristiquesphysiologiquesquileursontpropres.

RépartitioncônesetbâtonnetsReproductionetutilisationinterdites

La répartition des cônes et des bâtonnets n'est pas uniforme sur la rétine, les bâtonnets étant beaucoup plusnombreuxdanslarétinepériphériqueet lescônesdanslafovéa.Lenombredephotorécepteursconnectésàunemêmecelluleganglionnaireestaussibeaucoupplusgrandenpériphérie.L'effetcombinédecetteorganisationest

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d'accroître la sensibilité à la lumière en périphérie de la rétine. La contrepartie est que la précision de l'imagesouffredelaconvergencedenombreuxphotorécepteurssurunemêmecelluleganglionnaire.

RépartitioncônesetbâtonnetsReproductionetutilisationinterdites

1-Lescônes

Lesegmentinternecontientlenoyauetlesorganites(lesmitochondries,l'appareildeGolgi,etc.)indispensablesau fonctionnement de toute cellule. Dans sa partie la plus distale, son pied, de taille relativement grande,lesegment interne possède divers types de synapses: des synapses électriques, où le transfert du messagenerveuxestcomparableàunesimpleconductionélectrique,assurentdesrelationsentrephotorécepteursvoisins(cônesetbâtonnets),etdessynapseschimiquesquipermettentlatransmissiondumessagenerveuxàl'aided'unneuromédiateur;ils'agitdanslecasprésentd'unacideaminé:leglutamate.Celui-ciestcontenudansleboutonsynaptique (renflement du prolongement pré-synaptique) et sera expulsé de la membrane pré-synaptique à lamembranepost-synaptiquedéclenchantainsiuninfluxnerveux.

CônesReproductionetutilisationinterdites

L'autrepartieduphotorécepteurestsonsegmentexterne.Ilestformédel'empilementdeplusieurscentainesde lamelles, elles-mêmes correspondant à des repliements de la membrane plasmique qui enveloppe lephotorécepteur.C'estauniveaudecettepartieducône,lesegmentexterne,queseproduitl'interactionaveclalumière;lesmoléculesimpliquées,lesiodopsines,sontprésentesdanslamembranedeslamelles.

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Le systèmedes cônes est un systèmeàhaute résolutionmais sa sensibilité est limitée. En 1967, unbiologiste nommé Tornita enregistre l'activité électrique de 142 cônes de carpe; ceux ci sont éclairés par deséclairsdelumièremonochromatiquedontilfaitvarierlalongueurd'ondeentre400nm(violet)et700nm(rouge).Ilremarque que certains cônes ont une réaction électrique maximale différente. Ces résultats semblent indiquerl'existencedetroissortesdecônesayantuneabsorptionmaximale,unedanslebleu-violet,à420nanomètres,ladeuxièmedanslevert,à530nm,etlatroisièmeà565nm,danslejaune-rouge.Cesrésultatsserontconfirmésparl'extractiondetroissortesdepigmentsdescônesderétineshumaines.Cesspécificitésontpermisdeclasser lescôneshumainsentroiscatégories:

lescônes"S",Short,quicontiennentenmajoritélepigmentsensibleaubleu;lescônes"M",Medium,présentantuneconcentrationplusimportanteenpigmentssensiblesauvert;etenfinlescônes"L",Long,porteursdupigmentsensibleaurouge.

Spectred'absoptiondelalumièreparlescônesReproductionetutilisationinterdites

Atitredecomparaisonvoicilemêmegraphiqueconcernantlasensibilitéàlalumièrechezlesinsectes.

SpectreabsorptionrhabdomesdesrégionsphotosensensiblesdesommatidieschezlesinsectesReproductionetutilisationinterdites

2-Lesbâtonnets

Cesontdescellulesdumêmetype-maisdeformedifférente–descônes.Ellesnesontsensiblesqu'àlaquantitédelumière.

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SectiondebâtonnetenMEReproductionetutilisationinterdites

Pour bien se rendre compte de la différence de vision entre la vision diurne des couleurs avec les cônesprincipalement et la vision nocturne des valeurs avec les bâtonnets on peut comparer les rétines des oiseauxdiurnesetnocturnes:onyvoitbienladifférencedenombredephotorécepteurs,essentiellementdesbâtonnetspourlesnocturnes.

Rétined'oiseaudiurneReproductionetutilisationinterdites

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Rétined'oiseaunocturneReproductionetutilisationinterdites

3-Laphotoexcitation

Une protéine transmembranaire, l'opsine, sur laquelle vient se fixer un groupement le rétinène, qui n'est autrequ'unaldéhydedelavitamineAourétinolsubitl'arrivéed'unphotonentre650et400nmsurlapartierétinènedelarhodopsinequipassealorsde laconformation11-cisà laconformationtout-trans(appeléemétarhodopsineII).

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Rétinène-rétinal-rétinolReproductionetutilisationinterdites

Lerétinolest issude lapro-vitamineAoubêtacarotène, fourniepar l'alimentation:carottes,abricots,myrtilles,beurre,épinards.Cettetransformationadeuxeffets:

Lerétinènetranssedétachespontanémentdelamoléculed'opsine,ildiffusedanslemilieuintra-puisextracellulaireoùilestrepriset,sousactionenzymatiqueilestreconvertienrétinène11-cis,auboutde40à60minuteschezl'homme

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ModèlemoléculairedurétinolReproductionetutilisationinterdites

LamétarhodopsineIIproduitepartransformationdelarhodopsinesousl'effetdelalumièreactiveuneprotéine:latransducine.Parlasuite,lescanauxNa+descellulesréceptricesseferment,provoquantunehyper-polarisationmembranairequiengendreunpotentield'actionélectriquedanslescellulesganglionnaires.

Formuledurétinol-vitAReproductionetutilisationinterdites

Le fonctionnementdes cellulesphotosensibles consistedoncà transformerde l'énergie lumineuseenénergieélectrique,quielleseragéréepar lesneuronesdescentrescérébrauxpourformeruneimagecompréhensiblepourl'observateur.

4-Latransmissiondel'information

Le message nerveux est acheminé jusqu'au cerveau, il est transmis d'une cellule nerveuse à une autre. Lefonctionnementd'unesynapsequisertdezonedecontactentre lesdeuxneuronesestcomplexe: l'extrémitéduprolongement pré synaptique est formé d'une grosseur, le bouton synaptique, riche en neurotransmetteurscontenus dans de petites vésicules.Ilexisteunespaceséparantlazonepré-synaptiquedelazonepost-synaptique:lafentesynaptique.Lamembranepost-synaptique,censéerecevoir l'influx,portedesrécepteursspécifiques à un neurotransmetteur; et lorsqu'un un influx nerveux atteint le bouton synaptique, il y provoquel'expulsionduneuromédiateurdanslafenteparéclatementdesvésicules:celuiciatteintalorslessitesrécepteursdelamembranepost-synaptiqueetydéclencheuninfluxnerveux.Danslecasétudié,leglutamate,libéréparlescônes, nécessite un certain seuil de dépolarisation pour que les vésicules éclatent.Cette dépolarisationcorrespondàunemodificationdupotentielderécepteurmesurabledepartetd'autredelamembrane.

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Laquantitélibéréeaugmenteraalorsenfonctionduniveaudedépolarisation.

SynapseetfonctionnementReproductionetutilisationinterdites

Légendeduschémacidessus:

1.-vésiculeprésynaptiqueetglutamate2.-arrivéedupotentiel3.-fusiondesmembranesvésiculaires(exocytose)4.-libérationduneurotransmetteur,icileglutamate5.-fixationparlerécepteur6.-nouveaupotentieldansleneuronesuivant7.-désactivationenzymatiquedutransmetteur8.-recapture(endocytose)etlecyclerecommence…

Àcôtédecettevoiedirectequivadesphotorécepteursaucerveau,deuxautrestypesdecellulesparticipentautraitementdel'informationvisuelledanslarétine.D'unepartlescelluleshorizontalesreçoiventdel'informationdesphotorécepteurs et la transmettent à plusieurs neurones bipolaires environnants. Et d'autre part les cellulesamacrinesreçoiventleursinputsdescellulesbipolairesetactiventlesneuronesganglionnairesdanslesenvirons.

Les neurones de la rétine «couvrent» chacun une région de notre champ visuel. Cette région de l'espace où laprésence d'un stimulus appropriémodifie l'activité nerveuse d'un neurone est appelée le champ récepteur de ceneurone.

5-Traitementparlecerveau

Lesvoiesde la sensibilitévisuelle consciente,partiellement croiséesdans le chiasma,aboutissentdans la régionoccipitale.Toutelésiondel'airevisuelleentraîneunecécitépartiellecorrespondantàunerégiondéfinieduchampvisuel.

Larétineseprojettepointparpointsurl'airevisuelle,maisleterritoirecorticalcorrespondantàlafoveaestrelativementtrèsétendu.

Lesneuronesducortexvisuelprimaireont,quantàeux,deschampsrécepteurs plutôt allongés. Ils répondentbienàdestraitsdelumièreayantuneorientationspécifique.Ceschampsrécepteursrépondantàuneorientationdonnéesontceuxdescellulessimples.

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Ces champs récepteurs de forme rectangulaire ont souvent une bande centrale répondant positivement à lalumière(ON)flanquéededeuxbandesrépondantà l'obscurité(OFF).Si le traitde lumièren'estpassur labandeON,lestimulusn'esttoutsimplementtransmis.

ChamprécepteurcellulessimplesReproductionetutilisationinterdites

D'autres cellules du cortex visuel primaire ont des champs récepteurs dits complexes et hypercomplexes qui ontdespropriétésencoreplussélectives.

L'airevisuelleducerveauestdiviséeenplusieursrégionsdontonneconnaîtpastout!

- L'aire V1 et V2 :Ces aires jouent un rôle très important dans laperception des contours. Elles restentincontournablesdanstouteperceptionvisuellefine.-L'aireV3:Lesscientifiquesn'ontpasclairementidentifiécetteaire.- L'aire V4 : Cette aire joue un rôle dans laperception des couleurscomme l'a démontré Semir Zeki del'UniversityCollegedeLondres.Maislesspécialistespensentqued'autresrégionsysontassociées.-L'aireV5: Elle joue un rôle dans laperception des mouvementscomme le montrent des expériences parimagerieàrésonancemagnétique.

-L'airepsycho-visuelle.

Enavantdel'airevisuelleprimaires'étendl'airepsycho-visuelle.Lastimulationélectriqued'unpointdecetteaire faitapparaîtredeshallucinationsévoquantdesobjetsoumêmedes scènes plus complexes.Ladestructionpartielledel'airesecondaireentraîneuneagnosievisuelle:lesujetvoitlesobjets,maisnelesreconnaîtpas;ilaperdutoutsouvenirdesperceptionsantérieures.C'estlecasparexempledanslacécitéverbale:lemaladevoitparfaitementlapageécriteplacéesoussesyeux,maisilnepeutendéchiffrerunmot,commesicettepageétaitcomposéedesignesinconnus.

Ladestructiondes lobesoccipitauxcréeune«nuitpsychique»beaucouppluscomplètequ'encasdelésionsurlesvoiesoptiques:nonseulementlesujetestaveugle,maisilaperdutoutsouvenirdesesperceptionsvisuellesantérieures.

Etpuisl'informationpeutêtreretraitéedansleslobesfrontaux.

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Cechapitreconcernelaneurophysiologiecérébrale,noussortonsducadredecetexposé.

Page6/9-Pathologiedel'œil

Quelquesexemplesdepathologiedel'œiletdelavision

1-LacarenceenvitamineAestunproblèmedesantépubliquedansplusde118paysettouchede140à250millions d'enfants très jeunes. Dans des régions frappées par ce problème, la carence en vitamine A est lacausedevingt-cinqpourcentdedécèsinfantiles.(donnéesOMS)La vitamine A est essentielle au bon fonctionnement du système immunitaire. La supplémentation en vitamine Aaux enfants carencés augmente leur résistance aux maladies, les protège contre la cécité et améliore leurschancessesurvie,decroissanceetdedéveloppement.

LavitamineApeutêtreemmagasinéedanslefoie, ilestpossibled'administrerdesdosesélevéesparvoieoraleàtitrepréventifunefoistousles4à6mois.

Lacarenceestlerésultat

d'unenourriturepauvreenvitamineAd'uneabsorptioninsuffisanteparl'organismed'unbesoinaccrudevitamineApendantcertainesmaladies(rougeole,diarrhéeetmaladiesfébriles),pendantlagrossesseetl'allaitementetlorsdesphasesdecroissancerapidechezlesenfants.

LacarenceenvitamineAétaitconsidéréecommeunedescausesde lacécité,etdansdenombreuxpays, lesactivitésrelativesàlavitamineAsontencorelimitéesauxprogrammesdepréventiondelacécité.L'éliminationde lacarenceenvitamineAestmaintenant reconnucommeélémentprincipalà lasurviedel'enfant.

2-Leglaucome:lesdifférentesdéfinitionsduglaucome influencent l'évaluation de sa prévalence, de sonrapportaveclesdiversfacteursderisqueetlacompréhensiondel'actiondestraitements.Ilyaplusieurstypesdeglaucomedonc,lesdeuxlespluscommunssontleglaucomeprimaireàangleouvert(GPAO)etunglaucomeparfermetured'angle(GFA)quiestmoinsfréquentquelepremier.

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GlaucomeouvertReproductionetutilisationinterdites

Le nombre estimé de personnes aveugles en raison d'un glaucome primitif est de 4,5 millions etreprésenteplusde12%delacécitémondiale.Lesfacteursderisqueprimairesquisontliésàl'individuet,audébutdelamaladie,àsonâgeetsaprédispositiongénétique.L'incidenceduGPAOaugmenteavecl'âgeetsaprogressionestplusfréquentechezlespersonnesd'origineafricaine. LeGFA est une forme de glaucomepluscommunechezlespersonnesd'origineasiatique.

GlaucomeferméReproductionetutilisationinterdites

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Le glaucome est la deuxième cause de cécité dans le monde occidental. C'est dire l'importance d'en dépisterrapidementlespremierssymptômesafind'agirpendantqu'ilenesttemps!

Onappelleglaucomeunensembledemaladiescaractériséespardesdégâtsproduitssurlenerfoptiqueenrelationaveclapressionoculaire.

GlaucomeaïguReproductionetutilisationinterdites

Au début de la vie, le nerf optique contient 1,2 millions de fibres nerveuses. Ces fibres vont ensuiteprogressivementdisparaître,àunrythmede10000/an.Leglaucomesecaractériseparuneaccélérationdelapertedesfibresnerveuses.

Audébutlepatientneremarquerien.Maislorsquelenerfoptiques'atrophie, lechampvisuelsemodifie.Cen'estquelorsquelapertedevientimportante,quandelleentraîneunebaissedevision,quel'onenprendconscience.

Lapressiondel'œilestdéterminéeparlacirculationdel'humeuraqueuse,produitesansarrêtdansl'œiletéliminéeaufuretàmesure,parl'angleiridocornéen:

-lamontéechroniquedelapressionoculaireestcauséesoitparuneaugmentationdelasécrétiondel'humeuraqueuse,soitparunretarddel'élimination.-lamontéebrusquedelapressionpeutprovenird'unobstaclemécaniqueà l'éliminationde l'humeuraqueuse,pourdesraisonsanatomiquesouchimiques.

Atitreindicatif,lanormesesitueà21mmHg,oumoins.Pluslapressionoculaireaugmente,plusgrandestlerisquedeléserlenerfoptique.

Desantécédentsfamiliaux,lediabètesucré,l'âgeoulamyopiesontdesfacteursfavorisantl'apparitiond'unglaucomedemêmequelesaffectionsvasomotrices,dontlamigraine.Deuxpointsaumoinsrendentledépistageduglaucomeextrêmementdélicat:

aucunsymptômen'estperceptibleaudébut.parcequeletermedeglaucomerecouvrenonpasune,maisunensembledemaladiesoculairesquinevontpasforcémentsemanifestertoutesdelamêmemanière…glaucomechroniquesimple,glaucomepigmentaireouglaucometraumatiqueparexemple.

3-Lacataracte:il existe de nombreuses causes d'une opacification du cristallin. Il faut avant tout distinguerentre la „cataractedueà l'âge“, le troubledu cristallin congénital et lesaffections systémiquesoublessuresdel'œil.

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CataracteReproductionetutilisationinterdites

Lacataractedueàl'âgeestlaplusfréquente.Elleestprovoquéeparunealtérationdégénérativedescellulesetdesfibresducristallin.Troubleducristallincongénitalsuited'unemalformationembryonnairedel'œildel'enfant,parexemplesilafuturemèreafaitunemaladieaudébutdelagrossesse,rubéoleouautremaladieinfectieusecommelesoreillons,larougeole,latoxoplasmoseoulavaricelle.Autrescausespossibles:complicationd'autresmaladiesoculaires:glaucome,inflammationschroniques;atteintedirectedel'œilparlesrayonsxetlesrayonsionisants,l'électricité(foudre),effetsdelachaleur;maladiedumétabolisme:diabète,fonctionsubalternedelaglandethyroïde;médicaments,surtoutunepriseprolongéedecortisone;blessuresantérieuresdel'œil…

Lesmanifestationsetsymptômes:l'acuitévisuellebaisse,onvoitcomme«àtraversunvoile»,carlesrayonslumineux sont répartis de manière diffuse. Les couleurs sont mattes et le patient est vite ébloui. Au début lacapacité visuelle est souvent meilleure lorsque le flot de lumière n'est pas trop important, par exemple aucrépuscule.Danssaphase finale, lacataracteentraînepratiquement lacécité;ondistingueencore toutauplusdesdifférencesdeclartés.

La prévention tient en quelques conseils simples : verres de lunette teintés protègent l'œil contre leséblouissements,lavaccinationdesfemmesjeunescontrelarubéole,lesoreillonsetlarougeolequipeutempêcherune primo-infection en cours de grossesse et du même coup, en dehors des autres malformations, celle d'uncristallintroublecongénitaldufœtus,éviterlesrayonsxetleseffetsdelachaleur,encasdediabète,lamaîtrisedelaglycémiecontribueàéviterunecataracte…

4-Letrachome(donnéesOMS)estl'unedesmaladiesinfectieuseslesplusanciennementconnuesdel'humanité.IlestprovoquéparleChlamydiatrachomatis-unmicro-organisme-quisetransmetpar lecontactaveclessécrétionsoculairesdelapersonneinfectée(pardesserviettes,desmouchoirs,lesdoigts,etc...)etpardesmouches.Aprèsdesannéesderéinfectionsrépétées,l'intérieurdelapaupièresescléroseetelleseretourneversl'intérieur(entropion)etlescilsviennentfrottersurleglobeoculaire(trichiasis)etenparticulierlacornée.Sicet entropion-trichiasis n'est pas traité chirurgicalement, il entraîne l'apparition d'opacités cornéennes et unecécitéirréversible.

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TrachomecarteReproductionetutilisationinterdites

Letrachometoucheenviron84millionsdepersonnesdontenviron8millionsontunedéficiencevisuelle.Ilétaitendémiquedans laplupartdespays.Ilestresponsableactuellementdeplusde3%descausesdecécitédanslemonde.Maislenombredetrachomateuxtendàdiminuergrâceaudéveloppementsocio-économiqueetauxprogrammesdeluttecontrecettemaladiemaisilcontinueàêtrehyperendémiquedansplusieursrégionsruraleslespluspauvreset lesplus isoléesd'Afrique,d'Asie,d'AmériqueCentraleetduSud,d'AustralieetduMoyen-Orient.Les conséquences du trachome actif apparaissent chez les adultes.Dans les zones hyperendémiques lamaladieactiveest laplus fréquente chez lesenfantspré-scolairesavecdes tauxdeprévalencepouvantatteindre60à90%. Elle frappe souvent les membres les plus vulnérables des communautés, les femmes et les enfants. Lesfemmesadultesontunrisquebeaucoupplusgranddedévelopper lescomplicationscécitantesde lamaladiequeleshommes.Cerisqueaccrus'expliqueparlefaitquelesfemmespassentgénéralementplusdetempsencontactétroitaveclespetitsenfants,quisontleréservoirprincipaldel'infection.

Trachome,perforationReproductionetutilisationinterdites

5 - L'onchocercose ( données OMS) est une maladie provoquée par un parasite nommé Onchocerca

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volvulus et transmise par une simulie (petite mouche noire), son nom scientifique estSimuliumdamnosum.Cette maladie est couramment appelée "cécité des rivières" parce que la simulie qui transmet lamaladieabondelelongdesrivesfertilesdescoursd'eau.Cesbergesontétéfréquemmentdésertéesenraisondurisquedecontracterlamaladie.L'Onchocercavolvulusestpresqueexclusivementunparasitedel'homme.Lesversadultesviventdansdesnodulesdans lecorpshumainoù lesvers femellesproduisentengrandnombrede larvesoumicrofilaires.Ellesémigrentdesnodulesversl'épidermeoùellespeuventêtreingérésparlessimulieslorsd'unepiqûre. Elles se développent ensuite dans le corps de l'insecte et peuvent infester un nouvel individu lors d'unepiqûre.Des lésionsoculaireschez l'hommesontprovoquéespardesmicrofilaires.On lesretrouventdanstous lestisus oculaires, excepté le cristallin, où elles provoquent une inflammation, des hémorragies et d'autrescomplicationsquiconduisentfinalementàlacécité.

NodulemicroonchocercoseReproductionetutilisationinterdites

L'onchocercoseestunecauseimportantedecécitédansbeaucoupdepaysafricains.C'estunproblèmedeSanté Publique en Afrique de l'Ouest et Centrale,mais elle est également présente au Yémen et dans six paysd'Amérique latine. L'onchocercose a par le passé considérablement réduit la productivité économique dans leszonesinfectéesetdevastesétenduesdeterresarablesontétéabandonnées.Onestimequ'ilyaundemi-milliondepersonnesaveuglesenraisondelacécitédesrivières.

Beaucoupdeprogrèsont été accomplis dans la lutte contre lamaladiedansplusieurspayspar luttecontre les simulies. Cependant, la maladie peut être maintenant également traitée avec une dose annuelled'ivermectine(Mectizan®).Celle-citraiteaussilesdémangeaisonscutanéesprovoquéesparlamaladie.

6-QuelssontleseffetsdesUVsurl'oeil?

Au cours de l'évolution de l'homme, un certain nombre demécanismes se sont mis en place pour protéger cetorganetrèssensibledeseffetsnocifsdesrayonssolaires:

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Surleplananatomique,l'oeilestrenfoncédanslatêteetprotégéparl'arcadesourcilière,lessourcilsetlescils.Toutefois,cesadaptationsanatomiquessontd'unintérêtlimitépourprotégercontrelesUVdansdesconditionsextrêmestellesqueleslitsdebronzageouuneforteréflexionausoldueàlaneige,àl'eauetausable.Lacontractiondelapupille,lafermeturedespaupièresetlestrabismeréflexeréduisentauminimumlapénétrationdesrayonssolairesdansl'oeil.CesmécanismessontactivésparunelumièrevisibleviveetnonparlerayonnementUVetpartempsnuageux,l'expositionaurayonnementUVpeutquandmêmeêtreélevée.C'estpourquoil'efficacitédecesdéfensesnaturellespourprotégercontreleslésionsduesauxUVrestelimitée.

A-Photokératiteetphotoconjonctivite

Laphotokératite est une inflammationde la cornée, tandis que la photoconjonctivite est une inflammationde laconjonctive,c'est-à-diredelamembranequitapisselafaceprofondedespaupièresetlafaceantérieureduglobeoculaire.Ces réactions inflammatoires peuvent être comparées à un coup de soleil sur les tissusextrêmementsensiblesduglobeoculaireetdespaupières,quiapparaissentdanslesquelquesheuressuivantl'exposition. La photokératite et la photoconjonctivite peuvent être très douloureuses,mais elles sontréversiblesetnesemblentpasentraînerdelésionsoculairesnid'altérationdelavisionàlongterme.

Lacécitédesneigesestuneformeextrêmedephotokératite. Elle touche parfois les skieurs ou alpinistessoumisàune intensitéextrêmedurayonnementUV,dueà lahautealtitudeetàunetrès forteréverbérationausol - la neige fraîche pouvant réfléchir jusqu'à 80 % du rayonnement UV incident. Ces valeurs extrêmes durayonnement UV tuent les cellules externes du globe oculaire, d'où la cécité. La cécité des neiges est trèsdouloureuse au moment de l'élimination des cellules mortes. Dans la plupart des cas, de nouvelles cellules sedéveloppentrapidementetlavisionestrestauréeenquelquesjours.

B-Ptérygium

Cevoile conjonctival à la surface de l'oeil est un défaut esthétique courant, probablement en rapport avec uneexpositionprolongéeauxUV.LePtérygiumpeuts'étendrejusqu'aucentredelacornéeetréduireainsilavision.Ilaégalementtendanceàs'enflammer.Bienqu'uneablationchirurgicalesoitpossible,ilatendanceàsereformer.

C-Cataracte

Même si la cataracte apparaît à différents degrés chez la plupart des sujets lorsqu'ils vieillissent, ilsemblequesonévolutionsoitfavoriséeparl'expositionauxUVB.Lesestimationsdel'OMSlaissentàpenserquejusqu'à20%descataractespourraientêtreduesàunesurexpositionauxUVetsontdoncévitables.

Cancerdel'oeil

Les données scientifiques actuelles laissent à penser que différentes formes de cancer oculaire pourraient êtreassociéesàl'expositionsolaireaucoursdelavie.Lemélanomeestlecancermalinleplusfréquentduglobeoculaireetnécessiteparfoisuneexcisionchirurgicale.L'épithéliomacutanébasocellulairesiègefréquemmentauniveaudespaupières.

Ilyabiensûrencoreledécollementderétine….etdenombreusespathologies

Ilfautselimitericiàquelquescasseulement.

Page7/9-Voirplusloinetplusgros

Voirplusloin,plusgros,voircequ'onnevoitpasmaisqu'ondevine….brefinventerdesinstrumentspourperfectionnernotreœil,poursatisfairel'insatiablecuriositéqu'ilsuscite.

Nous prendrons 2 exemples :lemicroscopeet letélescope. Il y a bien sûr les loupes, jumelles, appareils de

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photoset leursnombreuxobjectifsdans ledomainedupublicet lesmicroscopesou télescopes trèssophistiquésdansledomainedesscientifiques….

1-Lemicroscope:voirplusgros

Ilexisteaujourd'huideuxgrandesclassesdemicroscopes:

ceuxutilisantdesfaisceauxderadiationsélectromagnétiquesauxquellesonassocielanotiondephoton,quis'étendentpratiquementduprocheinfrarougeauxrayonsXappelésmicroscopesoptiques,ouàRX…ceuxutilisantdesfaisceauxderadiationscorpusculaires:électrons,protonsouions,auxquelslaphysiquemodernesaitassocieruneonde,appelésmicroscopeélectroniqueouàprotonsetc.

Lemicroscopeoptique:àl'instardelaloupe,c'estuninstrumentd'optiquepermettantd'examinerdesobjetsouleursdétails,troppetitspourêtrevusàl'œilnu.

La plus ancienne lentille découverte (-700), dont on ne connaît pas l'usage, est une lentille plan convexeprovenant des ruines de Ninive.Sénèqueremarqueque lesobjetsdeviennentplusgrosetplusdistinctslorsqu'ilssontvusautraversd'unesphèreremplied'eau.ÀRomelesmédecinscautérisaientlesplaiesgrâceàlalumièresolaireconcentréeparunelentille.

Cen'estqu'àlafinduXIIIesièclequel'AnglaisBaconensignalel'utilisationpourlacorrectiondesdéfautsdel'œil:les lunettes sont inventées.Cetteinvention,égalementattribuéeàAlexandredeSpinaouàArmatti,estattestéeparlesportraitsdescardinauxNicolasdeRouenetHughesdeProvence,peintsparThomasdeModèneen1352.Onsavaitdonctailleretpolirdeslentilles,etBacon,àquil'onattribueégalementl'inventiondutélescope,rendcomptedeprincipesapplicablesaumicroscope.

CliquezpouragrandirMicroscopeoptique,schémadefonctionnement

En 1592, Hufnagel publie un ouvrage sur l'observation des insectes à la loupe, et les premiersmicroscopessimples(loupespuissantes)oucomposésexistentdéjà. Lesmicroscopes composés les plusanciennementconnusdatentde1590. Ilsontétéconstruitspar lesopticiens lunetiershollandais Jansenpèreetfils, qui ont découvert les capacités de l'association de plusieurs lentilles en observant le paysage à travers les

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vitres(ditesaujourd'hui«culsdebouteille»)desfenêtresdeleuratelier.

PuisFontanaen1618etdeDrebbelen1621.En1667,RobertHooke,danssontraitéMicrographiaprésenteun microscope à trois lentilles en verre coulé de forme déjà classique, avec une table pour porter l'objet, unepossibilitédemiseaupoint,unsystèmed'éclairageàcondenseuraveclequelilobservedescellulesvégétales.

OnsaitdoncdéjàfabriquerdeslentillesetleHollandaisVanLeeuwenhoek,drapierdesonétat,nousenatransmisde remarquables.Plusque l'inventeurdumicroscope, il est celuide lamicroscopie, il apupublier, dès1673,denombreusesobservationsquiontmanifestementdonnélegoûtdecetterechercheàsescontemporains.Ildécritdesbactéries,lesprotozoaires,lesspermatozoïdes,observel'œil,labouche,latrompedel'abeille…Onluiconnaît247microscopes,419lentilles!PasdedéveloppementnotoireaucoursduXVIIIesurtoutàcausede la limitationde laqualitéde l'imagepar lesaberrationsetilyavaittantàvoir…etàdessiner…

Après Euler en 1774, de grands noms : Charles, Brewster, Amici, Fraunhofer, Chevalier, Wollastons'intéressent à la question au XIXe siècle. On aboutit enfin aux premiers objectifs achromatiques et, surtout,Listermontreen1829qu'ilnesuffitpasdegrossirlechamp,maisquelarésolutioncroîtavecl'augmentationdel'inclinaisondesrayonslumineuxquel'objectifreçoitdel'objet.Àlanotiondegrandissementcaractérisantl'objectifs'ajoute donc celle d'ouverture numérique. Les aberrations de sphéricité doivent être prises en compte et Listerintroduit les premiers doublets achromatiques stigmatiques.C'est dès 1837 que Ross corrige les défautsintroduitsparlalamerecouvrantéventuellementl'objet.

CliquezpouragrandirMicroscopeoptiquevueexterne

Des progrès dans la conception des objectifs, de nouvelles techniques permettant des différenciations dansl'image,tellemicroscopepolarisantdûàTalboten1834,l'améliorationdesmicromanipulationsaveclemicroscopeinversé parChevalier en 1839 et Nachet en 1850, lachambre claire dès 1823, les premiers clichésphotographiquesen1840…voilàquelquesprogrèsimportants

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MicroscopeoptiquederoutinebinoculaireReproductionetutilisationinterdites

Tourelled'objectifsdemicroscopeoptiqueReproductionetutilisationinterdites

LeXIXesièclevaêtreungrandmomentdedécouvertemicroscopique : ladécouvertede lacelluleparHooke,préciséeparPurkinjeen1825,dunoyauparBrownen1831,de la reproduction cellulaire, du rôledunoyau,deladivisioncellulaire,del'existenceduprotoplasma.Labactériologie, laparasitologie, l'histologie,la cytologie et d'autres sciencesprogressent et degrandsnomsenmeublent l'histoire : Pasteur,Hansen,Koch,Yersin,Laveran.Onassisteaussiàcetteépoqueauxdébutsprometteursdelaminéralogieparladécouvertedelastructurecristallineetl'examenmicroscopiquedesmétauxcontribueraaudéveloppementdelamétallurgie.

Tous ces travaux créent de nouveaux besoins.En 1872, Abbe, chez Karl Zeiss, montre l'importance de

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l'éclairageetconçoituncondenseur.Lemicroscopesedistinguealorsdesautres instrumentsd'optique,étant leseul à fournir des images à l'aide de la lumière diffracté recueillie par sa pupille.En1886,Abbe introduit lesobjectifs apochromates corrigés du chromatisme pour trois longueurs d'onde. On s'oriente vers l'emploi de pluscourtes longueurs d'onde et,en1904,Köhler propose le premiermicroscopetravaillantenultraviolet. Cecicontribueaudéveloppementdelamicroscopieenfluorescence,parReicherten1908,puisHaitingeren1911.Malgré ces progrès, certains objets ne sont pas encore visibles en microscopie optique. S'ils sont de tailleinférieure à la limite de résolution de l'objectif le plus fort, on fait appel,dès1903, à l'ultramicroscopie ou àl'éclairagefondnoir.S'ilscontiennentdesconstituantsinvisiblescarsansvariationd'absorptionouderéflexion,onmet enœuvre les techniques interférentielles-Lebedeven1930,Linniken1933-aboutissanten1952avecNomarski aucontraste interférentiel, aussi riche en information que lecontrastedephase, décrit parZernikeen1934.

Lalimite

Mêmesionaugmentelegrossissementau-delàde1000,laqualitédel'observationnes'améliorepascaronatteintalorslalimitederésolutiondel'instrument.L'obstacleestassociéàlanatureondulatoiredurayonnement:ils'agitdu phénomène de diffraction. L'image d'un point, donnée par une lentille parfaite et un rayonnementmonochromatiquedelongueurd'ondeλ,estunetachecirculairebrillanteentouréed'anneauxmoinslumineuxdontl'intensitédécroît lorsqu'ons'écarteducentre:latached'Airy.Lepouvoirderésolution(oupouvoirséparateur)mesure ladistancetransversaleminimaleentredeuxpointsdont lestachesdediffractionpeuventêtreséparées.Oronsaitqueleslentillesdeverrenesontpasexemptesdedéfauts.Ellessouffrentenparticulierdechromatisme,c'est-à-dire qu'elles focalisent mieux les radiations de plus courte longueur d'onde, ce qui entraîne des effetsd'irisation lors de l'utilisation de la lumière blanche. De plus, même pour une lumière monochromatique, lafocalisation n'est pas parfaite.Parexemple, lesrayonsmarginauxconvergentdavantagequelesrayonspassant près de l'axe de la lentille, ce qui est responsable d'effets connus sous le nom d'aberrationsphérique.Ilestaussiimportantdedéfinirunerésolutionverticale,ouprofondeurdechamp.C'estladistance,surl'axeoptique,pourlaquellelanettetédesdétailsperçusresteacceptable.Cetteépaisseurestd'autantplusfaibleque l'ouverture numérique est plus grande. Dans les meilleurs cas elle est aussi de l'ordre d'une fraction demicromètre.D'oùl'utilisationdel'électroncommesourcederayonnementprimaire.

Le microscope électronique : c'est à partir de la définition et de l'évaluation du pouvoir de résolution dumicroscope photonique que se justifie le recours à des faisceaux d'électrons pour franchir plusieurs ordres degrandeur.Leseulparamètresurlequelilestpossibledegagnerlefacteurdel'ordrede1000requis,estlalongueurd'ondedelaradiationutilisée.Deuxsolutionsenvisageables:radiationsXouélectrons.

LouisdeBroglieattribueunelongueurd'ondeλàunélectrondemassemetdevitessev,soitl=h/mv.Ceci n'est qu'une loi approchée non relativiste. Mais les électrons accélérés sous les tensions usuelles defonctionnement d'un microscope électronique se propagent à une vitesse supérieure à 1/2c, qu'ils sont doncrelativistesavecunemasse1,2à3fois lamasseaurepos,que leur longueurd'ondeest inférieureauxdistancesmoyennes interatomiques : ils constituent donc un rayonnement adapté à l'exploration de la matière auxnanométriques.

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CliquezpouragrandirMicroscopeélectronique:schémadefonctionnement

Construireuninstrumentd'optiqueélectroniquedeconceptionsemblableaumicroscopeoptiqueestenvisageable:onsaitquecesparticuleschargéessubissentl'actiondesforcesimposéespardeschampsélectromagnétiquesetque leurs trajectoires sont modifiées et contrôlées. Ce sont donc des lentilles électroniques. Par contre, unfaisceaud'électronsimposedescontraintesd'utilisation-àcausedeleurpouvoird'interactionaveclamatière-ils

nesepropagentlibrementquedanslevide(inférieuràun10-9Patm).Lemicroscope électroniquepeut être à balayageditMEB, à transmissionditMET….Et lesprogrèscontinuentnaturellement!

2-Letélescope,voirplusloin…dansleciel.

Lunetteset télescopessontavant toutdescollecteursde lumièrequivont reconstruire l'imaged'uneportionducieldansleurplanfocal.Lunettesettélescopessontdessystèmesoptiquesquiformentdansleplanfocal,uneimagestigmatiqued'unobjetsituéàl'infini.

A-Aunangledonnésurlecielvacorrespondreunedistanceenmillimètressurl'imageduplanfocal,cequiamèneàdéfinirunparamètrefondamentaldelalunetteetdutélescope:l'échelledel'image.Laportiondesphère céleste dont l'instrument donne l'image au foyer aura pour rayon la focale de cet instrument.Ainsi unangled'unradianaurapourimageunarcdecercledontlalongueurseralafocaledelalunetteoudutélescope.

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Télescope193OHP,ObservatoiredeHauteprovenceReproductionetutilisationinterdites

Letélescopede1m93,fabriquéparGrubb-Parsons(UK),aété installéentrefin1957(mécanique)etdébut1958(optique).Lespremièresobservationsdatentdu17Juillet1958.Voirsitedel'OHPdanslabibliographie.

Télescope193OHP,schémadefonctionnementReproductionetutilisationinterdites

B-Ledeuxièmeparamètreestsonouverture,lediamètredumiroirdutélescopeoudel'objectifpourunelunette.Onluiassociel'ouverturedufaisceauquiestégalaurapportf/Ddelafocalesurlediamètre.Plus

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cerapportestpetit,pluslalumièreparunitédesurfaceaufoyerestgrande.

TélescopegrandpublicReproductionetutilisationinterdites

C-Unautreparamètreestlechampdisponibleenpleinelumière.Cechampestcaractériséenanglesurlecieletenmillimètresdansleplanfocal.

LunettedeGalilée,Florence1609Reproductionetutilisationinterdites

D - Le dernier paramètre est son pouvoir de résolution ou résolution angulaire, c'est-à-dire la tailleangulairedupluspetitobjetmesurable.Parexemple,sideuxpointsdistantsd'unesecondededegrésontlespointslesplusprochesvusparlalunetteouletélescopecommedeuxpointsdistinctsdansleplanfocal,alorsle

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pouvoirdeséparationdel'instrumentestd'unesecondededegré.

Qu'est-ce qui limite ce pouvoir ? Pour l'expliquer il faut faire appel au phénomène de diffraction et à la tached'Airy…

Onconstatequepouraugmenterlepouvoirderésolutiond'uninstrumentilsuffitd'augmentersondiamètre.Cetterésolutionest cependant théorique car l'atmosphère la limite.Sonagitationétale la tached'Airy.On caractérisecette agitation par le "seeing" (turbulence) du ciel aumoment de l'observation. Lesmeilleurs sites d'observationsontdoncsituésenhautemontagne.

Lalunetteestl'instrumentastronomiqueleplusancien:ilcomporteunobjectif formant l'imagedans leplanfocal.Cetobjectifestformédedeuxlentillescollées:unelentilleconvergenteetunelentilledivergentedefaçonàoptimiser,pourunelongueurd'ondedéfinie,laconcentrationdelumièredansleplanfocal.Leslunettesn'ontpaspudépasserundiamètred'unmètrepourdesraisonstechniques.

Letélescope(ouréflecteur)estcomposédemiroirsetfonctionneparréflexions:les images se formenttoutes dans le même plan. On dit qu'il est achromatique. Un miroir nécessite seulement le travail d'une seulesurface de verre alors qu'un objectif de lunette nécessite le travail de quatre surfaces. Il existe principalementdeux types demontages optiques différents pour les télescopes pour lemiroir secondaire qui renvoie l'image etmodifielafocaledel'instrument.Onpeuttrouverlesdeuxmontagesdanslemêmeinstrument.

TélescopeàmontageNewton:lemiroirprimaireparaboliqueconcavefocaliselesrayonslumineuxaufoyerdel'instrument,renvoyéendehorsdutubedutélescope,surlecôté,grâceàunmiroirplan.

Reproductionetutilisationinterdites

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TélescopeàmontageCassegrain:l'objectifestconstituéd'unmiroirprimaireparaboliqueconcaveetd'unmiroirsecondairehyperboliqueconvexe.Ilfocaliselesrayonslumineuxaufoyerdel'instrument,situéderrièrelemiroirprimaire

perçéd'untrou.Reproductionetutilisationinterdites

Leslunettesontétésupplantéesparlestélescopespourlesraisonssuivantes:

l'achromaticitéquenousavonsabordéeci-dessus;dansuntélescope,leverre,poli,nesertdesupportqu'àunecoucheréfléchissante.unelunetteestcomplètementaveugledansl'infrarouge;onnesaitpasfabriquerdeslentillesdontlafocalesoitdumêmeordredegrandeurquelediamètre.Maisonsaitconstruiredestélescopesdontlesmiroirsontunefocalevoisinedeleurdiamètre.Cesontdestélescopestrèsouverts:lefaisceaudelumièrequiconvergeaufoyer,aunangleimportant.Pluscetangleestimportant,pluslaquantitédelumièrereçueaufoyerestélevée,doncplusfaiblesseront-àtempsdeposeéquivalent-lesobjetsobservables.Etenastronomie,voirdesobjetsfaibles,signifiesouventvoirloin...

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MontWilson2,5m,premiertélescopemoderne1917Reproductionetutilisationinterdites

Lestélescopesdoivent:

pointerunobjetcélesteavecuneprécisiondelaminutededegré;avoirunetrèsgrandestabilité:déplacementspluspetitsquele1/10desecondededegré;suivrelesobjetscélestes:compenserlemouvementapparentdûàlarotationdelaTerre.

Pourpouvoirpointeruncorpscéleste,letélescopedoitavoirdeuxdegrésdeliberté,l'unautourd'unaxeparallèleà l'axederotationde laTerreet l'autredepartetd'autreduplanéquatorialperpendiculaireàcetaxe.Ainsi,letélescopepointeraenanglehoraireetendéclinaison.

Letélescopespatial:HubbleSpaceTelescope(HST)oulacapacitéàs'affranchirtotalementdelaprésencedel'atmosphère.Ici,ontirebénéficedecettesituationàtroisniveaux.Pasdeturbulence,doncpouvoirderésolutionégal au pouvoir théorique. Pas d'atmosphère, donc pas de rayonnement parasite en infrarouge. Et encore, pasd'atmosphère,doncpasd'extinctionatmosphérique.Lanotiond'observationauméridienn'aplusdesens ici.Uneobservationpeutdureraussilongtempsqu'illefaut.D'unmêmeendroit,onaitaccèsàtoutleciel,àtouteépoquede l'année.L'apesanteurpermetégalementdes'affranchirdenombreuxennuissecondaires, tels lesdéformationsdesstructuresmétalliquesquilimitentlesperformancesdestrèsgrandsinstruments.Unvideparfaitadenombreuxavantages vis-à-vis des problèmes d'oxydation des composants de toute nature. Les équipements ont uneespérancedevietrèsgrande.

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HubbleReproductionetutilisationinterdites

Mais ilyaaussidegravesreproches: lecoûtd'untel instrument.Lemanquedesouplessed'utilisation.Pour lesobservations"àlalimite"ounécessitantdesdécisions"surletas",rienneremplacelaprésenced'unepersonne.Adetellescirconstances,letélescopespatialestmaladapté.Enfin,ceneserajamaisuntélescopeàtoutfaire.Combiendetravaux importantsetnenécessitantpasdegrandsmoyensd'observationseraientsacrifiéssans lestélescopesausol.

Les télescopes géants terrestres :en 1993, l'ESO décide de construire quatre télescopes géants de 8m dediamètre,very large telescope, VLT: pour cela, un nouveau site est choisi,celui du Paranalprèsd'Antofagasta dans les Andes du Chilioù le climat est particulièrement favorable aux observationsastronomiques.

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Paranal,ChiliVLTReproductionetutilisationinterdites

Quatre télescopes de 8mètres de diamètre: Antu, Kueyen,Melipal et Yepun,mis en service respectivement en1998,1999,2000et2001.

Miroirsdansledésertd'AtacamaReproductionetutilisationinterdites

Cefutuneimmenseaventure:(d'aprèsundocumentrechercheEuropéenne02.10.2001)

Audébutdesannées'80,desexpéditionsd'astronomes,parfoisaccompagnésdemuletsportantleursinstruments,s'enallèrentmesurerlaqualitéderéceptionlumineuseausommetdedifférentesmontagnesdudésertd'Atacama.Cesminutieuxrepéragesvisaientàdéterminerunsiteoptimalpourl'installationdunouvelobservatoire.Aprèshuit

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ans de surveillance météorologique intense sur site, le Mont Paranal, culminant à 2600 mètres dans la partiecôtièrecentraledel'Atacama,à700kmauNorddelaSilla,futchoisi.Lestravauxdeconstructiondémarrèrenten1991. Dans cet environnementmontagneux et désertique, ils débutèrent par l'ouverture d'une route...ce ne futqueledébutdesprouessestechnologiques.

Pourréaliserlesmiroirsde8,2mdediamètreilafalluminimiserl'épaisseurduverre,pourenréduirelepoids.C'està lasociétéallemandeSchottque l'ESOdoit lafabricationdesmiroirsde lafinesserequiseetdotésd'uncoefficientdedilatationminimal,etàlasociétéfrançaiseSagemlesopérationsdepolissageetdedoucissage.Menéesàl'échelledumicromètre,dansuneusinespécialementconstruiteàceteffet,celles-ciontétéeffectuéespardes robotsentièrementconçuspourcetusinagehyper-minutieux, représentant10moisde travailparmiroir.Les ingénieurs de l'ESO ontmis enœuvre une technique innovante : un système de vérins agit sur l'arrière dumiroirdemanièreàcompenserentempsréellesdéformations.

Prouessetechnologiqueauniveaudestransportsaussi:

TransportmiroirsParanalReproductionetutilisationinterdites

L'observatoiredeParanalutilise,enoutre, leconceptinnovantd'optiqueadaptative. Le grand handicapdestélescopesterrestresquijustifielesoinapportéàl'emplacement-estquelesfaisceauxdephotonssubissentdesperturbationssusceptiblesdeparasiter les images.Cedéfautestcompensépardepetitsactionneurspiézo-électriquesprogrammantdeminusculesdéformationsdequelquesmillièmesdemillimètresde lasurfacedemiroirsrécepteurssecondaires.Cequipermetde"redresser"lesimages….

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ELT,projeteuropéen,télescopede50mReproductionetutilisationinterdites

Pourl'avenir,desprojetsd'ELT(ExtremelyLargeTelescope)sontencours.

Page8/9-Illusiond'optique

Nos sens peuvent être trompés et parfois demanière amusante, le terme illusion d'optique se rapporte à touteillusion qui trompe le système visuel humain. Elles peuvent survenir naturellement ou être fabriquées par desastuces qui trompent nos sens et notre cerveaumais qui, aussi, appuient certaines hypothèses sur le systèmevisuelhumain.

Elles sont de plusieurs sortes : physiologiques, les images rémanentes par exemple (non développé ici) ou leshallucinations(schizophrénieoudrogues,nondéveloppéici)ouencorecognitives.

1-Ilfautmentionnericil'effetTetris(oustratégieTetris)quiestunexempled'applicationdelasélectionnaturelledansledomainedel'intelligenceartificielle. Ilya2 facteurs: lapertinenceduchoix,et lavitessededécision. Le fait est qu'uneperceptionhâtive et parfois faussepeut semontrer plus efficacequ'uneanalyseexacteettardive.Entermedesurvie, ilpeutêtreplusrentabledechoisirunesolution«assezcorrecte»plutôtquederechercher« lameilleure»sicettedernièrepeutnouscoûter lavie!Cecin'estpasvalablequepour lesimagesmaispourtoutesituationdelaviesauvage:sijesuisuneantilopeetquejecroisvoirunlion,ilvautmieuxquejepartemêmesic'estfaux,parcequesic'estvrai,ilvamemanger,c'estfacileàcomprendre!

2-Deuxgrandsclassiquesparmid'autres.

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CubedeNeckerReproductionetutilisationinterdites

LecubedeNecker,uneillusionambiguë:quanddeux lignessecroisent, ledessinnemontrepas laquelleestdevantetlaquelleestderrière.Cecinepermetladécision!

Grilled'HermannReproductionetutilisationinterdites

Lagrilled'Hermann:leblancparaîtmoinslumineuxcarilestentourédeplusdenoirqueleslignes,ilparaîtdoncgris.Sionregarde–activement-uneintersection,elleparaîtblanchecaronstimulelescellulesdelafovéa.

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3 - Les illusions cognitives sont intéressantes et bien connues. Elles agissent avec plusieurs niveaux del'interprétation visuelle. Elles exploitent souvent les hypothèses formées au cours de la première étape dutraitement visuel. Les illusions qui offrent des distorsions de taille, largeur ou courbure sont fréquentes. Lesjugementssontcontrôlésparlaperspectiveoulaprofondeuretcelles-cipeuventêtremaldisposéescequibloquelesujet.

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4 - Les objets impossibles, comme le triangle de Penrose une illusion qui dépend d'une mauvaiseinterprétationcognitiveselonlaquellelesarêtesadjacentesdoiventsejoindreoulestravauxdeM.C.Escher.(orthographiéaussiEischer)

PenroseReproductionetutilisationinterdites

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EscherReproductionetutilisationinterdites

5-Letrompel'œildonnel'apparencede3dimensionsoudelaphotographieréaliste.Ilfuttrèsenvogueàla Renaissance et refait surface sur les façades en béton de nos grands immeubles…La découverte de laperspective linéaireet l'avancementde lascienceoptiqueontpermisderendredesobjetsetdesespacessur leplanetdetromperl'œil….

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CornelisGijbrechts(XVII),Trompel'oeil,oiloncanvas,MuseumvoorSchoneKunsten,Ghent.Reproductionetutilisationinterdites

TheCampanusspherewithaicosahedronandatruncatedicosahedron.Reproductionetutilisationinterdites

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6.-Danslesartsvisuels,diverseffetsontétéexpérimentésaveclaperspectiveparadoxale: recherched'Escherparexempleouencorel'OpartavecVasarelyquirechercheuneillusiondemouvementprovoquéepardescontrastesviolentsettrèsstructurés.

Dali1937

LaconditionhumaineMagritteReproductionetutilisationinterdites

7-Unmirageestunexempled'illusionnaturelle.

Unmirageoptiqueestunphénomèneassociéàlaréfractiondelalumièredansl'atmosphèresansnuages.Lorsd'unmirageuneimagevisibled'unobjetdistantparaîtdéplacéeparrapportàsavéritableposition.L'imageestproduitelorsque l'énergie lumineuse émanant de la source distante voyage selon une trajectoire curviligne au lieu de

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rectiligne.Latrajectoirecurviligneémanedevariationsspatialesdedensitéanormales,associéesàdesvariationsde températures anormales. Elles modifient le trajet de la lumière à cause des différences de densité desdifférentescouches.

MiragedansledésertReproductionetutilisationinterdites

SchémaexplicatifsimpledumirageoptiqueReproductionetutilisationinterdites

L'image visible du mirage peut représenter l'objet de manière exacte ou déformée : élongation, élargissement,inversion complèteoupartiellede la forme. Lesmiragespeuventaussi donnerdes imagesmultiplesd'une sourceunique.Lascintillationatmosphériquepeutintroduiredesvariationsdeposition,luminosité,couleurdel'image.

Si l'observateur et la source sont stationnaires, unmirage peut durer des heures, sinon quelques secondes ouminutesseulement.Lesétudesduphénomènen'ontcommencéqu'au18ème.

8-Lastimulationsubliminale:venuedesEtats-Unisaudébutdesannéescinquante,elle futassimiléeàunemanipulation de foules ou au viol des consciences ! Les choses ont changémême si elle reste un concept à lamode:cassettespouracquérirunesuper-mémoire,perdredupoids,devenirriche,cesserdefumer….voirevousaideràrencontrerlepartenaireidéal…

Est subliminal tout stimulus dont on n'est pas conscient qui, donc, est en dessous du seuil (sub-limen) de laconscience. Un stimulus visuel doit posséder certaines caractéristiques minimales pour provoquer une réactionbiologiquedesphoto-récepteursouunesensationconscientedelumière.Sinon,ilestsubliminal.

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duréetropcourte.Laperceptionvisuelleest«lente»etrecomposeunmouvementàpartird'unesuccessiond'imagesfixes:principeducinémaoudelatélévision(25images/s).Sil'onprojetteuneimagependantuneduréeplusbrève,elleneserapasperçueconsciemmentmaislecerveaul'intègrera.

-leseuilbio-physiologiqueabsoludelavisionestd'unphotonquiactiveunbâtonnet,celaneveutpasdirequ'ilyaurasensationdelumière;pourça,ilfautexciterunedizainedebâtonnets…

leseuildifférentiel,variationminimaleentredeuxstimuliquipermetlaperception.LaloideFechner-Weberdit,engros,qu'ilfautajouter1.6%àuneintensitélumineusedonnéepourquelanouvelleintensitésoitperçuecommedifférentedelaprécédente.

La publicité est l'art de la persuasion. Il n'y a pas de hasard dans les campagnes publicitaires à l'élaborationdesquelles participent de nombreux spécialistes : sociologues, psychologues, linguistes, graphistes, etc. Latechniqueet les sciences sont largementmisesà contribution, notamment avec le test de l'« eye camera»quiconsiste à enregistrer tous les mouvements de l'œil et les données recueillies permettent de corriger l' imagepublicitairepourquetouslesmessagesqu'ellecontientsoientperçuspar leclientpotentiel.McLuhandisait:«Iln'y a pas d'équipe de sociologues capable de rivaliser avec les équipes de publicitaires dans la recherche etl'utilisationdedonnéessocialesexploitables.Lespublicitairesconsacrentchaqueannéedesmilliardsdedollarsàlarechercheetàl'examendesréactionsdupublicetleurproductionestuneextraordinaireaccumulationdedonnéessurl'expérienceetlessentimentscommunsdetoutelasociété.»

Lecredodesesdéfenseursestquelesmessagessubliminauximprègnentdirectementlesubconscientpardelàlesdéfenses conscientes ; ils sont donc capables de modifier un comportement, une habitude. Oui mais ! il y atoujoursunmaisn'est-cepas,leseffetsréelssontbienendeçàdeseffetsattendusetonn'ajamaisfaitboireunâne qui n'a pas soif ! Par mesure de précaution quand même vis-à-vis des individus sensibles, la publicitésubliminaleestinterditequ'ellesoitvisuelleousonore.

9-Lesfractalssontdebellescourbesdenombrescomplexesquinesontpasnonplussansposerdepetitsproblèmesànotresystèmevisuel:onvoitbienquelafigureaquelquechosedeparticulier,maisilesttrèsdifficiled'identifierréellementcequec'est.Cesont,enfait,desobjetsquiserépètentdefaçoninfinieselondesfonctionsmathématiquescomplexes.

Prenonsl'exempletraitédanstouslescoursd'initiationauxfractals(engénéralquelquesnotionssontabordéesenpremièreannéedemathématiquesaveclesnombrescomplexes):

Soituncarré.Onajoutesurchaquecôtéuncarrédecôté2foispluspetitsoit4carrésrajoutésAchacundecesderniersonappliquelamêmeformulesoit12carrésdeplusEtoncontinue:onappelleitérationlefaitd'appliqueràunobjet,àunstadequelconque,lemêmetraitement,plusieursfoisdesuite.

CarrésfractalsReproductionetutilisationinterdites

Voicil'étatinitialetlerésultatdes3premièresitérations….Ilsemblequ'ilyaitunelimite,ondiraituncarréobliquemais…oui,ilyenaune…etc'estl'infini!

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Mandelbrot11Reproductionetutilisationinterdites

L'ensembledeMandelbrot,mathématiciendesannées70,pèredes"fractals"etinventeurduterme,estconstituédefractalstrèsconnus,unensembledontleséquationscomplexesn'avaientjamaisétémisesenimagesjusqu'alors.Cefameuxensembledécrit,dansunespacecomplexe,laconvergencedessuitesdontlavaleurinitialeestunpoint.Bref,ceuxqueçaintéressesereportentàuncoursdemathématiquessurlesujet,jesuisincompétentedanscedomaine,etlesautres,dontjefaispartie,profitonsdoncdesimages!

Mandelbrot22Reproductionetutilisationinterdites

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Page9/9-Bibliographie

1-Bibliographie:

Livresrelativementfacilesd'accès–niveaubacscientifiqueouprépa-pourdesnonspécialistes:

-AtlasdeBiologie,LaPochothèque-Biologie,terminaleDchezHachetteou-Biologie,terminaleDchezTavernierou-Biologie,terminaleDchezArmandColin-Ganong,Physiologiehumaine-Dictionnairemédical,Larousse

Pourlespersonnesdésireusesde«creuserlesujet»ilfautseréféreràdeslivresdezoologie,zoologiecomparéeetdemédecinehumaineouvétérinairedeniveauuniversitaire.Lalisteestlongue,lesniveauxtrèsdifférentsainsiquelesapproches.

2-Internet:

RemerciementsàChristianKonïgpoursessuperbesphotos:http://www.konig-photo.com

http://www.snof.org/accueil/accueil.htmlLeSyndicatNationaldesOphtalmologistesdeFrance

http://ophtasurf.free.fr/

http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/oeil/index.htm

http://www.sante.gouv.fr/

http://www.unesco.org

http://www.who.int/fr/index.html

De nombreux sites sur les abeilles et l'apiculture vous donneront des infos complémentaires et détaillées sur lavisionchezlesabeilles.

http://www.eso.org/paranal/

http://www.obs-hp.fr/www/info.htmlSitedel'observatoiredeHauteProvencesurlequelj'aiprislaphotodu193.