Oeil

Organe sensoriel et stimulus : comment générer une sensation?

Les stimulus sont les photons lumineux (lumière blanche); l'organe sensoriel qui est chargé de capturer ces stimulus est l’oeil, plus précisément les cellules dans la membrane rétinienne. (cônes et bâtonnets)

JoseB 28 septembre 2006 à 20:05 (MEST)

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Anatomie de l’œil

Commençons par étudier l'anatomie de l’œil (antérieur --> postérieur):

• La cornée est une tunique transparente (partie antérieur de l'oeil). C'est par elle que la lumière pénètre dans l’œil. Elle agit comme une lentille en permetant la convergence des rayons lumineux. Une très légère modification de la courbure de sa face antérieure permet de corriger les myopies, les hypermétropies et les astigmatismes.

• L'humeur aqueuse maintient la pression intraoculaire et la forme du globe oculaire. Elle joue le rôle d'une lentille liquide qui concentre les rayons lumineux sur la rétine. Essentiellement composé d'eau, elle se renouvelle toutes les 3-4 heures grâce à l'eau que l'on consomme.

• L'iris est la partie colorée de l’œil. Elle a pour fonction, en changeant de dimension, de laisser ou limiter l'arrivée de lumière.

• Le cristallin, est une lentille biconvexe qui a pour rôle de focaliser la lumière sur la rétine. Il est relié au corps ciliaire par des ligaments. Ces derniers sont entraînés par les muscles du procès ciliaire, celui-ci sert à modifier la forme du cristallin donc changer sa focale.

• Le corps vitré, il remplit la plus grande chambre de l’œil, celui-ci joue le rôle d'une lentille liquide qui concentre la lumière sur la rétine.

• La rétine, est la couche la plus profonde et la plus importante de l’œil car les cellules photo réceptrices la couche rétinienne. Il y a deux types de cellules:

• les cônes
• les bâtonnets

Il y a environ 125 millions de bâtonnets et 6millions de cônes.

• La macula, est une tache jaune dont le centre s'appelle le fovéa. Cette tache ne contient pas de cellules bâtonnets mais par contre possède la plus grande concentration de cônes, environ 150'000 cellules cônes par millimètre carré. Donc le jour on voit le plus nettement si on regarde de face un objet. Cependant la nuit on ne distingue pas très bien une étoile si on la regarde de face du à l'absence de bâtonnets. En outre notre oeil est quasiment aveugle aux couleurs car ailleurs sur la rétine il y a très peu de cônes donc pour percevoir les couleurs notre oeil doit faire de nombreux mouvements.

• La tâche aveugle, il faut savoir que les cellules sensorielles de la rétine sont reliées par les axones des cellules ganglionnaires au cerveau, ces axones se joignent en un point à l'arrière de l’œil pour constituer le nerf optique. Cet endroit est dépourvu de cellules sensorielles donc on ne voit rien à cet endroit. Pour résoudre ce problème notre cerveau reforme l'image autour de la tâche.

Voir, anexe1 ( anatomie de l'oeil )

JoseB 28 septembre 2006 à 20:05 (MEST)

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Quelles cellules situées sur la rétine distinguent les couleurs et que font les autres ?

• Les cônes, sont des cellules photo-réceptrices de jour: Ils sont de trois sortes différentes, les cônes aux pigments verts, bleus et rouges.

De part la synthèse de ces trois couleurs, il est possible de former toutes les couleurs. Donc on perçoit une couleur avec 3 cônes. Ces pigments sont des protéines qui sont spécifiques à chaque type de cône. (Leur fonctionnement sera détaillé plus loin.)

• Les bâtonnets, sont des cellules photo-réceptrices très sensibles à la lumière. Ils nous permettent de voir la nuit. Comme leurs pigments sont tous identiques, ils permettent une vision en nuance de gris. Ils détectent la luminosité d'une image. Ces sont des récepteurs incapables de percevoir les couleurs !

Les cônes et les bâtonnets sont donc les deux éléments qui forment la rétine; sans lesquelles nos yeux ne pourraient transférer les bonnes informations qui permettent à notre cerveau de voir les objets.

JoseB 28 septembre 2006 à 20:05 (MEST)

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Comment les images sont-elles transformées en signaux nerveux ?

Les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) ont des pigments (leur partie pigmentée est enfoncée dans la première couche de cellules rétinienne, les cellules pigmentaires.)

Ces pigments sont constitués de deux protéines: opsine et rétinal. Lorsque ce pigment est éclairé par la lumière le rétinal qui était fixé à l’intérieur de l’opsine va se décoller et s’allonger. Puis la cellule en fonction de ça va émettre un signal.

Chaque sorte de cône et de bâtonnet a sa propre opsine. De plus, chaque opsine absorbe une plage de longueur d’onde qui lui est spécifique. Il existe en tout, trois sortes de cônes, un spécialiste dans le bleu, un autre dans le rouge et pour finir un autre dans le vert. Avec ces trois types de cônes, notre cerveau arrive à former toutes les couleurs a partir de ces trois couleurs primaires. (en les mélangeant)

Les photorécepteurs émettent en permanence du glutamate un neurotransmetteur ( vitamine A ) dès que ces cellules photo-réceptrices vont être simulées par la lumière, celles-ci vont stopper la production de ce neurotransmetteur inhibiteur et cela va exciter les cellules bipolaires que vont à leur tour stimuler les cellules ganglionnaires.

Ces cellules ganglionnaires sont des neurones dont les axones constituent le nerf optique et en étant stimulées par les cellules bipolaires elles vont envoyer les informations reçues par des potentiels d’action le long de leurs axones.

Voir, anexe2. (La rétine)

Référence:
http://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_02/d_02_cr/d_02_cr_vis/d_02_cr_vis.html

JoseB 28 septembre 2006 à 20:05 (MEST)

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Comment l'image parvient-elle à atteindre le cerveau et comment celui-ci la perçoit?

L'image atteint le cerveau par le nerf optique sous forme d'un signal électrique.

Le nerf optique est constitué par les axones des cellules ganglionnaires. Il y a deux nerfs optiques: un pour chaque oeil.

Une partie du nerf optique qui correspond à la vision du côté des tempes ne passe pas par le chiasma optique. Elle rejoint directement le corps grenouille latéral. (CGL)

Par contre la partie du nerf optique qui correspond à la vision du côté nasal passe par le chiasma optique. C'est ici que les nerfs droit et gauche se croisent pour permettre un traitement de l'image croisé. Le champ de vision du coté nasal droit va être traité par la partie gauche du cerveau et inversément.

Ensuite, la majorité des axones vont rejoindre le CGL qui est un relais synaptique. Il est composé de plusieurs couches de neurones et l'on suppose que l'information visuelle est traitée différemment dans ces couches.

Mais il semble encore que le cortex visuel exerce une rétroaction sur le CGL, c'est-à-dire que le cortex visuel influence le CGL selon nos états mentaux. Il semblerait également que c'est dans le CGL que notre perception visuelle serait altérée.

Ensuite les axones vont rejoindre le cortex primaire (cortex strie ou v1) où aura lieu le traitement de l'image.

Puis les stimulus exercés par v1 seront perçus par v2 (cortex visuel secondaire). Celui-ci va envoyer des informations au cortex temporal qui sera chargé de reconnaître les objets observés. Une autre partie des informations sera envoyée au lobe pariétal qui sert à percevoir la position des objets.

Voir, anexe3. (Nerf optique)
Voir, anexe4. (Traitement de l'image)

Référence:
http://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_02/d_02_cr/d_02_cr_vis/d_02_cr_vis.html

JoseB 28 septembre 2006 à 20:06 (MEST)

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Illusions optiques, pourquoi notre cerveau se fait tromper ?

Une illusion optique se produit lorsque les photorécepteurs de la rétine ne stimulent plus parfaitement l'influx nerveux et transmettent à l'arrière du cerveau (cortex visuel) la réalité telle qu'elle n'est pas. Cette erreur peut être due à la fatigue mais surtout au fait que le cerveau cherche à mettre du sens partout, même là où il n'y en a pas. Alors, il en fait trop, amplifiant les contrastes, créant contours, couleurs, perspectives, reliefs, mouvements, en fonction de ce qu'il connaît. C'est pour cela que l'on ne réagit pas tous de la même façon aux illusions , nous n'avons pas vu les mêmes images dans notre vie ce qui fait que les cerveaux n'interprétent pas tous de la même manière les illusions.

[voir annexe illusion géométrique1]
[voir annexe illusion géométrique2]
[voir annexe illusion artistique pattes d'éléphants ]
[voir annexe illusion extraordiaire 1 ]
[voir annexe illusion extraordinaire 2 ]

Référence :
http://ophtasurf.free.fr/illusions.htm

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:29 (MEST)

Maladies de la vue et cécité

Les yeux peuvent être sujets de beaucoup de maladies et troubles. Cela est dû à leur sensibilité à l'intensité de la lumière. Ils sont très bien protégés des éléments extérieurs tels que les poussières et autres petites intrusions potentiels grâce à leurs cils et sourcils.
Leurs défaillances proviennent soit d'une transmission héréditaire, soit parce que les gens ne savent pas qu'il faut ménager leurs yeux. Certains restent des heures à lire leurs livres sans lever les yeux le plus loin possible pour les détendre car le cristallin a besoin de changer sa focale après un certain temps. D'autres resteront à jouer devant leurs ordinateurs du matin jusqu'au soir...!
Cela fait que la vision est sujette à beaucoup de dérèglements, qui sont néanmoins correctibles grâce aux lunettes et aux verres de contact.
Seule la cécité est incorrectible. Il est actuellement impossible de rendre la vue à un aveugle ou de lui préscrire une correction bien que des résultats prometteurs aient été publiés (implants occulaires, etc.).
Quelques maladies occulaire sont décris ci-dessous.

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:29 (MEST)

Le daltonisme

Le daltonisme est une anomalie génétique dans laquelle un ou plusieurs des trois types de cônes de la rétine oculaire, utilisé pour la vision en couleur est déficient. La perceptions des couleurs est altérée, ce qui peut entrainer des confusions sur les couleurs (par ex: le vert et le rouge). Un daltonien est une personne atteinte de ce désordre.
Il arrive aussi, dans les degrés les plus aigus de la maladie que la personne ne voie qu'en noir et blanc. Il s'agit le plus généralement d'une maladie génétique (transmission liée au sexe car gène localalisé sur le chromosome X), mais elle se produit aussi parfois en cas de lésion nerveuse, oculaire, cérébrale, ou peut encore être due à certaines substances chimiques.

la myopie

Il s'agit da la plus fréquente maladie de l'oeil. La vision de près est alors correcte mais la vision lointaine est floue.
Les ophtalmologues divergent sur deux causes :

• Héréditaire :

La myopie est due à la taille de l'oeil qui est trop long, la taille de l'oeil dépend d'un facteur génétique donc héréditaire.

• Environnement :

La lecture de près est, pour les autres ophtalmologues, une cause des myopies car si l'on ne relève pas les yeux assez fréquemment le cristallin va se courber, ce qui est appelé une myopie par spasme ciliaire.

L'image se forme à l'avant de la rétine !

[schéma myopie ; annexe myopie1]

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:28 (MEST)

la presbytie

La presbytie est une perte de l'accomodation entre la vision de loin et la vision de près. La vision de loin reste normale tandis que celle de près est diminuée. La plupart des personnes qui atteignent 40 ans (en moyenne) sont presbytes, c'est quelque chose de naturel. La cause est que le cristallin perd de sa souplesse et faire la mise au point nette et précise sur les objets vus de près sera beaucoup plus difficile. Il faut donc porter des lunettes qui grossisent les objets aperçus. Une personne qui est myope et est atteinte par la presbytie aura les deux problèmes en même temps, il faut porter des lunettes progressifs.

[schéma presbytie ; annexe presbytie1]

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:28 (MEST)

l'hypermétropie

L'hypermétropie est une anomalie de la longueur de l'oeil. L'oeil est trop court, les photons qui ont été focalisés par le cristallin vont plus loin que la rétine, alors qu'ils devraient arriver sur elle ('oeil n'est pas assez long). L'image se forme donc à l'arrière de la rétine ! Sans lunette l'ojet vu est flo!

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:28 (MEST)

Le nystagmus

Le nystagmus est un mouvement d'oscillation involontaire et saccadé du globe oculaire.
L'oeil est tenu par des muscles et c'est grâce à la coordination de six muscles qu'il est capable de bouger.
Lorsque ces muscles dysfonctionnent, les yeux bougent horizontalement et la plupart du temps em même temps de gauche à droite.

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:28 (MEST)

le strabisme

C'est le fait d'avoir les deux yeux qui ne fixent pas au même endroit. Un oeil regarde à gauche et l'autre en haut à droite par exemple.
C'est un défaut d'action des muscles de l'oeil causé par un déséquilibre de leur force musculaire. La personne louche! C'est une défaillance qui survient en général dans l'enfance.

Oui, on peut corriger le strabisme.
Pour un strabisme secondaire à une hypermétropie, la correction doit se faire par des lunettes. Une chirurgie devra être ajoutée si les lunettes ne corrigent pas la totalité de la déviation. Mais la chirurgie ne peut être substituée à l'utilisation de lunettes.
Pour les autres strabismes le traitement est chirurgical. On reculera ou raccourcira certains des muscles qui s'attachent au globe oculaire de façon à rétablir l'alignement.

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:27 (MEST)

la cataracte

La cataracte est l'opacification du cristallin. Avec l'âge le cristallin perd de sa souplesse et l'oeil commence par ne plus supporter la lumière ensuite une baisse générale de la vue s'ensuit. C'est la première cause de cécité dans le monde. Cette défaillance qui atteint en majorité les personnes agées peut être soignée grâce à la chirurgie occulaire. Les médecins posent un implant à la place du cristallin et la persnne retrouve une vision correcte de près comme de loin.

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:27 (MEST)

cécité

La cécité est l'absence complète de vision d'un ou des deux yeux.

Principales causes de cécité dans les pays occidentaux  :

La micro-angiopathie diabétique ;
Le décollement de rétine ;
Le glaucome ;
La cataracte ;
Les accidents de voiture et les accidents du travail sont responsables de traumatismes divers : lésions de la cornée,
lésions du globe,
hémorragies du vitré,
décollement de la rétine...
Infection virale de la cornée (kératite herpétique...) ;
Kératocônes ;
Affections congénitales ;
Cancer (rétinoblastome) ;
Atrophie du nerf optique ;
Sclérose en plaques ;
Maladies métaboliques et dégénératives ;
Névrite optique rétro-bulbaire (intoxications, alcoolisme...) ;
Occlusion des vaisseaux de la rétine ;
Oedème papillaire, papillite ;
Rubéole congénitale...

La cécité est irrémédiable. La chirurgie n'arrive pas à corriger le manque de vision.

AbdiraufM 29 septembre 2006 à 00:26 (MEST)
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