Système visuel - Visual system

Système visuel
Voie visuelle humaine.svg
Le système visuel comprend les yeux, les voies de connexion jusqu'au cortex visuel et d'autres parties du cerveau (système humain illustré).
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L' œil est l'organe sensoriel du système visuel.
Identifiants
FMA 7191
Terminologie anatomique

Le système visuel comprend l' organe sensoriel (l' œil ) et des parties du système nerveux central (la rétine contenant les cellules photoréceptrices , le nerf optique , le tractus optique et le cortex visuel ) qui donne aux organismes le sens de la vue (la capacité de détecter et traiter la lumière visible ) ainsi que de permettre la formation de plusieurs fonctions de réponse photo sans image. Il détecte et interprète les informations du spectre optique perceptible par cette espèce pour « construire une représentation » du milieu environnant. Le système visuel effectue un certain nombre de tâches complexes, notamment la réception de la lumière et la formation de représentations neuronales monoculaires, la vision des couleurs , les mécanismes neuronaux sous-jacents à la stéréopsie et l'évaluation des distances vers et entre les objets, l'identification d'un objet d'intérêt particulier, le mouvement perception , l'analyse et l'intégration d'informations visuelles, la reconnaissance de formes , la coordination motrice précise sous guidage visuel, etc. L' aspect neuropsychologique du traitement de l'information visuelle est connu sous le nom de perception visuelle , dont une anomalie est appelée déficience visuelle et dont l'absence totale est appelée cécité . Les fonctions visuelles non formatrices d'images, indépendantes de la perception visuelle, comprennent (entre autres) le réflexe pupillaire à la lumière ( RPL ) et le photoentraînement circadien .

Cet article décrit principalement le système visuel des mammifères , des humains en particulier, bien que d'autres animaux aient des systèmes visuels similaires (voir vision des oiseaux , vision des poissons , œil des mollusques et vision des reptiles ).

Présentation du système

Ce diagramme suit de manière linéaire (sauf indication contraire) les projections de toutes les structures connues qui permettent la vision jusqu'à leurs extrémités pertinentes dans le cerveau humain. Cliquez pour agrandir l'image.
Représentation des voies optiques de chacun des 4 quadrants de vue pour les deux yeux simultanément.

Mécanique

Ensemble, la cornée et le cristallin réfractent la lumière en une petite image et la projettent sur la rétine . La rétine transduit cette image en impulsions électriques à l'aide de bâtonnets et de cônes. Le nerf optique transporte ensuite ces impulsions à travers le canal optique. En atteignant le chiasma optique, les fibres nerveuses se décussent (la gauche devient la droite). Les fibres se ramifient ensuite et se terminent en trois endroits.

Neural

La plupart des fibres nerveuses optiques se terminent dans le noyau genouillé latéral (LGN). Avant que le LGN ne transmette les impulsions à V1 du cortex visuel (primaire), il évalue la gamme d'objets et marque chaque objet majeur avec une étiquette de vitesse. Ces balises prédisent le mouvement des objets.

Le LGN envoie également des fibres vers V2 et V3.

V1 effectue une détection des contours pour comprendre l'organisation spatiale (initialement, 40 millisecondes, en se concentrant même sur de petits changements spatiaux et de couleur. Ensuite, 100 millisecondes, lors de la réception des informations LGN, V2 et V3 traduites, commence également à se concentrer sur l'organisation globale) . V1 crée également une carte de saillance ascendante pour guider l'attention ou le changement de regard.

V2 transmet les impulsions (directes et via pulvinar ) à V1 et les reçoit. Pulvinar est responsable de la saccade et de l'attention visuelle. V2 remplit à peu près la même fonction que V1, cependant, il gère également les contours illusoires, déterminant la profondeur en comparant les impulsions gauche et droite (images 2D) et la distinction au premier plan. V2 se connecte à V1 - V5.

V3 aide à traiter le « mouvement global » (direction et vitesse) des objets. V3 se connecte à V1 (faible), V2 et au cortex temporal inférieur.

V4 reconnaît les formes simples, obtient les entrées de V1 (fort), V2, V3, LGN et pulvinar. Les sorties de V5 incluent V4 et sa zone environnante, et les cortex moteurs des mouvements oculaires (champ oculaire frontal et zone intrapariétale latérale).

La fonctionnalité de V5 est similaire à celle des autres V, cependant, elle intègre le mouvement d'objet local dans le mouvement global à un niveau complexe. V6 fonctionne en conjonction avec V5 sur l'analyse de mouvement. V5 analyse le mouvement propre, tandis que V6 analyse le mouvement des objets par rapport à l'arrière-plan. L'entrée principale de V6 est V1, avec des ajouts de V5. V6 abrite la carte topographique pour la vision. Les sorties V6 vers la région qui l'entoure directement (V6A). V6A a des connexions directes avec les cortex qui bougent les bras, y compris le cortex prémoteur.

Le gyrus temporal inférieur reconnaît des formes, des objets et des visages complexes ou, en conjonction avec l'hippocampe, crée de nouveaux souvenirs. L'aire prétectale est constituée de sept noyaux uniques. Les noyaux prétectaux antérieur, postérieur et médial inhibent la douleur (indirectement), aident à la REM et aident le réflexe d'accommodation, respectivement. Le noyau d'Edinger-Westphal modère la dilatation pupillaire et aide (puisqu'il fournit des fibres parasympathiques) à la convergence des yeux et à l'ajustement du cristallin. Les noyaux du tractus optique sont impliqués dans le mouvement oculaire de poursuite en douceur et le réflexe d'accommodation, ainsi que dans le REM.

Le noyau suprachiasmatique est la région de l'hypothalamus qui arrête la production de mélatonine (indirectement) à la première lumière.

Structure

L'œil humain (coupe horizontale)
L'image projetée sur la rétine est inversée en raison de l'optique de l'œil.

Ceux-ci sont divisés en voies antérieures et postérieures . La voie visuelle antérieure fait référence aux structures impliquées dans la vision avant le noyau genouillé latéral . La voie visuelle postérieure fait référence aux structures après ce point.

Œil

La lumière entrant dans l'œil est réfractée lorsqu'elle traverse la cornée . Elle traverse ensuite la pupille (contrôlée par l' iris ) et est ensuite réfractée par le cristallin . La cornée et le cristallin agissent ensemble comme un cristallin composé pour projeter une image inversée sur la rétine.

Rétine

S. Ramón y Cajal , Structure de la rétine des mammifères , 1900

La rétine est constituée d'un grand nombre de cellules photoréceptrices qui contiennent des molécules protéiques particulières appelées opsines . Chez l'homme, deux types d'opsines sont impliqués dans la vision consciente : les opsines en bâtonnets et les opsines en cônes . (Un troisième type, la mélanopsine dans certaines des cellules ganglionnaires rétiniennes (CGR), faisant partie du mécanisme de l'horloge biologique, n'est probablement pas impliquée dans la vision consciente, car ces CGR ne se projettent pas vers le noyau genouillé latéral mais vers le noyau olivaire prétectal . ) Une opsine absorbe un photon (une particule de lumière) et transmet un signal à la cellule par une voie de transduction de signal , entraînant une hyperpolarisation du photorécepteur.

Les tiges et les cônes diffèrent par leur fonction. Les bâtonnets se trouvent principalement à la périphérie de la rétine et sont utilisés pour voir à de faibles niveaux de lumière. Les cônes se trouvent principalement au centre (ou fovéa ) de la rétine. Il existe trois types de cônes qui diffèrent par les longueurs d' onde de la lumière qu'ils absorbent ; ils sont généralement appelés courts ou bleus, moyens ou verts et longs ou rouges. Les cônes sont principalement utilisés pour distinguer la couleur et d'autres caractéristiques du monde visuel à des niveaux de lumière normaux.

Dans la rétine, les photorécepteurs se synapsent directement sur les cellules bipolaires , qui à leur tour se synapsent sur les cellules ganglionnaires de la couche la plus externe, qui conduiront alors des potentiels d'action au cerveau . Une quantité importante de traitement visuel découle des modèles de communication entre les neurones de la rétine. Environ 130 millions de photorécepteurs absorbent la lumière, mais environ 1,2 million d' axones des cellules ganglionnaires transmettent des informations de la rétine au cerveau. Le traitement dans la rétine comprend la formation de champs récepteurs centraux de cellules bipolaires et ganglionnaires dans la rétine, ainsi que la convergence et la divergence du photorécepteur à la cellule bipolaire. De plus, d'autres neurones de la rétine, en particulier les cellules horizontales et amacrines , transmettent des informations latéralement (d'un neurone d'une couche à un neurone adjacent de la même couche), ce qui entraîne des champs récepteurs plus complexes qui peuvent être soit indifférents à la couleur et sensibles au mouvement ou sensible à la couleur et indifférent au mouvement.

Mécanisme de génération de signaux visuels : La rétine s'adapte au changement de lumière grâce à l'utilisation des bâtonnets. Dans l'obscurité, le chromophore rétinien a une forme courbée appelée cis-rétinal (faisant référence à une conformation cis dans l'une des doubles liaisons). Lorsque la lumière interagit avec la rétine, elle change de conformation en une forme droite appelée trans-rétinienne et se sépare de l'opsine. C'est ce qu'on appelle le blanchiment parce que la rhodopsine purifiée passe du violet à l'incolore à la lumière. Au départ dans l'obscurité, la rhodopsine n'absorbe pas la lumière et libère du glutamate qui inhibe la cellule bipolaire. Cela inhibe la libération de neurotransmetteurs des cellules bipolaires vers la cellule ganglionnaire. Lorsqu'il y a de la lumière, la sécrétion de glutamate cesse, ce qui n'empêche plus la cellule bipolaire de libérer des neurotransmetteurs vers la cellule ganglionnaire et donc une image peut être détectée.

Le résultat final de tout ce traitement est cinq populations différentes de cellules ganglionnaires qui envoient des informations visuelles (formatrices et non formatrices d'images) au cerveau :

  1. Cellules M, avec de grands champs récepteurs centraux-entourants qui sont sensibles à la profondeur , indifférents à la couleur et s'adaptent rapidement à un stimulus ;
  2. Cellules P, avec des champs récepteurs centraux plus petits qui sont sensibles à la couleur et à la forme ;
  3. cellules K, avec de très grands champs récepteurs centrés uniquement, sensibles à la couleur et indifférents à la forme ou à la profondeur ;
  4. une autre population intrinsèquement photosensible ; et
  5. une population finale qui est utilisée pour les mouvements oculaires.

Une étude de 2006 de l' Université de Pennsylvanie a calculé que la bande passante approximative des rétines humaines était d'environ 8960 kilobits par seconde, alors que les rétines de cobaye se transfèrent à environ 875 kilobits.

En 2007, Zaidi et ses co-chercheurs des deux côtés de l'Atlantique, étudiant des patients sans bâtonnets ni cônes, ont découvert que la nouvelle cellule ganglionnaire photoréceptive chez l'homme joue également un rôle dans la perception visuelle consciente et inconsciente. La sensibilité spectrale maximale était de 481 nm. Cela montre qu'il existe deux voies pour la vue dans la rétine - l'une basée sur les photorécepteurs classiques (bâtonnets et cônes) et l'autre, nouvellement découverte, basée sur les cellules ganglionnaires photoréceptrices qui agissent comme des détecteurs visuels rudimentaires de luminosité.

Photochimie

Le fonctionnement d'un appareil photo est souvent comparé au fonctionnement de l'œil, principalement parce que les deux concentrent la lumière des objets externes dans le champ de vision sur un support sensible à la lumière. Dans le cas de l'appareil photo, ce support est un film ou un capteur électronique ; dans le cas de l'œil, il s'agit d'un ensemble de récepteurs visuels. Avec cette simple similitude géométrique, basée sur les lois de l'optique, l'œil fonctionne comme un transducteur , comme le fait une caméra CCD .

Dans le système visuel, le rétinal , techniquement appelé rétinène 1 ou « rétinaldéhyde », est une molécule sensible à la lumière présente dans les bâtonnets et les cônes de la rétine . La rétine est la structure fondamentale impliquée dans la transduction de la lumière en signaux visuels, c'est-à-dire en influx nerveux dans le système oculaire du système nerveux central . En présence de lumière, la molécule rétinienne change de configuration et, par conséquent, une impulsion nerveuse est générée.

Nerf optique

Le flux d'informations provient des yeux (en haut), se croisant au niveau du chiasma optique , joignant les informations des yeux gauche et droit dans le tractus optique et superposant les stimuli visuels gauche et droit dans le noyau genouillé latéral . V1 en rouge en bas de l'image. (image 1543 d' Andreas Vesalius ' Fabrica )

L'information sur l'image via l'œil est transmise au cerveau par le nerf optique . Différentes populations de cellules ganglionnaires de la rétine envoient des informations au cerveau par le nerf optique. Environ 90 % des axones du nerf optique se dirigent vers le noyau genouillé latéral du thalamus . Ces axones proviennent des cellules ganglionnaires M, P et K de la rétine, voir ci-dessus. Ce traitement parallèle est important pour reconstruire le monde visuel ; chaque type d'information passera par un chemin différent vers la perception . Une autre population envoie des informations au colliculus supérieur dans le mésencéphale , qui aide à contrôler les mouvements oculaires ( saccades ) ainsi que d'autres réponses motrices.

Une dernière population de cellules ganglionnaires photosensibles , contenant de la mélanopsine pour la photosensibilité, envoie des informations via le tractus rétinohypothalamique (RHT) au prétectum (réflexe pupillaire), à ​​plusieurs structures impliquées dans le contrôle des rythmes circadiens et du sommeil comme le noyau suprachiasmatique (SCN, l'horloge biologique) et au noyau préoptique ventrolatéral ( VLPO , une région impliquée dans la régulation du sommeil). Un rôle récemment découvert pour les cellules ganglionnaires photoréceptrices est qu'elles assurent la médiation de la vision consciente et inconsciente - agissant comme des détecteurs de luminosité visuelle rudimentaires, comme le montrent les yeux sans cône.

Chiasme optique

Les nerfs optiques des deux yeux se rencontrent et se croisent au niveau du chiasma optique, à la base de l' hypothalamus du cerveau. À ce stade, les informations provenant des deux yeux sont combinées puis se divisent en fonction du champ visuel . Les moitiés correspondantes du champ de vision (droite et gauche) sont envoyées respectivement aux moitiés gauche et droite du cerveau pour être traitées. C'est-à-dire que le côté droit du cortex visuel primaire traite la moitié gauche du champ de vision des deux yeux, et de même pour le cerveau gauche. Une petite région au centre du champ de vision est traitée de manière redondante par les deux moitiés du cerveau.

Voie optique

Les informations du champ visuel droit (maintenant du côté gauche du cerveau) se déplacent dans le tractus optique gauche. Les informations du champ visuel gauche se déplacent dans le tractus optique droit. Chaque tractus optique se termine dans le noyau genouillé latéral (LGN) dans le thalamus.

Six couches dans le LGN

Noyau genouillé latéral

Le noyau genouillé latéral (LGN) est un noyau relais sensoriel dans le thalamus du cerveau. Le LGN se compose de six couches chez l' homme et d'autres primates à partir des catarhiniens , y compris les cercopithecidae et les singes. Les couches 1, 4 et 6 correspondent aux informations des fibres controlatérales (croisées) de la rétine nasale (champ visuel temporal) ; les couches 2, 3 et 5 correspondent aux informations des fibres homolatérales (non croisées) de la rétine temporale (champ visuel nasal). La couche un (1) contient des cellules M qui correspondent aux cellules M (magnocellulaires) du nerf optique de l'œil opposé et sont concernées par la profondeur ou le mouvement. Les couches quatre et six (4 et 6) du LGN se connectent également à l'œil opposé, mais aux cellules P (couleur et bords) du nerf optique. En revanche, les couches deux, trois et cinq (2, 3 et 5) du LGN se connectent aux cellules M et aux cellules P (parvocellulaires) du nerf optique du même côté du cerveau que son LGN respectif. Réparties, les six couches du LGN font la surface d'une carte de crédit et environ trois fois son épaisseur. Le LGN est enroulé en deux ellipsoïdes de la taille et de la forme de deux œufs de petits oiseaux. Entre les six couches se trouvent des cellules plus petites qui reçoivent des informations des cellules K (couleur) de la rétine. Les neurones du LGN transmettent ensuite l'image visuelle au cortex visuel primaire (V1) qui est situé à l'arrière du cerveau ( extrémité postérieure ) dans le lobe occipital et à proximité du sillon calcarin. Le LGN n'est pas qu'une simple station relais mais c'est aussi un centre de traitement ; il reçoit une entrée réciproque des couches corticale et sous-corticale et une innervation réciproque du cortex visuel.

Schéma du tractus optique avec image en cours de décomposition, jusqu'aux simples cellules corticales (simplifiées).

Rayonnement optique

Les radiations optiques , une de chaque côté du cerveau, transportent des informations du noyau genouillé latéral thalamique à la couche 4 du cortex visuel . Les neurones de la couche P du LGN relayent à la couche V1 4C β. Les neurones de la couche M se relayent vers la couche V1 4C α. Les neurones de la couche K du LGN sont relayés par les gros neurones appelés blobs dans les couches 2 et 3 de V1.

Il y a une correspondance directe d'une position angulaire dans le champ visuel de l'œil, tout au long du tractus optique à une position nerveuse en V1 (jusqu'à V4, c'est-à-dire les zones visuelles primaires. Après cela, la voie visuelle est à peu près séparée dans une voie ventrale et dorsale ).

Cortex visuel

Cortex visuel :
V1 ; V2 ; V3 ; V4 ; V5 (également appelé MT)

Le cortex visuel est le plus grand système du cerveau humain et est responsable du traitement de l'image visuelle. Il se situe à l'arrière du cerveau (mis en évidence sur l'image), au-dessus du cervelet . La région qui reçoit les informations directement du LGN s'appelle le cortex visuel primaire (également appelé V1 et cortex strié). Il crée une carte de saillance ascendante du champ visuel pour guider l'attention ou le regard vers des emplacements visuels saillants, d'où la sélection des informations d'entrée visuelles par l'attention commence à V1 le long de la voie visuelle. L'information visuelle circule alors à travers une hiérarchie corticale. Ces zones comprennent V2, V3, V4 et la zone V5/MT (la connectivité exacte dépend de l'espèce de l'animal). Ces aires visuelles secondaires (collectivement appelées cortex visuel extrastrié) traitent une grande variété de primitives visuelles. Les neurones de V1 et V2 répondent sélectivement à des barres d'orientations spécifiques ou à des combinaisons de barres. On pense que ceux-ci prennent en charge la détection des bords et des coins. De même, les informations de base sur la couleur et le mouvement sont traitées ici.

Heider, et al. (2002) ont découvert que les neurones impliquant V1, V2 et V3 peuvent détecter des contours illusoires stéréoscopiques ; ils ont découvert que des stimuli stéréoscopiques allant jusqu'à 8° peuvent activer ces neurones.

Le cortex visuel est actif même pendant l'IRMf à l'état de repos .

Cortex visuel associatif

Au fur et à mesure que l'information visuelle traverse la hiérarchie visuelle, la complexité des représentations neuronales augmente. Alors qu'un neurone V1 peut répondre sélectivement à un segment de ligne d'une orientation particulière dans un emplacement rétinotopique particulier, les neurones du complexe occipital latéral répondent sélectivement à un objet complet (par exemple, un dessin de figure), et les neurones du cortex visuel d'association peuvent répondre sélectivement à visages humains, ou à un objet particulier.

Cette complexité croissante de la représentation neuronale peut s'accompagner d'un niveau de spécialisation du traitement en deux voies distinctes : le flux dorsal et le flux ventral (l' hypothèse des deux flux , proposée pour la première fois par Ungerleider et Mishkin en 1982). Le flux dorsal, communément appelé flux « où », est impliqué dans l'attention spatiale (dissimulée et manifeste) et communique avec les régions qui contrôlent les mouvements des yeux et des mains. Plus récemment, cette zone a été appelée le flux « comment » pour souligner son rôle dans l'orientation des comportements vers des emplacements spatiaux. Le flux ventral, communément appelé flux « quoi », est impliqué dans la reconnaissance, l'identification et la catégorisation des stimuli visuels.

Cependant, il y a encore beaucoup de débats sur le degré de spécialisation au sein de ces deux voies, car elles sont en fait fortement interconnectées.

Horace Barlow a proposé l' hypothèse du codage efficace en 1961 comme modèle théorique du codage sensoriel dans le cerveau . Les limites de l'applicabilité de cette théorie dans le cortex visuel primaire (V1) ont motivé l'hypothèse de saillance V1 (V1SH) selon laquelle V1 crée une carte de saillance ascendante pour guider l'attention de manière exogène. Avec la sélection attentionnelle comme scène centrale, la vision est considérée comme composée d'étapes d'encodage, de sélection et de décodage.

Le réseau en mode par défaut est un réseau de régions cérébrales actives lorsqu'un individu est éveillé et au repos. Le mode par défaut du système visuel peut être surveillé pendant l'IRMf à l'état de repos : Fox, et al. (2005) ont découvert que « le cerveau humain est intrinsèquement organisé en réseaux fonctionnels dynamiques et anticorrélés » , dans lesquels le système visuel passe de l'état de repos à l'attention.

Dans le lobe pariétal , les cortex intrapariétal latéral et ventral sont impliqués dans l'attention visuelle et les mouvements oculaires saccadés. Ces régions sont dans le sillon intrapariétal (marqué en rouge sur l'image adjacente).

Développement

Enfance

Les nouveau-nés ont une perception limitée des couleurs. Une étude a révélé que 74% des nouveau-nés peuvent distinguer le rouge, 36% le vert, 25% le jaune et 14% le bleu. Après un mois, la performance "s'est quelque peu améliorée". Les yeux du nourrisson n'ont pas la capacité de s'adapter . Les pédiatres sont capables d'effectuer des tests non verbaux pour évaluer l'acuité visuelle d'un nouveau-né, détecter la myopie et l' astigmatisme , et évaluer l'équipe et l'alignement des yeux. L'acuité visuelle passe d'environ 20/400 à la naissance à environ 20/25 à 6 mois. Tout cela se produit parce que les cellules nerveuses de leur rétine et de leur cerveau qui contrôlent la vision ne sont pas complètement développées.

Enfance et adolescence

La perception de la profondeur , la concentration, le suivi et d'autres aspects de la vision continuent de se développer tout au long de la petite et moyenne enfance. D'après des études récentes aux États-Unis et en Australie, il existe des preuves que le temps que les enfants d'âge scolaire passent à l'extérieur, à la lumière naturelle, peut avoir un certain impact sur le développement de la myopie . La maladie a tendance à s'aggraver un peu au cours de l'enfance et de l'adolescence, mais se stabilise à l'âge adulte. On pense que la myopie plus importante (myopie) et l'astigmatisme sont héréditaires. Les enfants atteints de cette maladie peuvent avoir besoin de porter des lunettes.

L'âge adulte

La vue est souvent l'un des premiers sens touchés par le vieillissement. Un certain nombre de changements se produisent avec le vieillissement :

  • Au fil du temps les lentilles deviennent jauni et peuvent éventuellement devenir brun, une condition connue sous le nom brunescence ou brunescent cataracte . Bien que de nombreux facteurs contribuent au jaunissement, l'exposition à vie aux rayons ultraviolets et le vieillissement en sont deux causes principales.
  • Le cristallin devient moins flexible, diminuant la capacité d'adaptation ( presbytie ).
  • Alors qu'une pupille adulte en bonne santé a généralement une taille comprise entre 2 et 8 mm, avec l'âge, la plage diminue, tendant vers un diamètre modérément petit.
  • En moyenne, la production de larmes diminue avec l'âge. Cependant, il existe un certain nombre de conditions liées à l'âge qui peuvent provoquer un larmoiement excessif.

Autres fonctions

Équilibre

Avec la proprioception et la fonction vestibulaire , le système visuel joue un rôle important dans la capacité d'un individu à contrôler l'équilibre et à maintenir une posture droite. Lorsque ces trois conditions sont isolées et que l'équilibre est testé, il a été constaté que la vision est le contributeur le plus important à l'équilibre, jouant un rôle plus important que l'un ou l'autre des deux autres mécanismes intrinsèques. La clarté avec laquelle un individu peut voir son environnement, ainsi que la taille du champ visuel, la susceptibilité de l'individu à la lumière et à l'éblouissement et une mauvaise perception de la profondeur jouent un rôle important en fournissant une boucle de rétroaction au cerveau sur les mouvements du corps à travers l'environnement. Tout ce qui affecte l'une de ces variables peut avoir un effet négatif sur l'équilibre et le maintien de la posture. Cet effet a été observé dans des recherches impliquant des sujets âgés par rapport à de jeunes témoins, chez des patients atteints de glaucome par rapport à des témoins du même âge, des patients atteints de cataracte avant et après la chirurgie, et même quelque chose d'aussi simple que de porter des lunettes de sécurité. Il a également été démontré que la vision monoculaire ( vision à un œil) a un impact négatif sur l'équilibre, ce qui a été observé dans les études sur la cataracte et le glaucome précédemment référencées, ainsi que chez les enfants et les adultes en bonne santé.

Selon Pollock et al. (2010) l'AVC est la principale cause de déficience visuelle spécifique, le plus souvent une perte de champ visuel (hémianopsie homonyme - une anomalie du champ visuel). Néanmoins, les preuves de l'efficacité des interventions rentables visant ces défauts du champ visuel sont encore incohérentes.

Signification clinique

Lésions des voies visuelles
De haut en bas :
1. Perte complète de la vision eyeil droit
2. Hémianopsie bitemporale
3. Hémianopsie homonyme
4. Quadrantanopie
5&6 Quadrantanopie avec épargne maculaire

Le bon fonctionnement du système visuel est nécessaire pour détecter, traiter et comprendre l'environnement environnant. La difficulté à détecter, traiter et comprendre l'apport de lumière a le potentiel d'avoir un impact négatif sur la capacité d'un individu à communiquer, à apprendre et à accomplir efficacement des tâches de routine au quotidien.

Chez les enfants, le diagnostic et le traitement précoces des troubles de la fonction du système visuel sont un facteur important pour garantir que les étapes clés du développement social, scolaire et du développement de la parole/du langage sont respectées.

La cataracte est une opacification du cristallin, qui à son tour affecte la vision. Bien qu'il puisse s'accompagner de jaunissement, l'opacification et le jaunissement peuvent se produire séparément. Ceci est généralement le résultat du vieillissement, d'une maladie ou de la consommation de drogues.

La presbytie est une condition visuelle qui provoque l'hypermétropie. Le cristallin de l'œil devient trop rigide pour s'adapter à une distance de lecture normale, la mise au point ayant tendance à rester fixe à longue distance.

Le glaucome est un type de cécité qui commence au bord du champ visuel et progresse vers l'intérieur. Il peut en résulter une vision tunnel. Cela implique généralement les couches externes du nerf optique, parfois à la suite d'une accumulation de liquide et d'une pression excessive dans l'œil.

Le scotome est un type de cécité qui produit une petite tache aveugle dans le champ visuel généralement causée par une blessure dans le cortex visuel primaire.

L'hémianopsie homonyme est un type de cécité qui détruit un côté entier du champ visuel généralement causé par une blessure dans le cortex visuel primaire.

La quadrantanopie est un type de cécité qui ne détruit qu'une partie du champ visuel, généralement causée par une lésion partielle du cortex visuel primaire. Ceci est très similaire à l'hémianopsie homonyme, mais à un degré moindre.

La prosopagnosie , ou cécité faciale, est un trouble cérébral qui produit une incapacité à reconnaître les visages. Ce trouble survient souvent après des dommages à la zone fusiforme du visage (FFA).

L'agnosie visuelle , ou agnosie de forme visuelle, est un trouble cérébral qui produit une incapacité à reconnaître les objets. Ce trouble survient souvent après des dommages au flux ventral .

Autres animaux

Différentes espèces sont capables de voir différentes parties du spectre lumineux ; par exemple, les abeilles peuvent voir dans l' ultraviolet , tandis que les vipères à fosse peuvent cibler avec précision leurs proies avec leurs organes à fosse , qui sont sensibles au rayonnement infrarouge. La crevette mante possède sans doute le système visuel le plus complexe de toutes les espèces. L'œil de la crevette mante contient 16 cônes réceptifs aux couleurs, alors que les humains n'en ont que trois. La variété des cônes leur permet de percevoir une gamme améliorée de couleurs comme mécanisme de sélection du partenaire, d'évitement des prédateurs et de détection des proies. L'espadon possède également un système visuel impressionnant. L'œil d'un espadon peut générer de la chaleur pour mieux détecter ses proies à des profondeurs de 2000 pieds. Certains micro-organismes unicellulaires, les dinoflagellés warnowiides, ont des ocelloïdes ressemblant à des yeux , avec des structures analogues pour le cristallin et la rétine de l'œil multicellulaire. La carapace blindée du chiton Acanthopleura granulata est également recouverte de centaines d' yeux cristallins d' aragonite , nommés ocelles , qui peuvent former des images .

De nombreux vers en éventail , tels que Acromegalomma interruptum qui vivent dans des tubes au fond de la mer de la Grande Barrière de Corail , ont développé des yeux composés sur leurs tentacules, qu'ils utilisent pour détecter les mouvements envahissants. Si un mouvement est détecté, les vers en éventail retireront rapidement leurs tentacules. Bok, et al, ont découvert des opsines et des protéines G dans les yeux du ver du ventilateur, qui n'étaient auparavant visibles que dans de simples photorécepteurs ciliaires dans le cerveau de certains invertébrés, par opposition aux récepteurs rhabdomériques dans les yeux de la plupart des invertébrés.

Seul un primate plus vieux monde des singes et des singes (africains) ( macaques , singes , les orangs - outans ) ont le même genre de trois cônes photorécepteurs humains de vision couleur ont, tout en bas de primate Nouveau Monde Les singes (Amérique du Sud) ( singes araignées , singes écureuil , Cebus singes ) ont une vision des couleurs de type photorécepteur à deux cônes.

Histoire

Dans la seconde moitié du XIXe siècle, de nombreux motifs du système nerveux ont été identifiés, tels que la doctrine des neurones et la localisation cérébrale, qui se rapportaient respectivement au neurone comme unité de base du système nerveux et à la localisation fonctionnelle dans le cerveau. Ceux-ci deviendraient des principes de la neuroscience naissante et soutiendraient une meilleure compréhension du système visuel.

La notion selon laquelle le cortex cérébral est divisé en cortex fonctionnellement distincts maintenant connus pour être responsables de capacités telles que le toucher ( cortex somatosensoriel ), le mouvement ( cortex moteur ) et la vision ( cortex visuel ), a été proposée pour la première fois par Franz Joseph Gall en 1810. Preuve de zones fonctionnellement distinctes du cerveau (et, en particulier, du cortex cérébral) montée tout au long du 19ème siècle avec les découvertes par Paul Broca du centre du langage (1861) et Gustav Fritsch et Edouard Hitzig du cortex moteur (1871). Sur la base de dommages sélectifs à des parties du cerveau et des effets fonctionnels des lésions résultantes , David Ferrier a proposé que la fonction visuelle était localisée dans le lobe pariétal du cerveau en 1876. En 1881, Hermann Munk a localisé plus précisément la vision dans le lobe occipital , où se trouve maintenant le cortex visuel primaire .

En 2014, un manuel « Comprendre la vision : théorie, modèles et données » illustre comment lier les données neurobiologiques et les données comportementales visuelles/psychologiques à travers des principes théoriques et des modèles informatiques.

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes