PHYSIOLOGIE DE LA VISION Pr Bella Dr Mvilongo

PHYSIOLOGIE DE LA VISION Pr Bella / Dr Mvilongo FMSB- UYI L 2 1

OBJECTIFS 1 - Définir la vision 2 - Citer les 4 étapes du mécanisme visuel 3 - Citer 3 éléments anatomiques qui participent du mécanisme visuel 4 - Décrire l’accommodation et la phototransduction 2

PLAN I. III. IV. Introduction Principes physique de l’optique Anatomie et histologie de la rétine Physiologie: photoréception, voies optiques, traitement de l’image corticale V. Conclusion 3

I. Introduction • La vision est définie comme un ensemble de mécanismes physiologiques complexes par lesquels les stimulis lumineux donnent naissance à des sensations visuelles. • La vision représente la sensibilité sensorielle dédiée à la perception et à l’intégration d’informations visuelles (la couleur, les formes. . . ). • Elle a fait l'objet de nombreuses études et expériences, tant sur le plan biologique physique (les travaux de Isaac Newton sur les spectres, ou la "Théorie de la vision trichromatique" du grand physicien et médecin anglais Thomas Young, datant de 1801) 4

II. Principes physiques de l’optique • Optique: Études rayons lumineux et de leurs interactions; • Réflexion: Changement de direction des rayons heurtant une surface; • Absorption: Transfert d’énergie à une particule ou à une surface; La couleur des objets dépend de l’absorption et de la réflexion des ondes lumineuses (ex. : objets bleus absorbent ondes longues et réfléchissent les courtes); pigments des photorécepteurs absorbent des longueurs spécifiques • Réfraction: Déviation des rayons lumineux passant d’un milieu à un autre; cette différence provient de la différence de vitesse de la lumière dans les deux milieux. 5

II. Principes physiques de l’optique ü Propriétés des ondes électromagnétiques Longueur d’onde: distance entre deux ondes successives; Fréquence: nombre d’ondes / seconde; Amplitude: Différence entre le creux et le pic de l’onde; Plus la longueur d’onde est courte, plus la fréquence est élevée; l×f = c ( « c » représente la vitesse de la lumière dans le vide) • Spectre visible: 400 (violet) à 700 nm ( rouge). • • 6

Spectre visible 7

ü Formation de l’image par l’œil Réfraction par la cornée • L’œil est un système optique • L ’œil reçoit les rayons de lumière et il les focalise sur la rétine pour former les images; • Les rayons de lumière sont parallèles, la réfraction les dévie (humeur aqueuse ralentit la vitesse du rayon) • Dioptrie: unité de mesure exprimant la puissance de réfraction; réciproque de la distance focale (en m): 1/distance focale; La cornée à une puissance de réfraction de 40 dioptries -> distance focale, de la cornée à la rétine 0, 025 m. 8

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Distance focale 10

ü Formation de l’image par l ’œil Accommodation par le cristallin • L’accommodation est la propriété que possède le cristallin de modifier sa puissance de manière à ce que l’image rétinienne reste nette quand l’objet se déplace entre le punctum remotum et le punctum proximum • Le punctum proximum est le point le plus rapproché que l’œil peut distinguer nettement au prix d’un effort maximal. Il est situé à environ 10 centimètres chez le jeune adulte • Dans ce processus, les muscles ciliaires se contractent, ce qui a pour effet de faire arrondir le cristallin 11

ü Formation de l’image par l ’œil Accommodation par le cristallin 12

ü Formation de l’image par l’œil Réflexe pupillaire • Réflexe pupillaire: La constriction de la pupille augmente la profondeur de champ; elle permet de faire apparaître plus nettement les objets éloignés; • À intensité lumineuse égale, on peut enregistrer environ 30% de variation dans le diamètre pupillaire associée à l’intérêt porté à la scène. 13

Résumé • Œil vs Appareil photo ( objectif, diaphragme, chambre noire et pellicule) - La cornée: une des lentille de l’ ‘’ objectif ‘’ de l’œil - Le cristallin Autre lentille de l’objectif. Sa forme varie, permettant la ‘’ mise au point’’ loin-près ( Accommodation) - La cavité vitréenne joue le rôle d’une chambre noire - La rétine est la ‘’pellicule’’ de l’oeil. Elle transforme l’énergie lumineuse en énergie électrique, cette dernière sera acheminée vers le cerveau via le nerf optique 14

III. Anatomie et histologie de la rétine • Partie neurosensorielle de la vision • Transformation de l’énergie lumineuse en activité nerveuse ( les rayons lumineux entrent dans l’œil à travers la pupille, après avoir été focalisés par la cornée et le cristallin sur la rétine (cônes et bâtonnets, cellules bipolaires et les cellules ganglionnaires) • Les seules cellules de la rétine sensibles à la lumière sont les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) • Les cellules bipolaires transmettent l’influx nerveux aux cellules ganglionnaires au niveau de la papille optique pour former le nerf optique et véhiculer l’information visuelle nerveuse jusqu’au cortex cérébral. 15

Coupe histologique de la rétine 16

IV- PHYSIOLOGIE La phototransduction § Bâtonnets : 120 millions § Cône: 6 Millions - Vision diurne (photopique), vision des couleurs Lumière - Vision nocturne (scotopique), 17

• Phototransduction = transduction de l'énergie lumineuse (électromagnétique) en variation de potentiels de membrane au niveau des photorécepteurs • Bâtonnets: La transformation est possible grâce au photopigment, qui est l'association de deux molécules : opsine et rétinal (ou rétinène). Opsine + rétinène = rhodopsine. • Le rétinène existe sous deux formes : la forme cis inactive et la forme trans active. • C'est cette modification stéréochimique qui va permettre la cascade d'évènements pour arriver à la phototransduction 18

La phototransduction La lumière permet la fermeture des canaux sodiques et l’hyperpolarisation de la cellule 19

IV- PHYSIOLOGIE les voies optiques • Nerf optique: Les axones des cellules ganglionnaires constituent le nerf optique qui entre dans le crâne par le trou optique. • L’information part dans le nerf optique qui fait un premier relai au niveau du CGL (corps genouillé latéral du thalamus). • Elle prend ensuite la voie des bandelettes (tractus) optiques pour arriver jusqu’au cortex occipital qui correspond au cortex visuel primaire. Il y a un croisement au niveau du chiasma optique 20

IV- PHYSIOLOGIE Traitement de l’information corticale • Différents types de cortex selon les informations reçues : les cortex primaires (traite l'information brute), les cortex secondaires (qui affinent cette information) et des cortex associatifs unimodaux et hétéromodaux. • Le traitement de l'information corticale se fait au niveau du cortex visuel primaire = aire n° 17 de Brodmann dans le lobe occipital. Brodman a réalisé une sorte de carte du cerveau et numéroté les aires, c'était un neuroanaomiste. • Le cortex visuel primaire (V 1) se situe au niveau des berges de la scissure calcarine. 21

IV- PHYSIOLOGIE Traitement de l’information corticale 22

CONCLUSION • Une vision normale exige que les milieux optiques de l'œil soient transparents ( cornée et cristallin), la formation d'une image nette sur la rétine, la transmission du message par les voies visuelles et un traitement de l’information au niveau du cortex cérébral. 23