Index
des chapitres
19
LA VISION (1)
19.1. Introduction
L'acte visuel réduit à sa plus simple expression comprend quatre macro-étapes
:
-
Formation optique d'une image sur la rétine, à travers la cornée et le
cristallin.
-
Transduction de l'énergie
électromagnétique de la lumière en réactions biochimiques au niveau
des pigments visuels des bâtonnets et des cônes. Naissance d'une onde
d'hyperpolarisation dans les photorécepteurs soumis à la lumière.
-
Traitements du message
visuel au niveau des cellules de la rétine qui génèreront finalement
des trains de potentiels d'action au niveau des cellules ganglionnaires
cibles.
-
Transmission des trains de
potentiels d'action le long des différents axones constituant la voie
optique et traitements du message visuel au niveau des structures cérébrales.
Commençons
par une description de l'architecture fonctionnelle de la rétine.
12.2
Architecture fonctionnelle de la rétine
Les cellules photoréceptrices de
la rétine humaine sont [2] :
« les bâtonnets
: très sensibles, ils sont adaptés à la vision
scotopique (nocturne) ; ils répondent aux
faibles valeurs de luminance. Exposés à la lumière du jour, ils sont saturés
et inutiles. Ils ne permettent pas l'analyse chromatique. Chaque rétine
en contient entre 110 et 130 millions.
« les cônes
: récepteurs de la vision photopique (diurne),
ils ont besoin d'une forte luminance, ils permettent une perception fine
des détails spatiaux et temporels ainsi que la détection des couleurs. Chaque
rétine compte 6 à 7 millions de cônes.
Les bâtonnets et les cônes ne génèrent
pas de potentiel d'action, mais, soumis à la lumière, il apparaît une
hyperpolarisation alors qu'ils sont dépolarisés dans l'obscurité. La présence
de deux types de récepteurs réalise en fait deux rétines différentes,
imbriquées certes, mais qui fonctionnent de manière profondément différente
sur un nombre de points essentiels.
Outre les cellules photoréceptrices
que sont les bâtonnets et les cônes, la rétine est constituée d'une fine
couche de tissu nerveux, située au fond de l'oeil. Elle possède deux groupes
de neurones interconnectés par des synapses [3].
les cellules bipolaires.
les cellules
ganglionnaires.
Dans ce premier groupe, les cellules photoréceptrices proches de la choroïde
font synapse avec les cellules bipolaires. Les cellules bipolaires relaient le
signal depuis les bâtonnets et les cônes jusqu'aux cellules ganglionnaires.
Les axones très longs des cellules ganglionnaires se réunissent pour
constituer le nerf optique (nerf II), qui n'est donc pas un nerf au sens strict
du terme mais bien une commissure. Le nerf optique quitte l'oeil en un point,
nommé papille (ou tache aveugle), situé à 3 mm légèrement au-dessus du pôle
postérieur du globe.
les cellules
horizontales.
les cellules
amacrines (dont certaines constituent une voie directe).
Dans ce second groupe, les
cellules horizontales relient des cellules photoréceptrices à d'autres
cellules photoréceptrices et transmettent les signaux aux cellules bipolaires
proches. Les cellules amacrines sont excitées par des cellules bipolaires et
font synapse avec les cellules ganglionnaires.
La figure 1 montre un réseau de
cellules rétiniennes. On notera qu'un nombre réduit (1,2 million par rétine)
d'axones de cellules ganglionnaires sont en relation avec un plus grand nombre
(130 millions par rétine) de cellules photoréceptrices, soit un facteur de
convergence de 105 pour 1. Ceci doit nous faire admettre que, loin d'être un
simple assemblage de cellules photoréceptrices, la rétine effectue un véritable
pré-traitement de l'image.
Avant d'analyser comment est
codée l'information visuelle, il est utile d'examiner l'aspect général
de l'organisation de la rétine. Cette organisation n'est pas identique dans
toute l'étendue de la rétine. On distingue les cinq zones suivantes :
« l'ora serrata : elle forme la
limite périphérique et antérieure de la rétine. A son niveau, les cellules
visuelles disparaissent progressivement faisant place à du tissu conjonctif
de plus en plus dense; cette zone est pauvrement vascularisée.
« la rétine
périphérique : zone qui va de l'ora serrata à la macula, elle
comporte les deux types de cellules photoréceptrices : bâtonnets et cônes,
qui sont inégalement répartis. Chaque cône se trouve entouré d'une
couronne de bâtonnets qui devient de plus en plus petite au fur et à mesure
que l'on se rapproche la macula lutea (voir figure 3). Dans la rétine périphérique,
une cellule bipolaire est reliée à un groupe de plus en plus important
de cellules photoréceptrices au fur et à mesure que l'on se rapproche de l'ora
serrata. Il en est de même pour une cellule ganglionnaire vis-à-vis des
bipolaires.
« la macula
lutea ou tache jaune : elle se trouve à
deux diamètres papillaires en dehors de la papille optique. Elle est
avasculaire et se caractérise par la disparition de la couche des cellules
couvrant l'épithélium sensoriel qui est ainsi plus facilement atteint par la
lumière. La macula lutea est exclusivement constituée de cônes à chacun
desquels correspond un et un seule cellule bipolaire connectée à une et une
seule cellule ganglionnaire. On dit qu'il y a unité
de conduction. La macula est donc le siège de la vision des détails.
La présence exclusive de cônes en fait également la zone principale où s'élabore
le codage chromatique.
« la fovéa
centralis : dépression elliptique se trouvant au centre de la macula
lutea juste dans l'axe optique (voir détails figure 2).
« la fovéola
: sommet de la dépression formée par la fovéa centralis, elle se situe très
légèrement en dehors du pôle postérieur du globe.
Figure
3 : Densité des bâtonnets et des cônes le long d'un méridien horizontal de
la rétine humaine
et mosaïque
des récepteurs rétiniens dans des régions de plus en plus périphérique (
[1] p 708).
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