Chapitre 2 : De la rétine au cerveau

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1 Chapitre 2 : De la rétine au cerveau Document illusions d optique Les illusions d'optique nous montrent que l'image que nous percevons ne correspond pas toujours à la réalité. En fait, l'œil reçoit les signaux lumineux, ceux ci sont transformés en message nerveux puis envoyés au cerveau par le nerf optique. La vision est donc une construction cérébrale. Pb : Quelle est la relation entre le nerf optique et le cerveau? 1. Les voies visuelles : de la rétine au cerveau Toute lésion du nerf optique (compression, section, tumeur) entraîne la cécité. Il y a donc continuité de cette liaison entre l'œil et le cerveau. A. Où va l'information qui part de la rétine dans les nerfs optiques? A B C Cortex visuel TP : voies visuelles. Indiquez les particularités du trajet des voies visuelles depuis la rétine jusqu au cortex visuel. 1

2 Quelles sont les informations visuelles que reçoit le cortex visuel droit? Livre page 35 document 4 De quelle nature est le message nerveux? Bilan : les photorécepteurs convertissent la stimulation lumineuse de la rétine en un message nerveux de nature électrique. Ce dernier est transmis au cerveau jusqu au cortex visuel par le nerf optique. Les messages nerveux qui proviennent de la partie interne de l'œil droit et de la partie externe de l'œil gauche (champ visuel droit) vont jusque dans l'hémisphère gauche. Il y a donc un croisement partiel (chiasma optique) des voies nerveuses optiques. B. Le rôle du cerveau dans le traitement de la vision La surface du cerveau se nomme le cortex ou matière grise. Elle contient plusieurs dizaines de milliards de neurones qui réalisent des connexions entre eux. Pour comprendre le fonctionnement du cerveau, on étudie les conséquences de lésions suite à des accidents, et aujourd'hui l'imagerie médicale comme la TEP : tomographie par émission de positons ou l'irmf, imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Étude de cas cliniques Cas n 1 : la section accidentelle du nerf optique provoque une cécité. Cas n 2 : Suite à un accident, monsieur D. J est atteint de cécité. Après examen clinique, les médecins constatent que le cortex occipital de ce patient est lésé. Ses yeux ainsi que ses nerfs optiques sont intacts Cas n 3 : Monsieur G P, suite à un accident de voiture, a du mal à saisir et à localiser les objets. Cependant, il peut toujours identifier les objets ainsi que leur forme et leur couleur. Suite à un examen clinique, une lésion dans le cortex pariétal visuel a été diagnostiquée. Cas n 4 : Madame Y F est admise à l hôpital pour des troubles visuels. On diagnostique une agnosie visuelle : elle peut détecter les objets mais elle ne peut ni les identifier ni reconnaître leur forme et leur couleur. Elle éprouve également des difficultés à reconnaître des visages familiers. Une analyse clinique montre une lésion du cortex temporal visuel. Cas n 5 : Madame Z souffre de l étrange syndrome de la cécité au mouvement qui se manifeste par des "arrêts sur image" de plusieurs secondes tout au long desquels elle ne perçoit qu une image immobile en perdant toute conscience visuelle des mouvements dans son environnement. Traverser une rue était par exemple fort périlleux pour cette patiente puisqu une voiture qu elle avait vue "arrêtée" à une grande distance de l endroit où elle était pouvait se retrouver tout près d elle après qu elle eut commencé à traverser. Se verser un verre d eau pouvait être tout aussi problématique puisqu'elle voyait l eau qui coule comme gelée et qu elle comprenait qu elle en avait trop versée quand elle découvrait soudain l eau répandue sur la table. Une analyse clinique montre une lésion d une partie du cortex occipital 2

3 En utilisant chacune des observations cliniques précédentes, tracez sur ce schéma du cerveau, le trajet de l information visuelle, depuis la zone ou elle naît jusqu aux zones où elle est traitée. Indiquez également la spécialisation des différentes zones impliquées. Vue externe latérale du cerveau Bilan : Le cortex cérébral est constitué d aires spécialisées dans la reconnaissance des couleurs, des formes et du mouvement. C. Aires cérébrales et plasticité Pourquoi l observation du dessin des 2 femmes est interprétée de manière différente? Pourquoi lorsque le dessin est connu, il est aisé de voir les 2 femmes? 3

4 Montrer que la lecture nécessite la collaboration entre plusieurs aires cérébrales spécialisées. Aide : Expliquer pourquoi la personne ne reconnait plus les mots écrits. Proposer une hypothèse expliquant la capacité à lire le texte surprenant. 4

5 Pourquoi la jeune fille de 4 ans n est pas atteinte d alexie pure? Que nous indique cet exemple sur le fonctionnement cérébral? 2. La transmission chimique des messages nerveux A. Le fonctionnement d une synapse Livre page 68 document 1 On observe que le message nerveux transmis de la rétine vers le cortex visuel par le nerf optique n est pas une transmission directe. Elle s effectue par une succession de neurones interconnectés. Question 1 p 69 Problème : comment le message nerveux passe t il d un neurone à un autre? TP : Fonctionnement d une synapse Voir le schéma bilan complété lors du TP 5

6 Bilan : la zone de transmission du message nerveux entre neurones est la synapse. A son niveau, les neurotransmetteurs sont libérés dans la fente synaptique par l extrémité du neurone présynaptique excité. Les NT vont alors se fixer sur des récepteurs spécifiques de la membrane du neurone post synaptique. Cela provoque sa stimulation et la naissance d un nouveau message nerveux. Après la stimulation, le NT est recyclé pour être utilisé pour des stimulations ultérieures. B. Les perturbations chimiques de la perception. Livre page 70 documents 1 et 2 question 1 page 71 TP : perturbation de la perception Voir le schéma réalisé lors du TP Bilan : certaines molécules hallucinogènes comme le LSD perturbent la perception visuelle. Leur action est due à la similitude de leur structure moléculaire avec celle de certains neurotransmetteurs du cerveau auxquels elles se substituent. Leur présence dans la fente synaptique provoque la stimulation du neurone, simulant ainsi l arrivée d un message qui n existe pas, d où la sensation de percevoir des choses qui ne sont en fait pas réelles. 3. Le danger des drogues Recherche documentaire A partir des revues disponibles au CDI ou des recherches sur internet, complétez le tableau suivant : Substance hallucinogène Effets physiques Effets psychiques LSD psilocybine Ecstasy 6

7 A l aide de votre livre page 73, précisez les effets de l alcool et du cannabis sur la conduite d un véhicule. Bilan : La prise de drogues, même occasionnelle, entraîne des troubles de fonctionnement général de l organisme. En effet leur consommation peut perturber de manière définitive le fonctionnement normal des synapses, par exemple en altérant les récepteurs de la membrane post synaptique. Les drogues peuvent créer une forte accoutumance, et être parfois à l origine de «flashbacks» imprévisibles pouvant engendrer des comportements dangereux autant pour soi que pour autrui. 7