PHYSIOLOGIE DE LA VISION

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1 PHYSIOLOGIE DE LA VISION Pr. N. Kissani 1 I-Généralités L'œil lui fonctionne comme un appareil photographique. En effet, l'oeil n'est qu'un ensemble de capteurs photosensibles et il n'interprète aucune des images perçues. Sa fonction est de : recevoir et de transformer les vibrations électromagnétiques de la lumière en influx nerveux qui sont transmis par les nerfs optiques jusque dans les aires visuelles du cerveau. Les mécanismes de transmission et d'interprétation de la couleur sont très complexes. 2 1

2 La lumière traverse des milieux transparents : cornée, humeur aqueuse, cristallin et l humeur vitré avant d atteindre la rétine (appareil photosensible). 3 Chez l espèce humaine la vision est assez développée, mais moins par rapport à d autres espèces (Exemple, le tigre voit 5 fois mieux que l Homme). 4 2

3 La vision du chat est particulièrement bien adaptée à la chasse, notamment la nuit. Il a une excellente vision nocturne, un champ de vision très large et une vision binoculaire qui lui permet d'évaluer avec précision les distances. La vision diurne du chat n'est pas aussi bonne que celle de l'homme. Les chats perçoivent mieux les mouvements que les détails. 5 L iris joue le rôle d un diaphragme : il régularise la quantité de lumière qui pénètre dans l œil par la pupille. La pigmentation de l iris est directement responsable de la couleur des yeux. 6 3

4 Le nerf optique est un prolongement du SNC, comme le nerf olfactif donc ce n est pas un nerf périphérique Il est atteint dans certaines maladies de la myéline centrale, comme la sclérose en Plaques Les cellules bipolaires constituent les cellules sensitives périphériques. 7 II- L appareil photosensible de l œil 1-Rétine : vue histologique sur coupe axiale lumière 8 4

5 2- Fovéa (macula) et acuité visuelle : c est la partie de la rétine, ne contenant que des cônes et responsable d une grande perception visuelle (Acuité visuelle maximale) : vision diurne. Papille =(tache aveugle, car dépourvue de cônes et de Bâtonnets) Au fond d œil 9 3- Excitations des cônes et bâtonnets : Ces cellules photoréceptrices contiennent des pigments : cônes rhodopsine bâtonnets iodopsine qui se décomposent par absorption de la lumière et donnent naissance à un potentiel de récepteur (équivalent du PA) par une dépolarisation. 10 5

6 11 4- visions des couleurs : Au niveau fovéal (grâce à la présence des cônes). Il s'agit d'un procédé par ajout de lumière pour reproduire les différentes couleurs. 12 6

7 Le procédé est principalement utilisé dans les domaines du traitement électronique de l'image tels que télévision, écran d'ordinateur, Le masque perforé des écrans comporte des éléments phosphorescents qui s'éclairent en rouge, vert et bleu pour constituer l'image en couleurs. 13 ADDITION & SOUSTRACTION Les 3 couleurs primaires Vert, rouge, bleu Toutes les autres couleurs sont obtenues par addition de ces trois fondamentales Le blanc est la somme des trois Les 3 couleurs complémentaires Cyan, magenta, jaune En peinture, il s'agit d'un phénomène soustractif les pigments absorbent la lumière de certaines longueurs d'onde La soustraction des trois donne le noir 14 7

8 L'ensemble des éléments phosphorescents produisent la sensation de couleur, par synthèse additive. L'œil ne perçoit pas les points audiovisuels si le diamètre est inférieur au seuil de perception (inférieur à 0.3 mm). 15 Place des lumières visibles parmi toutes les autres stimulations à longueur d ondes RX UV 10-8 IR 10-6 Radar10-2 TV

9 Désignation Couleur Longueur d'onde (nm) Fréquence (THz) Rouge ~ ~ Orange ~ ~ Jaune ~ ~ Vert ~ ~ Cyan ~ ~ Bleu ~ ~ Indigo ~ ~ Violet ~ ~ On distingue 3 types de cônes : - bleu - vert - rouge La stimulation combinée de différents spécifiquement types de cônes donnera les autres couleurs. 100% Absorption lumineuse 50% 400 nm 700 nm Violet- Bleu- Vert- Jaune- Orange-Rouge Longueur d onde 18 9

10 Le rouge est le plus attirant grande longueur d onde 700 nm 19 5-La Perception des mouvements Varie beaucoup d une espèce à l autre Par exemple chez l homme et les bovins lorsqu un homme bouge ses bras de façon circulaire, la vache distingue une série de bras décrivant un demi-cercle alors qu un homme voit le bras seulement au début et à la fin du mouvement. Schématiquement, la vache réalise une série de photos alors que l homme réalise un film film 20 10

11 6-le Champ de vision 21 Il est panoramique chez les bovins 22 11

12 Champs de vision de différentes espèces Animal Champ de vision panoramique Champ de vision binoculaire Homme Chat Chien Lapin* 360 ou moins Cheval* Bovin* Mouton* Chèvre* La plus large chez les caméléons Champs de vision de 360 (les yeux se déplacent de manière indépendante) Percoivent les couleurs sauf ultra-violets et infra-rouges Vision nocturne quasi nulle

13 III- Les voies visuelles Relient les 2 rétines au cortex visuel, tous les influx issus de la rétine nasale d un œil et de la rétine temporale de l autre vont se rejoindre dans chaque bandelette optique à partir du chiasma optique. 25 Les fibres des voies optiques passent pour 80% dans le corps géniculé latéral. Et 20% de fibres vont vers les colliculi supérieurs où elles participent à l'accommodation

14 VI- Les centres visuels corticaux Sont situés dans les aires 17, 18 et 19 au niveau occipital et les aires 20 et 21 au niveau de la jonction temporo-occipitale. L'aire visuelle de réception primaire (aire striée ou aire 17 de Brodmann) est répartie sur les deux lèvres de la scissure calcarine. 27 l aire 17 : Aire de réception des informations visuelles élémentaires (forme, luminosité, ombre ) La macula y a une représentation étendue (proportionnelle au nombre de récepteurs rétiniens)

15 l'aire 18 (péristriée), qui assure la gnosie visuelle, Interprétation de l image et perception intégrale de l environnement visuel. 29 l aire 19 (parastriée), responsable de l'intégration et de la synthèse des messages visuels

16 Ces aires sont reliées entre elles par des faisceaux d'association courts et à l'ensemble du cortex par les grands faisceaux d'association hémisphériques. 31 L'aire 17 doit combiner les influx venant des deux yeux et analyser l'espace visuel, d'où sa structure en colonnes d'orientation et de dominance

17 les aires 20 et 21 : analyse d images plus complexes. 33 V-Exploration de la vision Examen ophtalmologique Il comprend aux deux yeux : La mesure de l'acuité visuelle de loin et de près, avec correction optique si nécessaire, La réactivité pupillaire : réflexe photomoteur direct et réflexe photomoteur consensuel à l'éclairement de l'œil controlatéral, 34 17

18 Oeil droit Cas 1 Normal Cas 2 Att. III paras. droit 35 Autre cas; pour confirmer : RPM gche RPM gche + et Consensuel + cas 3-1 et si RPM gche RPM gche - et Consensuel cas 3-2 Cas Att. II droit 3-2-ou bien III p bilat 36 18

19 l'examen du segment antérieur : cornée, chambre antérieure, et cristallin, la mesure du tonus oculaire, l'examen du fond d'oeil après dilatation pupillaire : nerf optique, vaisseaux rétiniens, rétine. champs visuel au doigt 37 VI-Troubles visuels : A- Les illusion d'optique 38 19

20 Les illusion d'optique Les termes illusion d'optique se rapportent à toute illusion qui trompe le système visuel humain (depuis l'œil jusqu'au cerveau) et aboutit à une perception déformée de la réalité. Les illusions d'optiques peuvent survenir naturellement ou être créées par des astuces visuelles spécifiques qui permettent de mettre en évidence les principes de fonctionnement du système visuel humain. 39 Le mirage Le mirage n'est pas une illusion d'optique La photographie de ce mirage créé par les différences de température de l'air en prouve la réalité optique (traces) et non son illusion (ni l'œil ni le cerveau ne se trompent en voyant trembler l'air ou les rayons semblant se refléter sur le sol). Le mirage n'a rien de subjectif : on peut le photographier. Le mirage n'a rien d'irrationnel : il s'explique par l'optique géométrique et les lois de la réfraction

21 Les anneaux semblent tourner lorsque l'on s'approche ou s'éloigne de l'illusion tout en fixant le point central. 41 Toutes les lignes sont tout à fait droites 42 21

22 VI-Troubles visuels : B-atteintes pathologiques 1-Atteinte rétinienne amputations partielle d un seul CV, parfois très circonscrite 43 2-Atteinte de la vision des couleurs : Le daltonisme-quand les couleurs nous jouent des tours: -Forme la plus fréquente de la dyschromatopsie (trouble de la vision des couleurs), -Le daltonisme: 'absence de perception des couleurs ou par une incapacité à différencier certaines teintes ou couleurs. John Dalton souffrait de la forme la plus courante de daltonisme, soit l'absence de distinction entre le rouge et le vert. Encore plus rare est l'incapacité complète à distinguer les couleurs, où toutes les couleurs sont perçues comme une teinte de gris. Ce trouble est appelé monochromatisme

23 Les origines génétiques du daltonisme Pour expliquer le daltonisme, il faut remonter l'histoire des pigments: les pigments de la rétine ont une séquence d'acides aminés très semblable. Cela est du à leur origine commune. Pourquoi les garçons sont plus touchés que les filles par le daltonisme? Le daltonisme est du à une anomalie génétique sur le chromosome X. Elle peut donc transmettre le daltonisme sans en être atteinte. Le daltonisme est par conséquent beaucoup plus fréquent chez les hommes (8% de la population française), que chez les femmes. (0.6%) Les différents types de daltonisme On classe le daltonisme selon les 3 types de cônes atteints et l'importance du trouble visuel. Il existe un autre cas de daltonisme où tous les pigments sont absents. Le sujet voit en niveaux de gris, comme un film en noir et blanc : il est monochromate Atteinte des voies optique N.O cécité C.O Hémianopsie bitemporale B.O Hémianopsie latérale homonyme (Gche) R.O Quadranopsie latérale homonyme (inf. dte) partie sup. scissure calcarine Hémianopsie altitudinale inférieure 46 23

24 4-Atteinte des centres visuels a) déficitaire : 17 amputations partielles du CV, variables 18, 19 Agnosie visuelle pour les images simples 20, 21 Agnosie visuelle pour les images complexes b) irritative : - Epilepsie visuelle