Vision 08

Qu'est-ce que la vision?

La perception visuelle fait partie de nos 5 sens et consiste donc en transformation d'énergie électromagnétique qui est transmise par la lumière en activité nerveuse. Cette transformation est possible seulement si les objets réfléchissent de la lumière, c'est pour cela qu'on ne peut pas voir la nuit quand la luminosité est faible.

Elle est le sens qui est dédié à la perception de la lumière, c'est-à-dire la partie dite visible du rayonnement électromagnétique, soit, les longueurs d'onde comprises entre environ 350 et 750 nm.

Elle recouvre l'ensemble des mécanismes par lesquels la lumière est émise ou réfléchie par l'environnement, qui détermine des impressions sensorielles de natures variées comme: les formes, les couleurs, les textures, le mouvement, la distance et le relief.

Qu'est-ce que la lumière?

La lumière est une onde électromagnétique visible par l'œil humain, car sa longueur est comprise entre 380nm à 780nm. Les ondes sont constituées de photons, qui sont des réserves d’énergie de rayonnement électromagnétique, qui sont échangées lors de l’émission ou absorption de l’énergie par la matière.

Quelles sont les différents organes permettant la vision?

Parmi les organismes les plus simples, on y trouve notamment:

Quels sont les organismes concernés par ces différents organes?

• L'oeil simple: qui permet tout simplement de déceler la différence entre l'obscurité et la lumière.
• L'oeil composé, ou à facette: Il est composé d'ommatidies, qui sont des récepteurs sensibles à la lumière. Ses yeux composés sont positionnés de chaque côté de la tête.

Ceux qui sont concerné par ces différents organes sont les insectes

Parmi les organismes les plus complexes, on y retrouve bien sûr:

• l'œil humain: qui a la capacité de distinguer les formes ainsi que les couleurs.

Cette structure complexe est-elle propre à l'humain?

cf Annexe 1 BrookeT 24 septembre 2008 à 15:20 (MEST)

Quelles sont les différentes parties qui composent l'œil humain?

L'œil est bien évidemment composé:

• d'un globe oculaire
• des paupières
• des cils
• des muscles: ils sont fixés sur le globe oculaire.

• la cornée: membrane transparente et composée de 5 couches;c'est la structure qui a la plus grande sensibilité tactile du corps humain;

elle protège la face avant du globe oculaire.

• l'humeur aqueuse: c'est un liquide transparent qui, filtré continuellement,maintenant la pression et la forme du globe.

• l'iris: c'est une ouverture qui contrôle la quantité de lumière pénétrant dans l'œil. La couleur de notre œil est déterminé par son pigment.

• la pupille: Elle se trouve au centre de l'iris. Son diamètre varie en fonction de la luminosité.

• le cristallin: Elle est semblable à une lentille à focale variable grâce à sa capacité de modifier sa courbure

• l'humeur vitrée: c'est un liquide gélatineux qui donne la forme dt la consistance de l'œil. Elle permet à la rétine de rester au fond de l'œil en exerçant une pression continue.

• la choroïde: c'est une membrane pigmentée et vascularisée de l'œil qui se trouve entre la rétine et la sclérotique.

• la sclérotique:~c'est une membrane blanche et opaque, très résistante de structure tendineuse et d’épaisseur de 1 à 2 mm qui forme le « blanc » de l’œil

• la macula: C'est la zone de la rétine caractérisée par une concentration maximale de cônes. Elle possède en son centre la fovéa.

• la fovéa: c'est l'endroit où l'œil possède une acuité maximale et elle est peuplée quasi uniquement de cônes.

• la rétine: c'est une membrane nerveuse qui tapisse le fond de l'œil, dans laquelle se trouvent des millions de cellules nerveuses.

• La tâche aveugle: c'est une petite portion de la rétine qui est dépourvue de photorécepteurs et qui est ainsi complètement aveugle et elle correspond à la partie de la rétine où s'insère le nerf optique.

• le nerf optique: Il s'étend de la papille au chiasma, il possède un million de fibres réparties en un grand nombre de faisceaux séparés.

cf Annexe 2 BrookeT 24 septembre 2008 à 21:54 (MEST)

Quelles sont les fonctions remplies par ces différentes parties?

BrookeT 24 septembre 2008 à 21:33 (MEST) Il faut s'imaginer le trajet de la lumière à travers l'oeil!

Les paupières servent à recouvrir notre œil, de manière à nous protéger contre les agressions extérieures, des corps étrangers ainsi que de la lumière. Les paupières sont bordés de cils, qui eux protègent contre la poussière, retiennent la sueur et ainsi évitent l'irritation de l'œil. Il y a 7 muscles dont 6 qui assurent la fixation et les mouvements de rotation de l'œil et le 7ème commande la paupière supérieure. La lumière en arrivant dans notre œil va tout d’abord traverser la cornée, qui par sa courbure va accentuer la réfraction des rayons lumineux provenant d’objets très éloignés. Les rayons qui arrivent au centre de la cornée la frappent perpendiculairement et, n’étant pas déviés, ils continuent tout droit (en direction du centre de la rétine) tandis que les autres rayons qui arrivent sur la courbure de la cornée seront déviés vers l’intérieur et vont parvenir exactement sur le même point centrale de la rétine afin de former une image au foyer (chez une personne qui n’a pas de troubles de la vision). Elle va servir à capter et à focaliser la lumière sur le cristallin. Puis elle traverse ensuite l’humeur aqueuse (qui joue avec l’humeur vitrée un rôle fondamentale dans la focalisation de l’image sur la rétine grâce à la réfraction) qui maintient la pression intraoculaire et la forme du globe et qui va notamment fournir les nutriments à la cornée. Elle passe ensuite par l’iris (la partie colorée de notre œil) qui est formé de manière à pouvoir contrôler la quantité de lumière pénétrant dans notre œil et donc d’ajuster la luminosité optimale pour notre rétine. Notamment par exemple, lorsque la lumière est très forte, l’iris se referme et en revanche lorsque la lumière est faible, elle s’ouvre. La pupille est donc le centre de l’iris, elle contrôle le diamètre de celle-là par un muscle circulaire, et elle va servir au fond à ce que la lumière puisse entrer dans l’œil de manière à pouvoir atteindre par la suite la rétine ; elle s’adapte sans cesse à la lumière qu’elle reçoit. (La couleur de la pupille, donc noire, provient du faite que la couche de cellules pigmentées qui tapissent le fond de l’œil absorbe la lumière. Après avoir traversée la pupille, la lumière va traverser le cristallin, qui a pour rôle de maintenir la netteté, donc de la mise au point de l’image sur la rétine, et ce cristallin est entouré d’un corps ciliaire, qui est un muscle qui lorsqu’il se contracte donne une forme sphérique au cristallin de manière à pouvoir renvoyer la lumière provenant d’un objet très rapproché de la rétine. Et lorsque ce muscle est relâché alors le cristallin prendra une forme plus aplatie de manière à renvoyer la lumière provenant d’un objet éloigné.

De quoi est composé la rétine?

• les cellules ganglionnaires:

La cellule ganglionnaire est un type de neurone présent dans la rétine de l'œil.Elle reçoit les information visuelle des photorécepteurs par de nombreux intermédiaires. Mais ce ne sont pas des simples transporteurs elles sont spécialisées dans le traitement de couleur, détectent des contrastes et les petits détails.

• cellule bipolaire: Une cellule bipolaire est une cellule qui comme son nom l'indique procède deux pôle, pour la vision cette cellule qui se trouve dans la rétine permet l'échange d'information entre les photorécepteurs (bâtonnets et cône) et les cellule ganglionnaires.

• Les photorécepteurs: Les photorécepteurs servent à convertir la lumière en un signal nerveux. Des qu'un photon les atteint ils activent tout un système de conversion d'énergie pour emmener l'information visuelle au cerveau où elle sera traitée. Ce sont les bâtonnets et les cônes qui se situent sur la rétine. La rétine comprend 125 millions de bâtonnets et 6 millions de cônes ce qui représente 70% de récepteurs de notre corps, cela souligne l'importance de la vision pour nous.

Un photorécepteur est simplement un neurone ou une molécule sensible à la lumière, ils convertissent l'énergie lumineuse en signal neurochimique par une réaction photo-chimique.Les photorécepteurs sont des bâtonnets et des cônes qui sont des cellules ciliées très spécialisées où les segments externes et internes sont reliés par un cil connecteur.

• Sa structure: Ils sont formés de 4 parties:

-segment externe -segment interne -corps cellulaire -terminaison synaptique On perçoit une différence au niveau de leur construction qui crée une différence fonctionnelle. Les bâtonnets possèdent beaucoup de disques qui sont des repliements de la membrane du segment externe. Ce qui crée une plus grande sensibilité à la lumière. Les cônes possèdent à part la rhodopsine (qui est un photopigment contenu aussi dans les bâtonnets) trois autres types de photopigment qui sont capables de capter trois longueurs d'onde de lumière différentes. Ce qui fait que seuls les cônes perçoivent les couleurs.

cf Annexe 3

Qu'est-ce qui différencie les bâtonnets des cônes?

Il y a 125 millions de bâtonnets et 6 millions de cônes, ce sont deux types de photorécepteurs. Les bâtonnets sont plus sensible à la lumière et permettent la vision nocturne mais seulement en noir et blanc. Les cônes ont besoin de plus de lumière pour être stimuler, ils n'interviennent donc pas dans la vision nocturne, mais contrairement aux bâtonnets, ils permettent de discerner les couleurs (diurne). La principale différence entre ces deux composantes est leur forme.

cf Annexe 4

Comment perçoit-on la couleur ?

Les bâtonnets sont très sensibles à la lumière donc on les utilise pour voir quand la luminosité est faible. Tandis que les cônes sont moins sensibles à la lumière et on les utilise pour voir le jour et surtout pour avoir une vision de couleur. Les cônes possédant trois types de photopigment perçoivent trois couleurs selon la longueur d'onde: le bleu a une longueur d'onde de 420nm, le vert de 530nm et le rouge de 560nm. On perçoit toutes les autres couleurs à partir des activités qui combinent les trois types de pigments.

Qu'est ce que un système nerveux?

Une des principales fonctions du système nerveux est la réception d’informations sensorielles, ainsi que leur interprétation et la détermination de réactions appropriées. L’intégration des informations se fait dans le système nerveux central (SNC), constitué de l’encéphale et de moelle épinière. Les nerfs qui transmettent les informations entre SNC et le reste du corps font partie du système nerveux périphérique. Du récepteur à l’effecteur l’information passe d’un neurone à l’autre grâce à un ensemble de phénomènes électriques et chimiques. Donc l'information visuelle est ensuite transmise au cerveau grâce aux neurones. (rajouter annexe)

Qu'est ce que un neurone?

Un neurone est une cellule nerveuse. Il comporte une partie volumineuse, son corps, qui contient différents organites nécessaires à sa survie. De ce corps partent des prolongations : dendrites et axones. Les dendrites reçoivent les messages provenant de l’environnement. L’axone quant à lui transmet aux autres cellules les messages émis par le corps du neurone.

D'où provient la charge d'un neurone?

Chaque cellule génère une tension transmembranaire: le potentiel de la membrane. Toutes les cellules vivantes présentent une différence de charge électrique entre les deux faces de leur membrane plasmique.Le potentiel de la membrane est dû aux variations de la concentration des ions entre le cytosol et le milieu extracellulaire. Il y a plus d'anions dans le cytosol, tandis que dans le liquide extracellulaire il y a plus de cations. Ce qui implique une polarisation de la membrane plasmique c'est à dire que sa charge positive est supérieure d'un côté par rapport à l'autre. Le neurone au repos, qui ne transmet pas d'influx nerveux, a généralement un potentiel de membrane autour de 70mV, c'est son potentiel de repos.

Qu'est ce qu'un flux nerveux?

C'est une variation du potentiel de la membrane d'un neurone.

Comment la cellule maintient-t-elle son potentiel de la membrane?

La différence de composition ionique,(ce qui est expliqué dans le paragraphe au dessus) permet de maintenir le potentiel à un certain niveau. Cette différence est possible grâce à la perméabilité sélective de la membrane, elle ne laisse pas passer n'importe quel ion.Dans le cellule le principal ion est K, tandis que dans le milieu extracellulaire c'est Na. Il y a deux manière de passer quand même à travers 1. se faire véhiculer par des protéines de transport 2.passer par les canaux ioniques,qui possèdent une ouverture contrôlée, donc ils autorisent le passage seulement à certains ions.

Comment le flux nerveux se propage-t-il?

Le neurone est une des seules cellules qui peut varier le potentiel de la membrane, donc faire passer un flux nerveux.Un stimulus produit une impulsion. Dans le cas de la vision le stimulus es la lumière. Suite à l'impulsion les canaux ioniques s'ouvrent, les ions se précipitent à l'intérieur du neurone, il y a un mélange de ions Na et K. Ce phénomène change le potentiel de la membrane. Le neurone possède un seuil d'excitation qui se situe de -50 à -55mV, une fois le seuil atteint la réaction se produit et se propage d'un axone à l'autre grâce aux synapses.Une synapse est une jonction entre un corpuscule nerveux terminal et une cellule cible, qui est dans ce cas un autre neurone. (Annexe Campbell)