Objectifs (1): VisionObjectifs (1): Vision

• développer la connaissance développer la connaissance anatomiqueanatomique

• des récepteursdes récepteurs• des voies visuellesdes voies visuelles• des projections cérébralesdes projections cérébrales

Objectifs (2): VisionObjectifs (2): Vision

• Expliquer comment l’information Expliquer comment l’information visuelle codevisuelle code

• la localisation la localisation • la forme la forme • la couleurla couleur

• considérer comment les effets des considérer comment les effets des lésions permettent d’avoir une lésions permettent d’avoir une représentation intégrative du représentation intégrative du fonctionnement du système visuel fonctionnement du système visuel

d’un objetd’un objet

L’organe de réception L’organe de réception de la vision: l’œil (1)de la vision: l’œil (1)

Des membranes– Sclère (membrane sclérotique): blanche– choroïde (membrane choroïdienne)

L’organe de réception L’organe de réception de la vision: l’œil (2)de la vision: l’œil (2)

des structures de réfraction– cornée

• transparente• 1ère réfraction, la plus importante

– humeurs aqueuse et vitrée– Cristallin

• inversion de l’image

L’organe de réceptionL’organe de réceptionde la vision: l’œil (3)de la vision: l’œil (3)

des structures de concentration de la lumière– Iris (Iris (la beauté de tes yeuxla beauté de tes yeux) ) – PupillePupille

• Contrôle de l’ouverture (dilatation) de la pupille par le système sympathique (noradrénergiquenoradrénergique)

• Contrôle de la fermeture (constriction) de la pupille par le système parasympathique (cholinergique)(cholinergique)

L’organe de réceptionL’organe de réceptionde la vision: l’œil (4)de la vision: l’œil (4)

tout au fond de l’œil: la rétine– 5 couches de neurones 5 couches de neurones – transductiontransduction::

• transformation de transformation de l’énergie lumineuse l’énergie lumineuse en énergie nerveuseen énergie nerveuse

– fovéafovéa• acuité maximaleacuité maximale

– Papille optiquePapille optique• tache aveugle tache aveugle • compensationcompensation

La rétine, figure 8.9La rétine, figure 8.9

Le monde à l’envers: Le monde à l’envers: la rétine (1)la rétine (1)

5 couches de neurones 1ères cellules à réagir: au fond!

cônes et bâtonnets

5 millions 5 millions pour pour 100 millions100 millions fovéa fovéa en périphérieen périphériecouleur couleur lumièrelumièrephotopique photopique scotopiquescotopique

Le monde à l’envers: Le monde à l’envers: la rétine (2)la rétine (2)

interneurones– cellules bipolaires– cellules horizontales– cellules amacrines

(unissent les couches)Photorécepteurs à ganglionnaires

photorécepteurs entre eux

ganglionnaires à entre elles

L’électrophysiologie L’électrophysiologie de la rétine (1)de la rétine (1)

Potentiels gradués locaux– cônes et bâtonnets– cellules horizontales– cellules bipolaires

Potentiel d’action– cellules amacrines– cellules ganglionnaires

L’électrophysiologie L’électrophysiologie de la rétine (2)de la rétine (2)

1ère réaction à la lumière: surprise! hyperpolarisation!

1 seul quantum de lumière suffit– rhodopsine séparée en rétinal et opsine– activation de la transducine– transducine active la PDE– la PDE hydrolyse le GMPc– le GMPc ferme le canal à NA+

L’électrophysiologieL’électrophysiologiedes cellules bipolairesdes cellules bipolaires et ganglionnaires (1) et ganglionnaires (1)

expérience critique de Kuffler

champ récepteur: – partie du champ visuel

à laquelle répond la cellule

ce champ récepteur– est concentrique– et à réponse opposée

entre le centre et la périphérie

L’électrophysiologieL’électrophysiologiedes cellules bipolairesdes cellules bipolaires et ganglionnaires (2) et ganglionnaires (2)

ces cellules se répartissent en 2 types

cellules à centre ON et périphérie OFF cellules à centre OFF et périphérie ON

ces cellules répondent à des points

représentation rétinotopique

Voies et projections Voies et projections optiquesoptiques

Rétine - CGL - Cortex – Corps Genouillés Latéraux:

Thalamus6 couches de cellules

Rétine - CS - P- Cortex– Colliculi supérieurs: mésencéphale (tectum)– Pulvinar (diencéphale)

Électrophysiologie des Électrophysiologie des cellules des cellules des

Corps Genouillés Corps Genouillés LatérauxLatéraux

Corps Genouillés Latéraux: 6 couches de cellules – projections controlatérales: couches 1, 4, 6– projections ipsilatérales: couches 2, 3, 5– cellules à champ récepteur concentrique

et oppositionnel– projections parvocellulaires: couches 3, 4, 5, 6– projections magnocellulaires: couches 1, 2

Électrophysiologie des Électrophysiologie des cellules des cellules des

Corps Genouillés Corps Genouillés LatérauxLatéraux

Corps Genouillés Latéraux: 6 couches de cellules – projections controlatérales: couches 1, 4, 6– projections ipsilatérales: couches 2, 3, 5– cellules à champ récepteur concentrique

et oppositionnel– projections parvocellulaires: couches 3-6– projections magnocellulaires: couches 1, 2

Après les corps Après les corps genouillés les genouillés les

projections visuellesprojections visuelles s’en vont d’abord dans le cortex

occipital– cortex strié – aires visuelles (1 à 5)

puis suivent deux voies– dorsale, vers les lobes pariétaux– ventrale, vers les lobes temporaux

La localisation La localisation dans le système visueldans le système visuel

rétine: représentation du champ visuel dans les voies et les relais visuels

– maintien de la position– carte à chaque relais – représentation rétinotopique

corps calleux– vision centrale

Le système visuel procède Le système visuel procède à une analyse détaillée de à une analyse détaillée de la forme des objets perçus la forme des objets perçus

visuellementvisuellement

C’est ce que révèlent les travaux de Hubel et Wiesel.

ÉlectrophysiologieÉlectrophysiologie du cortex visuel: du cortex visuel:

les travaux d’Hubel et les travaux d’Hubel et Wiesel Wiesel

Méthode

les champs récepteurs des cellules du cortex visuel sont de forme variée

le cortex visuel est organisé

Types de cellules du cortex Types de cellules du cortex visuel visuel

selon Hubel et Wiesel (1)selon Hubel et Wiesel (1) Cellule corticale simple

– barre de largeur, d’orientation et de position précises

Cellule corticale complexe – barre de largeur et d’orientation précises

à position arbitraire– sans partie OFF

Types de cellules du cortex Types de cellules du cortex visuel visuel

selon Hubel et Wiesel (2)selon Hubel et Wiesel (2) Cellule corticale hypercomplexe 1

– barre de longueur (partie OFF)longueur (partie OFF), largeur, d’orientation précises à position arbitraire

Cellule corticale hypercomplexe 2– 2 barres formant un angle

Organisation du cortex Organisation du cortex visuel visuel

selon Hubel et Wiesel selon Hubel et Wiesel en colonnes

où les propriétés du stimulus sont représentées de façon orthogonale– angle– origine: dominance oculaire

Suite aux travaux Suite aux travaux d’Hubel et Wiesel (1)d’Hubel et Wiesel (1)

Construction hiérarchique et séquentielle de l’information visuelle– du point à la ligne à l’angle

Les cellules du système visuel sont des détecteurs de forme

Au-delà du cortex visuel : de nombreuses aires spécialisées V2 forme V5 mouvement

Suite aux travaux Suite aux travaux d’Hubel et Wiesel (2)d’Hubel et Wiesel (2)

Au-delà du cortex visuel : de nombreuses aires spécialisées V2 forme V5 mouvement

Au-delà du cortex visuel : cellule à champ récepteur encore plus complexe! – dans le lobe temporal– en colonne (encore!)– équivalence du stimulus– répondent à l’expérience

Exceptions aux travaux Exceptions aux travaux d’Hubel et Wieseld’Hubel et Wiesel

la séquence temporelle n’est pas respectée– cellules complexes répondent avant les

cellules simples (Hoffman & Stone, 1971)

la vision en couleur

La vision en couleur (1)La vision en couleur (1)

en faveur du modèle d’Hubel et Wiesel– cellules ganglionnaires à opposition spectrale

intégration de la vision en couleur

La vision en couleur (2)La vision en couleur (2) théorie trichromatique

– il y a 3 opsines dans les cônes– ces opsines répondent à l’ensemble de l’onde spectrale

cellules à champ récepteur spectral oppositionnel: théorie des processus antagonistes– couplagecouplage rougerouge - - vertvert

jaunejaune - - bleubleu

La vision en couleur (3)La vision en couleur (3)

intégration de la vision en couleur se fait par canaux et régions spécialisés (aire V4)

Impact des lésions cérébrales Impact des lésions cérébrales sur le système visuelsur le système visuel

trous dans le champ visuel– lésion des voies visuelles

• hémianopie homonymique

• quadrantanopie

• scotomes

agnosie visuelle: système ventral

ataxie optique: système dorsal