Représentation visuelle du monde
SVT
Représentation visuelle du monde
Les organes impliqués dans la vision sont :
- l'œil qui reçoit les informations visuelles et où se forment les images ;
- les nerfs optiques qui transportent les messages visuels vers le cerveau ;
- et enfin le cerveau qui analyse les informations reçues.
L'œil : un système de formation des images
Schéma d'un œil en coupe transversale
Note : le corps ciliaire, la conjonctive ne sont pas à connaître.
Bilan : L'oeil est limité par trois enveloppes emboîtées, la sclérotique, la choroïde et la rétine, qui se prolongent par le nerf optique.
L'œil comprend des milieux transparents : la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée.
Les milieux transparents de l'œil se comportent comme une lentille convergente, permettant la formation d'une image sur la rétine. Cette image est renversée et plus petite que l'image perçue.
La rétine : un récepteur sensoriel
1) La structure de la rétine
Bilan : La rétine est une fine membrane constituée de plusieurs couches de cellules nerveuses, c'est donc un tissu nerveux. La couche la plus externe est formée de deux types de photorécepteurs, les cônes et les bâtonnets, qui transforment la lumière en messages nerveux de nature électrique.
Les neurones ganglionnaires de la couche interne se terminent par de longues fibres nerveuses qui se rassemblent pour former le nerf optique.
2) Les photorécepteurs rétiniens
| Photorécepteurs | Bâtonnets | Cônes |
| Sensibilité à la lumière | Très sensibles à la lumière | Peu sensibles à la lumière |
| Adaptation à l'obscurité | Bonne : ils fonctionnent en faible éclairement (vision nocturne) | Mauvaise |
| Adaptation à la lumière | Mauvaise | Bonne : ils fonctionnent en fort éclairement |
| Vision des couleurs | Vision en noir et blanc (un seul type de bâtonnets) | Vision en couleurs (grâce aux trois types de bâtonnets) |
| Acuité visuelle | Faible acuité visuelle (vision imprécise des objets) | Forte acuité visuelle (vision précise des objets) |
Tableau comparatif des photorécepteurs rétiniens
Bilans (que le tableau ci-dessus résume très bien) : La rétine humaine comporte trois types de cônes permettant la vision des couleurs lorsque la luminosité est suffisante.
Notre vision est trichromatique. Dans la pénombre on ne voit pas les couleurs car seuls les bâtonnets sont actifs et il n'y a qu'un seul type de bâtonnet.
Les bâtonnets sont des photorécepteurs fonctionnels en faible éclairement. Les trois types de cônes permettent la vision des couleurs mais nécessitent une forte luminosité. La représentation visuelle du monde dépend de la diversité et des propriétés des photorécepteurs rétiniens.
3) La répartition des photorécepteurs sur la rétine
| Vision centrale (fovéa) | Vision périphérique | |
| Comparaison du nombre de neurones des trois couches | nombre photorécepteurs = nombre neurones bipolaires = nombre neurones ganglionnaires | n.p.>n.n.b.>n.n.g |
| Densité de cônes | élevée | faible |
| Densité de bâtonnets | nulle | forte |
| Type de câblage | parallèle | convergent |
| Conclusion | acuité visuelle maximale et bonne vision des couleurs | acuité visuelle faible et mauvaise vision des couleurs |
Tableau comparatif de la rétine centrale et de la rétine périphérique
Bilan : En vision centrale (fovéa), il n'y a que des cônes et le câblage dans la rétine est parallèle, l'acuité visuelle est donc maximale.
En vision périphérique, il y a davantage de bâtonnets que de cônes et le câblage dans la rétine est convergent, l'acuité visuelle est donc plus faible (de plus en plus car plus on s'éloigne du milieu, moins il y a de cônes et plus il y a de bâtonnets).
Au niveau du départ du nerf optique, il n'y a pas de photorécepteurs (donc l'acuité visuelle est nulle).
Les voies visuelles : de la rétine au cerveau
1) Les zones cérébrales actives dans la vision
Le cerveau présente en surface une mince couche de substance grise que l'on appelle cortex cérébral : il s'agit d'un réseau complexe de neurones interconnectés entre eux par des synapses.
Bilan : Les messages nerveux visuels sont acheminés dans la région occidentale du cortex cérébral ; on appelle cette zone le cortex visuel primaire.
2) La liaison nerveuse entre la rétine et le cortex visuel
[Je ne trouve pas d'image du schéma « les voies visuelles » semblable à celui donné en cours !!]
Bilan : Les deux nerfs optiques se croisent au niveau du chiasme optique. À cet endroit seules les fibres nerveuses issues de la rétine nasale se croisent et se prolongent dans l'hémisphère cérébral opposé. Ainsi le cortex visuel droit reçoit les messages nerveux correspondant au champ visuel gauche et inversement.
3) La transmission synaptique
Les synapses de la rétine au cortex visuel primaire :
- synapse 1 dans la rétine entre photorécepteurs et neurones bipolaires ;
- synapse 2 dans la rétine entre neurones bipolaires et neurones ganglionnaires ;
- synapse 3 dans les corps genouillés latéraux entre neurones ganglionnaires et neurones aboutissant au cortex visuel.
Schéma d'une synapse
étape 1 : l'arrivée d'un message nerveux de nature électrique à l'extrémité du neurone pré-synaptique déclenche la libération du neurotransmetteur
étape 2 : les molécules de neurotransmetteur se fixent sur les récepteurs (complémentarité de forme) membranaires spécifiques du neurone post-synaptique
étape 3 : cette fixation déclenche la naissance d'un message nerveux électrique dans le neurone post-synaptique
Source : cours de SVT de première.