Cours 2 - Bases physiologiques de la perception

Question 1

Quelle est la fonction du neurone?

Answer 1

La fonction du neurone est de recevoir des influx nerveux de la part d’autres neurones et de lui-même transmettre un signal électrique.

Question 2

Qu’est-ce qu’un récepteur?

Answer 2

Un type de neurone comportant une structure spéciale lui permettant de capter l’énergie physique émise par notre environnement… et d’en faire la transduction.

Question 3

En quoi consiste la transduction?

Answer 3

La transformation de l’énergie physique captée par un récepteur en un influx nerveux

transduction(énergie pysique) = influx nerveux

Question 4

Comment se produit l’activité électrique du neurone?

Answer 4

Par le biais d’échanges ioniques de part et d’autre de la membrane cellulaire

Question 5

Quels sont les ions impliqués dans l’activité électrique du neurone?

Answer 5

• Sodium (Na+) [extérieur]
• Potassiom (K+) [intérieur]

Question 6

Qu’est-ce que le potentiel de repos (“resting potential”)?

Answer 6

La charge électrique à l’intérieur du neurone relativement à celle de l’extérieur lorsque le neurone est au repos.

Question 7

Pourquoi est-ce que le potentiel de repos a une charge négative de -70mV?

Answer 7

Parce que l’intérieur du neurone contient une concentration relative d’ions positifs plus faible que l’extérieur

Question 8

Quel est la charge du neurone au potentiel de repos?

Answer 8

-70mV

Question 9

Quelles sont les deux (2) phases du potentiel d’action?

Answer 9

1. L’influx nerveux est déclenché par une entrée massive d’ions sodium (Na+) à l’intérieur du corps cellulaire.
2. Cette phase est suivie par une sortie massive d’ions potassium (K+) à l’extérieur du corps cellulaire.

• Ces deux phases se déroulent en environ 1/1000 sec.

Question 10

Qu’est-ce que la période réfractaire?

Answer 10

• Période suivant immédiatement le potentiel d’action, et pendant laquelle un nouvel influx nerveux ne peut PAS être déclenché.
• Activation de la pompe sodium-potassium

Question 11

Les durées du potentiel d’action et de la ________________ limitent la fréquence maximale de l’influx nerveux à environ 500-800 impulsions par seconde

Answer 11

Les durées du potentiel d’action et de la période réfractaire limitent la fréquence maximale de l’influx nerveux à environ 500-800 impulsions par seconde

Question 12

la fréquence maximale typique d’un influx nerveux

Answer 12

Entre 10 et 100 influx par seconde selon le neurone.

Question 13

[V/F] Lorsque l’influx nerveux se produit, l’intensité de la charge électrique du neurone demeure toujours la même.

Answer 13

Vrai.

C’est la fréquence de l’influx nerveux qui peut être modifiée par l’intensité de la stimulation.

a) stimulation légère
b) stimulation plus intense = fréquence augmente
c) stimulation très intense = fréquence maximale

Question 14

Qu’est-ce que l’activité spontanée?

Answer 14

Un influx nerveux déclenché en l’absence de stimulation extérieur.

Processus d’entretien du neurone.

Question 15

Qu’est-ce que la synapse?

Answer 15

L’espace microscopique entre les neurones.

Question 16

[V/F] Le moyen de transmission interneuronale est de nature électrique.

Answer 16

Faux.

De nature chimique [les neurotransmetteurs]

Question 17

Les neurotransmetteurs déclenchent une modification du _________ __________ chez le neurone post-synaptique.

Answer 17

Les neurotransmetteurs déclenchent une modification du potentiel électrique chez le neurone post-synaptique.

Question 18

La captation de neurotransmetteurs par le neurone post-synaptique dépend de la compatibilité de forme entre le neurotransmetteur et le ___________.

Answer 18

La captation de neurotransmetteurs par le neurone post-synaptique dépend de la compatibilité de forme entre le neurotransmetteur et le site récepteur.

Question 19

En quoi consiste l’effet excitateur chez la synapse?

Answer 19

Rend le potentiel électrique à l’intérieur du neurone plus positif – dépolarisation.

Favorise la production d’un influx nerveux par le neurone post-synaptique.

Question 20

En quoi consiste l’effet inhibiteur chez la synapse?

Answer 20

Rend le potentiel électrique à l’intérieur du neurone plus négatif – hyperpolarisation.

Tend à empêcher le neurone post-synaptique de produire un influx nerveux.

Question 21

Quels lobes sont (grossièrement) dédiés à la perception?

Answer 21

• Lobes pariétaux
• Lobes occipitaux
• Lobes temporaux

soit 2/3 du cerveau!

Question 22

Qu’est-ce que la lumière?

Answer 22

Une énergie électromagnétique dont la longueur d’onde peut activer les récepteurs de notre système visuel.

Question 23

Quelles sont les longueurs d’ondes visibles par l’oeil humain?

Answer 23

Entre 400 et 700 nm.

Question 24

Qu’est-ce que le cristallin?

Answer 24

Une structure transparente en forme de lentille responsable de focaliser les rayons lumineux sur la rétine, donnant lieu à l’accomodation.

Elle est exercée par les muscles ciliés. En se contractant, ils donnent une forme bombée au cristallin pour focaliser l’image des objets proches.

Question 25

Qu’est-ce que la rétine?

Answer 25

Une couche de neurones tapissant le fond de l’oeil.

C’est la rétine qui contient les récepteurs sensibles à l’énergie lumineuse, les photorécepteur, dont la fonction est de convertir l’énergie lumineuse en influx nerveux (transduction).

Question 26

Qu’est-ce qui distingue les cônes des bâtonnets?

Answer 26

• La forme de leur segment externe
• leurs propriétés
• leur distribution sur la rétine

Question 27

Qu’est-ce que la fovéa?

Answer 27

Une portion de la rétine recevant la projection des stimuli situés au centre du champ visuel.

On n’y trouve que des cônes.

Question 28

Qu’est-ce que le nerf optique?

Answer 28

Un nerf constitué des fibres des cellules ganglionaires qui sortent de l’oeil.

Question 29

Qu’est-ce qui cause la tache aveugle?

Answer 29

Un point où les fibres ganglionaires sortent de l’oeil.

En conséquent, ce point ne contient aucun photorécepteur.

Question 30

Comment est-ce que l’oeil réalise la transduction de l’énergie lumineuse?

[exhaustif]

Answer 30

Le processus de transduction est accompli au niveau du segment externe des photorécepteurs.

Le segment externe comprend un ensemble de disques superposés qui contiennent les molécules de pigment visuel, la rhodopsine.

Ces molécules traversent le disque de part et d’autre 7 fois et sont faites de 2 composantes, l’opsine et le rétinal.

Le rétinal est la composante photosensible de la molécule, qui change de conformation (i.e. de forme – isomérisation) lorsqu’elle absorbe un photon, ce qui déclenche la transduction.

Dans le cas exceptionnel des photorécepteurs, la réponse neuronale est analogique (i.e. « graded response ») plutôt qu’un influx nerveux.

Question 31

Quel partie de l’oeil effectue la transduction de l’énergie lumineuse?

Answer 31

Les segments externes des photorécepeurs de la rétine.

Question 32

Une _______ portion de la molécule rhodopsine est sensible aux photons.

• minuscule
• grande
• moyenne

Answer 32

Une minuscule portion de la molécule rhodopsine est sensible aux photons.

[point bleu sur l’image]

Question 33

En quoi consiste l’isomérisation?

Answer 33

Le changement de forme de la rhodopsine lorsque frappée par un photon.

Question 34

pourquoi dit-on que la transduction de l’énergie lumineuse par l’oeil est un procédé analogique?

Answer 34

Plus grande est la quantité de photons frappant la rétine, plus forte sera la réponse.

Question 35

Si nos yeux sont adaptés à un éclairage normal, les cônes sont ______ sensibles que les
bâtonnets.

• moins
• plus

Answer 35

Si nos yeux sont adaptés à un éclairage normal, les cônes sont plus sensibles que les
bâtonnets.

Question 36

Si nos yeux sont adaptés à l’obscurité, les bâtonnets sont ______ sensibles que les cônes.

• moins
• plus

Answer 36

Si nos yeux sont adaptés à l’obscurité, les bâtonnets sont plus sensibles que les cônes.

Question 37

Quelles sont les deux (2) phases de l’adaptation à l’obscurité?

[exhaustif]

Answer 37

1. Une première phase d’adaptation se déroule très rapidement (3-4 min.) et est due aux cônes, qui atteignent leur sensibilité maximale. Ceci donne lieu à une augmentation rapide de la sensibilité en vision centrale, qui toutefois, demeure limitée à un niveau relativement bas.
2. Une deuxième phase, qui se complète après environ 25 min. d’adaptation, résulte de l’atteinte par les bâtonnets à leur sensibilité maximale. Cette phase correspond à celle où la sensibilité à la lumière est la plus élevée. Ce niveau de sensibilité n’est toutefois disponible qu’en périphérie du champ visuel.

Question 38

Après combien de temps survient le point de rupture entre le système visuel qui repose principalement sur les cônes, et celui qui repose sur les bâtonnets?

Answer 38

Le point de rupture survient après 7 à 8 minutes dans l’obscurité.

[Ligne rouge : réponse globale du système visuel (cônes et bâtonnets).]

Question 39

Suivant l’isomérisation, le pigment visuel ne peut ensuite répondre à l’énergie lumineuse qu’après avoir été _______.

La ______________ (mesurée par le niveau de clarté de la rétine) se fait plus rapidement pour les cônes que pour les bâtonnets.

Ceci explique pourquoi les cônes sont plus sensibles que les bâtonnets en condition d’adaptation à la lumière.

Answer 39

Suivant l’isomérisation, le pigment visuel ne peut ensuite répondre à l’énergie lumineuse qu’après avoir été regénéré.

La regénérencence (mesurée par le niveau de clarté de la rétine) se fait plus rapidement pour les cônes que pour les bâtonnets.

Ceci explique pourquoi les cônes sont plus sensibles que les bâtonnets en condition d’adaptation à la lumière.

Question 40

Qu’est-ce que la sensibilité spectrale?

Answer 40

La sensibilité spectrale correspond à la sensibilité d’un observateur à chaque longueur d’onde du spectre visible.

Cette sensibilité est établie en mesurant le seuil absolu avec un faisceau lumineux monochromatique – i.e. qui ne contient qu’une seule longueur d’onde.

Question 41

Quelle est la formule permettant d’estimé la sensibilité spectrale pour les cônes et les bâtonnets?

Answer 41

sensibilité = 1 divisé par le seuil

Sensibilité = 1/Seuil

Question 42

Quelles sont les couleurs auxquelles l’oeil humain est le plus sensible?

Answer 42

le jaune-vert des ambulances.

Longueur d’onde d’environ 580nm

Question 43

[V/F] Il est impossible de mesurer séparément la sensibilité spectrale des cônes et des bâtonnets.

Answer 43

Faux.

Il est possible de mesurer séparément la sensibilité spectrale des cônes et des bâtonnets.

Question 44

Quelle est la sensibilité maximale des cônes?

Answer 44

Longueur d’onde de 560 nm.

Question 45

Quelle est la sensibilité maximale des bâtonnets?

Answer 45

Longueur d’onde de 500 nm.

Question 46

Qu’est-ce que l’effet Purkinje?

Answer 46

Le changement de notre sensibilité à différentes couleurs en fonction de l’adaptation à l’obscurité.

Transition entre système de vision reposant sur les cônes à un système reposant sur les bâtonnets.

e.g., l’effet Purkinje qui rend les feuilles vertes des arbres particulièrement visibles au crépuscule.

Question 47

Pourquoi est-ce que la sensibilité spectrale est différent chez les bâtonnets et les cônes?

Answer 47

Car le spectre d’absorption de l’énergie lumineuse diffère entre les deux.

Question 48

Quels sont les trois (3 ) types de cônes possédant des spectres d’absorption spectrale différents?

Answer 48

1. Cônes bleus (Short cones)
   
   • sensibilité maximale : 419 nm
2. Cônes verts (Medium cones)
   
   • sensibilité maximale : 531 nm
3. Cônes rouges (Long cones)
   
   • sensibilité maximale : 558 nm

Question 49

[V/F] Les courbes d’absorption spectrale des pigments visuels varient à travers les espèces.

Answer 49

Vrai.