Cours 5 - Vision 1

Question 1

Qu’est-ce que la lumière?

Answer 1

• La lumière peut être considérée comme une onde électromagnétique

Question 2

Quelles sont les deux façons de représenter la lumière?

Answer 2

• Onde : quelque chose qui se déplace VS photons : petites particules, grains, chargés énergiquement

Question 3

Quelles sont les deux caractéristiques de la lumière?

Answer 3

o Perception indirecte, image ambigüe sur la rétine : images différentes peuvent être vues de la même façon sur la rétine (selon l’orientation du carré, par exemple)
o Traitement de l’information par cerveau : mais, la perception visuelle commence au niveau de l’oeil

Question 4

Décrivez le spectre électromagnétique

Answer 4

• le spectre électromagnétique est un continuum dont l’énergie se caractérise par sa longueur d’ondes, qui correspond à la distance entre les pics des ondes électromagnétiques Le spectre électromagnétique varie en longueur d’onde de très faible énergie (vague large, 700) à très haute énergie (vague serrée, 400)
  Le contraire du continuum de son : infrason et infrarouge ne sont pas placé du même côté du continuum**

Plus la longueur d’onde est grande, plus l’énergie lumineuse sera faible.

Question 5

Vrai ou Faux? Le spectre de son et celui de la lumière sont presque identiques

Answer 5

Faux. Le contraire du continuum de son : infrason et infrarouge ne sont pas placé du même côté du continuum**

Question 6

Vrai ou Faux? Les longueurs d’ondes plus petites que le spectre lumineux visible ont des énergies lumineuses plus élevés. (Gamma, rayons X)

Answer 6

Vrai

Question 7

Vrai ou Faux? Les longueurs d’ondes plus grandes que le spectre lumineux visible ont des énergies lumineuses plus faibles = les rayons infrarouges, les micro-ondes et les ondes radios

Answer 7

Vrai

Question 8

Comment est appelé la distance entre les pics de la vague

Answer 8

longueur d’onde

Question 9

Comment est appelé la hauteur de la vague

Answer 9

intensité lumineuse

Question 10

Comment est appelé le nombre de longueur d’onde émises par secondes

Answer 10

Fréquence

Question 11

Où sont situés les cônes et récepteurs?

Answer 11

Au fond de l’oeil, rétine

Question 12

Quelles sont les structures responsables de la transduction

Answer 12

cônes et battonnets

Question 13

Expliquez le processus d’accomodation

Answer 13

• La cornée est responsable de faire le focus de 80% des scènes visuelles. À partir de 6m de distance, le cristallin prend la relève pour faire le focus. Dépendamment de la distance entre le cristallin et l’objet du focus, celui-ci se bombe (si c’est proche) ou s’applatit (si c’est plus loin).
• Le cristallin est responsable du focus dans 20% des cas (le reste de ce que la cornée n’est pas capable de faire!).
• Le cristallin s’adapte en permanence à la distance des objets MAIS il a ses limites ! Le point le plus proche qui est vu avec accommodation est 10 cm à 20 ans et augmente avec l’âge.

Question 14

Qu’est-ce que la presbytie

Answer 14

o La presbytie : les muscles ciliaires (qui contrôlent le bombage/applatissement) sont plus faibles et le cristallin perd de sa souplesse, réduisant ainsi les capacités d’accomodation.

Question 15

Qu’est-ce que la myopie

Answer 15

La myopie : liée au problème inverse. Les objets lointains sont focalisés à l’avant de la rétine. La myopie est due soit à la courbure de la cornée et/ou du cristallin, soit à la grosseur du globe oculaire.

Question 16

Expliquez les étapes dont passe la lumière

Answer 16

1. Cette lumière arrive directement sur les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) àtransduction (création d’un PA)
2. Les cellules bipolaires s’occupent du passage de l’influx nerveux des photorécepteurs aux cellules ganglionnaires
3. Les cellules ganglionnaires reçoivent le PA. Leurs axones forment le nerf optique.

Question 17

Quel est le rôle des cellules horizontales

Answer 17

rôle d’interaction entre les photorécepteurs

Question 18

Quel est le rôle des cellules amacrites

Answer 18

rôle d’interaction entre les entre cellules ganglionnaires et bipolaires

Question 19

Quelle est la fonction des photorécepteurs

Answer 19

dont la fonction est de transformer l’énergie électromagnétique en influx nerveux (transduction).

Question 20

Beaucoup moins de cône que de batonnets, pourquoi?

Answer 20

• beaucoup moins de cones que de batonnet, mais ils sont plus importants pour l’acuité visuelle. Tout ce qui est détail, ce sont les cônes.

Question 21

Quel photorécepteur sont responsables de la vision nocturne

Answer 21

Les bâtonnets
o Les bâtonnets sont plus sensibles à la lumière, ils ont besoin de moins de lumière pour être activés, c’est pour ça qu’ils sont responsables de la vision nocturne.

Question 22

Quel photorécepteur sont responsables de la vision de jour

Answer 22

cônes
o Les cônes ont un seuil de réponse plus élevé. Ça leur prend plus de lumière pour s’activer, c’est pour ça qu’ils sont responsables d’une vision diurne

Question 23

Cônes: phototypique ou scotipique

Answer 23

phototypique

Question 24

Batonnets: phototypique ou scotipique

Answer 24

scotipique

Question 25

Vrai ou Faux? Les cônes sont les photorécepteurs responsables de la vision des couleurs

Answer 25

Vrai

Question 26

Vrai ou Faux? un bâtonnet peut être sensible à l’impact d’un seul photon alors qu’il en faut 100 pour activer un cône

Answer 26

Vrai

Question 27

Vrai ou Faux ?Les batonnets sont responsables de la vision des couleurs

Answer 27

Faux

Question 28

Expliquez l’anatomie d’un photorécepteurs

Answer 28

• Ils sont composés d’un segment externe et d’un segment interne
• Le segment externe est composé de disques qui s’empilent. Ce segment externe est crucial dans la transduction!
• Chaque disque contient des pigments visuels, composés en particulier d’une protéine, l’opsine.
• L’opsine va changer de forme qui va créer de l’électricité. Le PA, c’est le mouvement de l’opsine
• La transduction se déclenche lorsqu’un photon est capté par les pigments visuels.
  o Entrainant un changement de forme du pigment visuel, dans un processus appelé isomérisation.
• L’isomérisation du pigment entraine alors une cascade de réactions biochimiques qui entrainent la genèse d’un signal électrique

Question 29

Où retrouve-t-on le plus de cônes

Answer 29

o À 0 degrés d’excentricité, on ne retrouve que des cônes. C’est l’endroit où la vision est la plus nette (fovéa)

Question 30

Quel est l’endroit avec le plus de batonnet

Answer 30

20 degrés = l’endroit avec le plus de batonnet.

Question 31

Y-a-t-il des cônes ailleurs que dans la favéa

Answer 31

oui. - Même si il ne semble pas avoir de cones ailleurs que dans la fovéa, il y a tout de même un tout petit peu de cone un peu partout. Toutefois, aucune batonnet dans la fovea.

Question 32

En quelques phrases, résumez la composition de la rétine

Answer 32

o Au centre du champ visuel, la rétine est composée uniquement de cônes. Cette partie de Qla rétine se nomme la fovéa.
o Au-delà, la majorité, dans la rétine dite périphérique, les photorécepteurs sont essentiellement des bâtonnets. Même si peu nombreux, il y a toujours des cônes en périphérie.
o Au total, le nombre de bâtonnets est beaucoup plus important que celui des cônes.

Question 33

Pourquoi est-ce que les cônes ont une vision très précise?

Answer 33

o entre un cône et une cellule ganglionnaire, il y a une ligne directe, c’est pourquoi les détails sont très précis. toutefois, on peut avoir 100 bâtonnets pour 1 cellule ganglionnaire. Donc, on a plus de bâtonnets.

Question 34

Qu’est-ce que la Fovéa

Answer 34

: Portion de la rétine recevant la projection des stimuli situés au centre du champ visuel; i.e. endroit où nos yeux sont dirigés. On n’y trouve que des cônes.

Question 35

Qu’est-ce que le Nerf optique

Answer 35

axones des cellules ganglionnaires qui sortent de l’œil pour former le nerf optique

Question 36

Qu’est-ce que la tâche aveugle

Answer 36

• Tache aveugle: Correspond au point où les axones des cellules ganglionnaires sortent de l’œil (Nerf optique). Cette portion de la rétine ne contient aucun photorécepteur. Nous n’avons normalement pas conscience de la tache aveugle parce qu’elle correspond à des régions différentes du champ visuel pour chaque œil et à cause du mécanisme de complétion.

Question 37

Qu’est-ce que le mécanisme de complétion

Answer 37

 le cerveau reçoit une image incomplète dû au point aveugle, il va venir compléter cette image par les mêmes éléments qui entourent l’image. Il va fill in the gaps selon ce qu’il y a dans l’environnement. On ne voit donc pas toujours ce qu’on devrait voir.
 Un nourisson ne voit même pas sa tâche aveugle, donc ce n’est pas quelque chose d’appris, c’est un processus qui se fait tout le temps

Question 38

Qu’est-ce que - Dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA)

Answer 38

La portion centrale de la rétine (contenant la fovéa) est détruite, ce qui entraine une perte de la vision du centre du champ visuel. On voit flou dans le centre de la vision

Question 39

Qu’est-ce que la rétinite pigmentaire

Answer 39

la vision périphérique est atteinte, ne laissant que les cônes fonctionnels. de génération en génération, héréditaire. Condition qui s’attaque d’abord à tout ce qui est en périphérie. Ne laisse que le centre (les cones). Cécité presque complète

Question 40

Quelles sont les deux phases d’adaptation au noir

Answer 40

o Première phase d’adaptation : très rapide, de 3 à 4 minutes après que la lumière soit éteinte puis se stabilise
o Deuxième phase d’adaptation: recommence à augmenter à environ 7 à 10 minutes et continue à le faire jusqu’à environ 20 ou 30 minutes après que la lumière soit éteinte

Question 41

Expliquez le processus d’adaptation au noir

Answer 41

o Le sujet doit ajuster l’intensité d’une lumière de façon a ce qu’elle se situe au niveau du seuil de perception.
o Ensuite, la lumière est éteinte et le sujet doit ajuster l’intensité d’une lumière pour qu’elle puisse être vue.
o On remarque que cette intensité diminue avec le temps car le sujet devient plus sensible, il s’adapte à l’obscurité.
o On obtient ainsi une courbe d’adaptation.
o Courbe d’adaptation au noir: comment la sensibilité visuelle change avec le temps, à partir du moment où les lumières sont éteintes ?
o D’abord adaptation liée aux cônes puis, à partir d’une dizaine de minutes, adaptation liée aux bâtonnets.
o Attention: la courbe est inversée et lorsqu’elle descend, cela signifie une augmentation de la sensibilité.
o Adaptation à l’obscurité commence ici
 Léger délai entre le moment où les lumières sont éteintes et le début de la mesure des courbes : on ne commence pas à s’adapter dès que les lumières sont éteintes.
 La sensibilité max des cônes est inferieure à celle des bâtonnets
o si on regarde mauve et rouge, même si les cônes sont responsables de la première phase, les bâtonnets commencent tout de même à s’adapter. C’est un processus d’adaptation, il se préparent à prendre le relais pur les cônes qui vont atteindre leur maximum. Les bâtonnets vont atteindre leur adaptation finale entre 25-30 minutes.
o à partir de genre 5 minutes, on remarque que les cônes arrêtent complètement de s’adapter. Les cônes ont une sorte de moment très court pour s’adapter alors que les autres vont avoir une plus long moment.
o Les bâtonnets finissent par rattraper la courbe des cones. Une fois que les cones se sont stabilisés, c’est les batonents qui prennent le relais pour la vision nocturne.
o À retenir:
o 1. Les cônes sont responsable de la première partie
o 2. Les bâtonnets travaillent en parallèle pour prendre le relais lorsque les cones vont arrêter de travailler.
o 3. C’est un travail dynamique entre les deux qui vont nous permettre de voir dans le noir.

Question 42

Quelles sont les trois choses importantes à retenir sur l’adaptation au noir

Answer 42

o 1. Les cônes sont responsable de la première partie
o 2. Les bâtonnets travaillent en parallèle pour prendre le relais lorsque les cones vont arrêter de travailler.
o 3. C’est un travail dynamique entre les deux qui vont nous permettre de voir dans le noir.

Question 43

Comment fait-on pour isoler les cônes, les batonnets dans un contexte expérimental

Answer 43

1) Adaptation des cônes: Pour mesurer la courbe d’adaptation aux cônes, on place la lumière au niveau de la fovéa et on immobilise l’oeil. Courbe verte du graphique
2) Adaptation des bâtonnets: mesure chez des personnes qui n’ont pas de cônes (monochromates liés aux bâtonnets). Ces gens n’ayant pas du tout de cônes, on peut donc tester seulement sur les bâtonnets.
3) Quel est le profil d’adaptation chez une personne normale ? Une combinaison des deux. Au début, profil des cônes, puis profil des bâtonnets.

Question 44

Qu’est-ce que la sensibilité spectrale

Answer 44

• 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 45

Quelles sont la sensibilité spectrale des cônes

Answer 45

o Cônes bleus (S cones): surtout sensibles aux longueurs d’ondes courtes, avec une sensibilité maximale à 419 nm.
o Cônes verts (M cones): surtout sensibles aux longueurs d’ondes moyennes, avec une sensibilité maximale à 531 nm.
o Cônes rouges (L cones): surtout sensibles aux longueurs d’ondes élevées, avec une sensibilité maximale à 558 nm.

• En moyenne - Cônes: Stimulus fovéal –sensibilité maximale à 560 nm.

Question 46

Quelle est la sensibilité spectrale des batonnets

Answer 46

• Bâtonnets: Stimulus périphérique avec œil adapté à l’obscurité (rendant ainsi les bâtonnets beaucoup plus sensibles que les cônes) –sensibilité maximale à 500 nm.

Question 47

Quelles sont les 5 couches cellulaires

Answer 47

o	Couche des photorécepteurs 
o	Couche des cellules horizontales 
o	cellules bipolaires 
o	cellules amacrines 
o	cellules ganglionnaires

Question 48

Expliquez la convergence rétinienne

Answer 48

• On constate dans la rétine un degré important de convergence dans l’organisation rétinienne. Notamment, chaque œil compte environ 126 M de photorécepteurs mais seulement 1,25 M de fibres dans son nerf optique.
• Cette réduction constitue un phénomène de convergence, qui correspond donc à la situation où un neurone reçoit des signaux de nombreux autres neurones. Comme un entonoir des influx!
  o Quand on a un seul neurone qui prend le signal de plusieurs autres, on perd en qualité, on perd en détail. Notre acuité visuelle devient moindre.

 une cellule ganglionnaire seule va prendre en charge en moyenne 126 photorécepteurs.

Question 49

Vrai ou Faux? Le niveau de convergence est plus élevé pour les cônes que les batonnets

Answer 49

Faux, les batonnets ont un niveau de convergence plus élevé.
o Bâtonnets: 120 photorécepteurs => 1 cellule ganglionnaire
o Cônes (moyenne): 6 photorécepteurs => 1 cellule ganglionnaire.
 Dans la fovéa, la correspondance peut aller jusqu’à 1 => 1 (C’est pour ça que c’est l’endroit le plus détaillé

Question 50

Expliquez pourquoi les batonnets ont une sensibilité à la lumière

Answer 50

 Du fait de la plus grande convergence des informations issues des bâtonnets, l’intensité lumineuse nécessaire (seuil) pour activer une cellule ganglionnaire connectée aux bâtonnets est moins grande que pour activer une cellule ganglionnaire liée aux cônes
 L’intensité lumineuse est très très faible, mais comme on fait une sommation de toutes ces petites stimulation lumineuses (120), alors on a un signal. c’est pour ça que les bâtonnets sont plus sensibles aux stimulations lumineuses.
 Sur la figure, pour une intensité lumineuse de 2 (unité arbitraire) arrivant aux cônes et aux bâtonnets, le phénomène de convergence fait que seules les cellules ganglionnaires liées aux bâtonnets émettent une réponse

Question 51

Expliquez pourquoi les cônes ont une meilleure acuité visuelle

Answer 51

 parce qu’on perd des détails dans la convergence neuronale. Les batonnets n’ont jamais de lignes directes entre eux et une cellule ganglionnaire comme c’Est le cas pour les cônes
 A l’inverse, parce qu’il y a moins de convergence pour les cônes, les détails sont mieux représentés, comme s’il y avait plus de pixels.
 Deux rayons lumineux cote à cote ou légèrement séparés vont produire la même réponse pour les bâtonnets (figure de gauche) alors que la réponse sera différente pour les cônes (figure de droite). avec les batonnets, on ne peut pas savoir l’endroit exact de la lumière, parce que plusieurs bâtonnets envoie le même signal èa la cellule ganglionnaire
 dans le point b, on peut voir dans les cônes que ce sont deux point lumineux différents qui stimulent deux cônes différents. on le voie parce qu’il y a un cône silencieux entre les deux. on sait donc qu’il y a deux points distincts et non 1 seul gros faiseaux.
 Dans le cas des bâtonnets, on ne pourra jamais savoir qu’il y a deux sources lumineuses différentes. mais c’est bon pour les cônes seulement si on a un espace entre les deux points lumineux oèu les cônes ne sont pas stimulés.

Question 52

Vrai ou Faux? Plus on s’éloigne de la Fovéa, plus l’acuité visuelle est réduite

Answer 52

Vrai

Question 53

Qu’est-ce que l’inhibition latérale

Donnez un cours exemple

Answer 53

• La réponse d’un neurone dépend de la somme (intégration) des messages qu’il reçoit. Ces messages peuvent être activateurs ou inhibiteurs. (Retour au Cours 2!!)
• Il doit y avoir une correspondance entre notre perception et les propriétés de l’environnement (par exemple, plus j’exerce une pression cutanée, plus la fréquence du PA augmente). Que se passe-t-il pour des circuits neuronaux ?
• Circuit neuronal: Ensemble de neurones qui sont interconnectés par des synapses.
• EX1 : circuit linéaire, sans convergence ni inhibition
  o Lorsque le neurone B est activé par le récepteur 4, cela entraine une réponse de sa part (avec un taux de décharge arbitraire à 1).
  o Lorsque les autres récepteurs sont activés, l’information ne provient pas à B qui est activé toujours de la même façon.
• EX2 : Lorsque le neurone B est activé par le récepteur 4, cela entraine une réponse de sa part (avec un taux de décharge arbitraire à 1).
  o Lorsque le neurone B est activé par les récepteurs 3 à 5, cela entraine une augmentation de la réponse de B car ces récepteurs activent directement B
  o Lorsque le neurone B est activé par les récepteurs 2 à 6, cela entraine une augmentation de la réponse de B car les récepteurs 3 à 5 activent directement B, et les récepteurs 2 et 6 activent indirectement B en activant les neurones A et C qui sont excitateurs.
  o La somme des messages provenant des récepteurs 2 à 6 (5+) entraine une activation 5 x plus importante par rapport au cas où seul le récepteur 4 est activé. (1-7?).
  o Si on additionne toutes les stimulations, on devrait arriver à une relation linéaire entre le nombre d’activation et la fréquence du PA. (Parce que tous les neurones sont excitateur, donc on fait toujours +++!)
• EX3 : circuit avec convergence et excitatrices et inhibitrices
  o La réponse d’un neurone dépend de la somme (intégration) des messages qu’il reçoit. Ces messages peuvent être activateurs ou inhibiteurs.
  o Lorsque le neurone B est activé par le récepteur 4, cela entraine une réponse de sa part (avec un taux de décharge arbitraire à 1). Lorsque le neurone B est activé par les récepteurs 3 à 5, cela entraine une augmentation de la réponse de B, avec une augmentation du taux de décharge.
   Parce qu’on a une sommation des excitateurs!
  o Les récepteurs 2 et 6 sont connectés indirectement au neurone B, et le message est transmis d’abord aux neurones A (pour le récepteur 2) et C (pour 6). Les neurones A et C sont des neurones inhibiteurs qui vont exercer une inhibition latérale sur B.
  o La somme des messages provenant des récepteurs 2 à 6 (3 +, 2-) entraine une activation similaire au cas où seul le récepteur 4 est activé
   parce qui on fait 1 + 1+ 1 - 1 - 1 = 1. Les - vont annulés les plus. on va arriver èa la même chose que le récepteur 4.
  o Les récepteurs 1-2 et 6-7 sont connectés indirectement au neurone B, et le message est transmis d’abord aux neurones A (pour le récepteur 2) et C (pour 6). Les neurones A et C sont des neurones inhibiteurs qui vont exercer une inhibition latérale sur B.
  o La somme des messages provenant des récepteurs 1 à 7 (3 +, 4-) entraine une diminution de l’activation de B.
   ici, on est rendu en négatif! inhibition excessive. phénomène typique d’hyperpolarisation (les neurones inhibiteurs du cours 2: il faudrait encore plus de stimulation pour avoir une activation)

Question 54

Retourne Dans les notes et lit la partie sur la limule

Answer 54

ok

Question 55

Les cellules ganglionnaires ont des champs récepteurs concentriques. Expliquez l’effet de ceci

Answer 55

quand on stimule en A, c’est èa l’Extéreur donc on reste èa un niveau de base
quand on stimule en B, on est en plein milieu du centre excitateur. donc PA
quand on stimule en C, il n’y a aucun PA. quand on enlève la stimulation, il envoie un PA (il s’Est retenu et envoie un tout petit peu)

• Important pour l’exam :
  b: maximum de PA du centre excitateur
  c: il y a stimulation centre, mais un peu périphérie. donc pas au maximum mais quand même bien
  d: potentiel de base de la cellule, tout s’annule, il ne se passe rien
  a: c’est stimulé alright! potentiel d’action!
  Exam : on doit pouvoir dire quel genre de réaction on aura dépendamment de où sera la stimulation!

C’est essentiel pour le traitement de l’information