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De l’œil au cerveau

mardi 21 juin 2011 par Joëlle Mirabaud

Thème 1 : Représentation visuelle

Chapitre 1 : De l’œil au cerveau

I : Photorécepteurs rétiniens
A : La rétine
p30 : Rappels : Les primates possèdent les mêmes 5 sens et les organes correspondants.
p32, docA : L’œil est constitué de 3 enveloppes emboîtées, la plus interne est la rétine irisée.
L’observation au microscope d’une coupe de rétine révèle 3 couches d’apparence granuleuses car riches en noyaux cellulaires. La couche la plus proche de la choroïde regroupe les cellules photoréceptrices dont le prolongement est en forme de cône ou de bâtonnet. Cette couche contient 6,5.millions de cônes et 130.millions de bâtonnets. La fovéa (zone centrale de la rétine) ne contient que des cônes (environ 30.000). En s’en éloignant, la proportion de bâtonnets devient de plus en plus grande jusqu’à 100% en périphérie. Au départ du nerf optique, il n’y a pas de photorécepteurs : c’est le point aveugle.
A mi-épaisseur de la rétine, se trouvent les noyaux des neurones bipolaires.
Le bord central regroupe les noyaux des neurones ganglionnaires, leurs fibres formant le nerf optique.

B : Rôle des photorécepteurs
p32, docB : La vision du monde dépend des propriétés des photorécepteurs contenus dans cette rétine. La rétine humaine contient trois types de cônes ; chacun présente un maximum de sensibilité pour une longueur d’onde donnée. Les cônes sont stimulés par les couleurs s’il y a assez de lumière (vision diurne). Les bâtonnets fonctionnent en faible éclairement, ils nous font voir en noir et blanc quand les cônes ne sont pas stimulés, c’est la vision crépusculaire (La nuit, tous les chats sont gris).
p33 : La vision des détails est maximale à la fovéa car chaque cône donne une information transmise séparément. On déplace donc les yeux en lisant pour que les lettres soient nettes au niveau de la fovéa.
En dehors de la fovéa, les informations de plusieurs bâtonnets sont regroupées par les neurones bipolaires puis par les neurones ganglionnaires, avant d’être transmises au cerveau, ainsi les images sont assez floues mais les mouvements sont bien perçus.

II : Pigments rétiniens
A : Leur rôle
p34 : Les photorécepteurs stimulent les fibres nerveuses sensitives associées quand les pigments rétiniens qu’ils contiennent absorbent des photons. Il existe 4 sortes de pigments, un pour les bâtonnets et un par type de cône, réagissant avec les ondes visibles. Par exemple, un bâtonnet peut contenir 100millions de molécules de rhodopsine : rhodopsine + photon => opsine + rétinal (vit.A) + message sensitif.

B : Leur évolution
p35 : L’étude comparée des pigments rétiniens permet de placer l’Homme parmi les Primates. Un gène ancestral a été dupliqué. Chaque copie a pu muter différemment. Plus un gène diffère d’un autre gène homologue (de même famille multigénique) plus les espèces porteuses se sont séparées depuis longtemps.

III : De la rétine au cerveau
A : Voies visuelles
p36 : Les 2 rétines se prolongent vers l’arrière en devenant les 2 nerfs optiques, constitués des prolongements de tous les neurones ganglionnaires.
Chaque nerf optique est constitué de plus d’un million de fibres nerveuses qui sont les prolongements des neurones ganglionnaires de la rétine.
Ces 2 nerfs se croisent à l’arrière des yeux sous le cerveau au niveau du chiasma. Ils communiquent leurs sensations à d’autres neurones des corps genouillés latéraux. Ces neurones relaient ces informations visuelles jusqu’à l’arrière du cerveau. (schéma des voies)

B : Message nerveux visuel
p37 : Ces neurones ont été excités par les neurones bipolaires en contact. Eux-même ont transmis l’impulsion de nature électrique créée par les photorécepteurs stimulés par un objet éclairé.
Le message nerveux de nature électrique (schéma) est un signal bref, d’amplitude constante. La fréquence de ces signaux traduit l’intensité de la stimulation visuelle.
Tout ce que voit un œil est appelé champ visuel. La partie commune des 2 champs visuels nous permet de voir en relief et d’évaluer les distances. Une personne borgne ne peut plus voir en relief et doit se référer à la taille des objets connus pour évaluer les distances.

QCM sur ce chapitre "De l’œil au cerveau"

Une seule bonne réponse par question. (6 points)
1. Les photorécepteurs rétiniens :
-a. sont de 3 types différents,
-b. se trouvent entre les neurones et la choroïde,
-c. tapissent toute la rétine,
-d. sont plus concentrés à la fovéa.

2. Les neurones bipolaires rétiniens :
-a. se trouvent entre les neurones ganglionnaires et l’humeur vitrée,
-b. sont éclairés avant les neurones ganglionnaires,
-c. sont excités par les photons,
-d. sont excités par les photorécepteurs.

3. Les neurones ganglionnaires rétiniens :
-a. se trouvent entre les neurones bipolaires et l’humeur vitrée,
-b. sont entièrement dans la rétine,
-c. sont reliés chacuns à un seul neurone bipolaire,
-d. constituent le nerf otique.

4. Les cônes :
-a. sont stimulés dés l’arrivée de quelques photons,
-b. sont plus concentrés au niveau de la fovéa,
-c. sont directement reliés à un seul neurone ganglionnaire,
-d. permettent de voir en noiret blanc.

5. Les pigments photosensibles rétiniens :
-a. colorent la choroïde en noir,
-b. sont des molécules de 4 sortes spécialisées dans l’interception d’une gamme de longueur d’onde,
-c. sont tous de la rhodopsine qui se coupe en opsine + rétinal,
-d. ont besoin de vitamine A (rétinal) pour être reconstituées.

6. Les nerfs optiques :
-a. constituent entièrement les voies visuelles,
-b. transportent des messages nerveux constitués d’électrons,
-c. ont leurs fibres réparties en 2 voies droites et 2 voies croisées,
-d. transmettent des sensations visuelles des 2 yeux de 2 champs visuels séparés.

Corrigé :

1.b. ; 2.d. ; 3.a. ; 4.b. ; 5.b. ; 6.c


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