La représentation visuelle du monde
| I | Notre système visuel et la création du message nerveux visuel |
| Diaporama Prezi | |
Diaporama réalisé par Hélène Hervé.
A voir : la couleur par Nicole Ferroni (excellent)
Un bon résumé des idées importantes en ligne :
S’entraîner sur la partie vision en physique-chimie
Pour le plaisir
| II | Quand la rétine dysfonctionne |
| 1 | C’est pas sorcier : réparer l’oeil |
| 2 | Une anomalie génétique de la vision des couleurs, le daltonisme |
| III | Les voies visuelles et le traitement neuronal des messages |
1) De la rétine au cerveau
Prérequis :
- Les messages visuels sont transmis par les photorécepteurs aux neurones bipolaires, qui eux-mêmes les transmettent aux neurones ganglionnaires dont les prolongements forment les fibres du nerf optique.
Un neurone est une cellule excitable, capable de véhiculer des impulsions électriques (messages nerveux) le long de sa membrane jusqu’à d’autres neurones.
- Le champ visuel est l’ensemble des points de l’espace qu’un oeil peut capter pour former une image.
Chaque oeil détecte un champ visuel droit et un champ visuel gauche par rapport à l’axe optique qui correspond aux objets fixés, situés dans l’axe optique et qui forment des images sur la rétine centrale.
Les objets situés dans la gauche du champ visuel d’un oeil forment des images du côté droit de la rétine correspondante et inversement, les objets situés dans le champ visuel droit forment des images sur la gauche de la rétine correspondante.
Voir l’animation suivante pour comprendre :
animation sur les voies visuelles
Cours en ligne :
Après la sortie de l’œil, les deux nerfs optiques issus des deux yeux se croisent au niveau du chiasma optique à la base du cerveau. À ce niveau, toutes les fibres nerveuses portant les informations relatives à un côté du champ visuel se dirigent vers l’hémisphère cérébral opposé. Ce qui veut dire que ce que nous voyons avec nos deux yeux sur notre droite (champ visuel droit total) se projette du côté de l’hémisphère gauche et ce que nous voyons des deux yeux sur notre gauche (champ visuel gauche total) se projette dans l’hémisphère droit.
Les fibres des neurones ganglionnaires se connectent aux neurones relais qui transmettent l’information jusqu’aux neurones du cerveau. Cette transmission se fait par l’intermédiaire de messagers chimiques ou neurotransmetteurs.
Vous devez être capable d’interpréter des expériences de section des voies visuelles.
Exemple : section 3 = section des fibres situées après le chiasma optique du côté gauche (le cerveau est vu par en dessous donc la section se fait du côté gauche) -> perte des champs visuels droit de chaque oeil : cela signifie que les fibres situées à cet endroit véhiculaient les informations relatives au champ visuel droit.
2) La transmission des messages de neurones en neurones
Vidéo sur la transmission synaptique
Animation sur le fonctionnement d’une synapse
3) La perturbation de la transmission des messages par les substances psychotropes
Cours en ligne :
Site avec illustrations et explications
4) Traitement cérébral du message visuel
Le cortex visuel occupe 15% de la surface cérébrale et mobilise des centaines de millions de neurones, avec leurs milliards de connexions.
Le cortex visuel est composé d’une trentaine de régions différentes ou aires corticales. Toutes travaillent de manière complémentaire pour élaborer une image unique et nette. Mais seul le rôle de certaines d’entre elles est bien connu actuellement.
La première, l’aire visuelle V1 reçoit les informations en provenance de la rétine. Sans elle on serait aveugle. Les neurones de V1 (en association avec les neurones de l’aire V2 autour de l’aire V1) réalisent une première analyse des informations et les trient en deux grands ensembles :
- les informations relatives à la localisation, au mouvement des objets, qui sont alors transmises aux neurones situés dans le lobe pariétal. Ces neurones constituent la « voie du où ».
- les informations relatives à la reconnaissance des caractéristiques des objets, qui sont transmises aux neurones situés dans le lobe ventral. Ces neurones constituent la « voie du quoi ».
Les neurones de ces deux grandes voies sont eux-mêmes divisés en plusieurs aires qui traitent des caractéristiques précises du message visuel. Ainsi si une aire visuelle est lésée, cela provoque un trouble spécifique de la vision.
Par exemple si l’aire V4 est lésée cela engendre des troubles dans la perception des couleurs.
Les neurones de la voie ventrale (quoi), sont associés aux aires de la mémoire, les neurones de la voie dorsale (où) sont associés aux aires de la motricité.
Conclusion : Il n’existe pas d’aire spécifique qui réunit et analyse tous les messages issus du traitement des informations par les différentes aires. Les neurones visuels sont connectés entre eux et échangent en permanence des informations. La perception visuelle intégrée (= qui intègre toutes les informations) résulte du travail simultané et coordonné des différentes aires.
5) La plasticité cérébrale
Cela désigne la capacité des neurones à réorganiser leurs réseaux, en modifiant leurs connexions (synapses).
En permanence nous utilisons cette propriété qui nous permet d’enregistrer des souvenirs et qui permet l’apprentissage (en gros 1 souvenir = un circuit neuronal).
C’est également la propriété qui permet la récupération de certaines fonctions après un accident vasculaire qui a détruit des neurones. D’autres neurones sont alors utilisés pour traiter les informations ce qui permet la récupération.
Cela explique également qu’une personne qui a perdu un sens (par exemple perte de la vue suite à un accident au niveau des yeux), développera d’autres sens : les neurones non utilisés pour traiter les informations relatives au sens perdus seront utilisés pour les autres fonctions sensorielles.
La réorganisation permanente des réseaux de neurones suite aux informations sensorielles reçues est une propriété fondamentale du système nerveux.
Exemple de fonction permise grâce à la plasticité cérébrale non prédéfinie génétiquement : la lecture.
Une étude récente publiée dans la prestigieuse revue Science explique le phénomène : comme nous n’avons pas de système inné dans le cerveau pour assurer la lecture, on bricole !
On réaffecte les fonctions de certaines zones cérébrales pour assurer la lecture.
Pour en arriver à cette conclusion, les chercheurs de l’INSERM et du Collège de France ont mesuré par IRM fonctionnelle l’activité cérébrale d’adultes volontaires diversement alphabétisés.
Les chercheurs ont pu ainsi comparer l’activité cérébrale d’adultes analphabètes avec celle de personnes alphabétisées, dans l’enfance ou à l’âge adulte, et mesurer l’impact de l’apprentissage de la lecture sur le cerveau.
Deux aires du cerveau sont concernées par la lecture : l’aire du langage d’une part (c’est logique : une fois qu’on a décodé les signes, il faut les interpréter et c’est la fonction du langage) et les aires visuelles du cerveau d’autre part.
Ce qui est spécialement intéressant, c’est que parmi les aires visuelles, il y a celles de la reconnaissance visuelle des objets et des visages, qui cèdent de la place aux fonctions de lecture. Il y a donc bel et bien redistribution des compétences cérébrales !
Exemple de rééducation permise grâce à la plasticité cérébrale : le traitement de l’amblyoplie
En forçant l’oeil « paresseux » à travailler, celui-ci envoie des messages au cerveau ce qui permet aux neurones cérébraux de s’organiser correctement.
Deux émissions « C’est pas sorcier » sur le cerveau (la première est bien pour étudier l’anatomie du cerveau, la deuxième décrit bien les aires cérébrales et la plasticité puisqu’elle est relative à la mémoire) :
Cerveau : partie 1
Cerveau : partie 2
S’entraîner
- http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/l-bac2009/bac2009-cal.htm
- http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/eva_bac/l-bac2006/bac2006.htm
