Cours 6 Flashcards
Définition de l’oeil
Quasi-sphère remplie de liquide et entourée de trois couches de tissus
Les couches de l’oeil
- La rétine (couche interne)
[contient neurones et photorcepteurs - convertit photons lumineux en potentiel d’action] - La tunique uvéale (uvée) comprenant la choroide [bcp de vaisseaux pour nourrir rétine], le corps ciliaire et l’iris
- La sclérotique, qui forme la cornée à l’avant de l’oeil
[opaque à l’arrière mais transparent à l’avant pour former cornée]
Les phases liquides de l’oeil
Pour atteindre la rétine, les rayons lumineux traversent deux milieux liquides :
- l’humeur aqueuse [liquide] (chambre antérieure)
- l’humeur vitrée [gélatineuse] (chambre postérieure
Rôle de l’humeur aqueuse
Nourrir la cornée et le cristallin
Production de l’humeur aqueuse
Par Les procès ciliaires de la chambre postérieure
Maintenance de l’humeur aqueuse
Remplacée plusieurs fois par jours (drainage inadéquat peut mener au développement du glaucome)
Rôle de l’humeur vitrée
Maintenir la forme de l’oeil
Contenance de l’humeur vitrée
Cellules phagocytaires pour éliminer les débris pouvant causer une obstruction au passage de la lumière
Cause de Glaucome
1) Canal de drainage bouché. Accumulation de liquide
2) Augmentation de pression endommageant les vaisseaux sanguins et le nerf optique
Propriétés importantes de la cornée et du cristallin pour la formation d’images nettes sur l’oeil
1) Un degré remarquable de transparence pour transmettre l’énergie lumineuse
–> La cataracte = opacification du cristallin pouvant mener à la cécité
2) La capacité de refraction de la lumière (courbure) afin de générer une image focalisée sur les photorécepteurs de la rétine
*La réfraction est le changement de direction que subit un rayon lumineux quand il traverse la surface de deux milieux transparents différents
Structure responsable de la réfraction a/n de l’oeil
La cornée, presque de toute la réfraction
La puissance réfringente du cristallin est moins grande que celle de la cornée mais elle est réglable
Précision à la mise au point sur la rétine d’objets visuels
Une grande précision à la mise au point sur la rétine d’objets visuels qui sont à des distances avriables de l’observateur
[peut se bomber ou s’applatir pour voir des objets près ou loin]
Anomalies de la réfraction
= Amétropie
- Myopie
- Hypermétropie
Myopie
- Courbure trop accentuée de la cornée
- Longueur excessive du globe oculaire
Hypermétropie
- Longueur insuffisante du globe oculaire
- Puissance insuffisante du système réfringent
[oeil très bombé et image derrière la rétine donc il y a une diminituion du pouvoir de refraction de l’oeil]
Rôle de la pupille pour former une image nette
Adapter à la luminosité extérieure, la quantité de lumière que l’oeil laisse passer : en cas de grande luminosité, la pupille diminue de taille, évitant l’éblouissement et améliorant la netteté de la vision
Partie nerveuse de l’oeil
La rétine
Les parties de la rétine
- Papille optique
- Macula lutea (tache jaune)
Papille optique
- Point d’entrée de l’artère et des veines ophtalmiques
- Sortie des axones des neurones rétiniens afin d’atteindre, par le nerf optique, leurs cibles thalamiques et mésencéphaliques
- Pas de photorécepteurs : tache aveugle
Macula lutea (tache jaune)
- Pigment jaune : xanthophylle qui protège contres les rayons UV
- Acuité visuelle la plus élevée
- Cette acuité est maximale dans la fovéa
La Dégénérescence Maculaire liée à l’âge (DMLA)
- Dégénérescence des photorécepteurs au niveau de la macula
- Deux types (sèche et humide)
[Destruction des cellules de la macula]
Est ce que la rétine fait partie du système nerveux central ?
Oui, Bien que situé en périphérie, fait partie du système nerveux central
Paroi interne de la rétine
On retrouve l’épithélium pigmentaire rétinien (EPR)
- Mince structure exprimant de la mélanine
- Joue un rôle dans la réduction de la réflexion parasite de la lumière
- Rôle essentiel pour la fonction des photorécepteurs
Neurones à transmission verticale directe au niveau de la rétine
- Photorécepteurs
- Cellules bipolaires
- Cellules ganglionnaires
Transmission directe verticale des neurones rétiniens
- Une chaine à 3 neurones : cellule photoréceptrice, bipolaire et ganglionnaire forme le chemin le plus directe pour le transit des informations JUSQU’AU NERF OPTIQUE
- Les PHOTORÉCEPTEURS font synapse avec les CELLULES BIPOLAIRES, qui elles mêmes font synapse avec les CELLULES GANGLIONNAIRES
- Les axones des cellules ganglionnaires forment le nerf optique
Rôle = transmet informations au nerf optique
Transmission horizontales des neurones rétiniens
- Synapses des cellules HORIZONTALES, PHOTORÉCEPTEURS et BIPOLAIRES
Rôle = interactions latérales importantes pour SENSIBILITÉ AUX CONTRASTES DE LUMINANCE sur une large gamme d’intensité - Synapses des cellules AMACRINES, BIPOLAIRES et GANGLIONNAIRES
Rôle = Plusieurs fonctions visuelles, ex. une etape obligatoire dans la transmission des informations des bâtonnets aux cellules ganglionnaires
Types de cellules rétiniens et diversité
5 types de cellules mais une diversité remarquable
[Pourquoi les photorécepteurs sont au fond de l’oeil ?]
- permet de voir + précis
- sinon on aura les photons qui vont frapper les phototrécepteurs et autres structures donc vision moins précise et flou
Types de Photorécepteurs
- Bâtonnets : 90 millions/oeil concentrés en périphérie [+ gros, + nombreux]
- Cônes : 4.5 millions/oeil concentrés au centre de l’oeil (fovea) [+ petits]
Les segments des photorécepteurs
- Segment INTERNE riche en mitochondrie [besoin de bcp d’énergie]
- Segment EXTERNE qui contient un photopigment [constitué de disque qui capte la lumière de façon maximale]
Les 2 segments sont connectés par un CILIUM
Les terminaisons des photorécepteurs
Les terminaisons synaptiques contactent les cellules bipolaires et horizontales
Selectivités des photorécepteurs
Les bâtonnets sont moins sélectifs pour la direction de la lumière qui les atteints (donc captent plus de lumière)
L’épithélium pigmentaire rétinien
- Monocouche de cellules pigmentées à l’arrière de la rétine
- Joue plusieurs rôles cruciaux pour la fonction normale de la rétine
[mélanine = pigment noir qui élimine la lumière parasite]
Rôles essentiels de l’épithélium pigmentaire rétinien
1) Les disques des segments externes ont une vie de 12 jours. Des nouveaux disques se forment tout le temps. L’épithélium pigmentaire élimine les disque épuisés
2) La régénération des molécules des pigments après leur exposition à la lumière
3) Contre la choroïde qui est la source majeure d’alimentation pour les photorécepteurs
Définition rétinite pigmentaire
- Maladie génétique causé par une dégénérescence progressive des photorécepteurs
Conséquence de la rétinite pigmentaire
1) Perte de la vision nocturne
2) Perte progressive du champ visuel externe [photorécepteurs bâtonnets]
Cause de la rétinite pigmentaire
Peut être causé par une dysfonction de l’épithélium pigmentaire (mauvais recyclage du disque externe des photorécepteurs)
Polarisation de la phototransduction du système visuel
Contrairement aux autres systèmes sensoriels, la phototransduction n’implique pas une dépolarisation, mais une hyperpolarisaion suite à un stimulus
- À l’obscurité, le photorécepteur est dépolarisé ; un stimulus lumineux va décroitre encore plus le potentiel de membrane
Changements de potentiel de membrane et phototransduction
Des changements gradées du potentiel de membrane va mener à une variation correspondante de la vitesse de la libération du neurotransmetteur par les terminaisons synaptiques du photorécepteur
Mécanisme de phototransduction (GMPc)
- À l’obscurité, le taux de guanosine monphosphate cyclique (GMPc) dans le segment externe est élevé et se lie aux canaux Na+ –> les canaux sont maintenus OUVERTS; cations peuvent pénétrer
[Équilibre se forme avec + de K+ qui sort que de Na+ et Ca2+ qui entrent dpnc équilibre à l’état DÉPOLARISÉ] - En présence de lumière, les niveaux de GMPc DIMINUENT, les canaux Na+ se FERMENT –> HYPERPOLARISATION [moins de Ca2+ et de Na+ qui entrent]
Dépolarisation de membrane a/n de segment externe
Augmentation du taux de glutamate = Obscurité
Hyperpolarisation de membrane a/n de segment externe
Diminution du taux de glutamate = Lumière
Étapes de la réduction du GMPc
1) L’absorption d’un photon par le pigment photosensible des photorécepteurs :
- Le RÉTINAL, couplé à une protéine de la famille des OPSINES
2) Changement de conformation du rétinal qui conduit à un changement de conformation de l’opsine
[rétinal cis en obscurité et tout-trans en lumière]
3) Le changement de conformation de l’opsine active la Transducine, un message intracellulaire
4) Transducine active une PHOSPHODIESTÉRASE (PDE), qui va hydrolyser le GMPc –> BAISSE des niveaux de GMPc
5) La RÉDUCTION des niveaux de GMPc mène à la FEMRETURE des canaux ioniques
Conséquences de l’absorption d’un photon lumineux
- Amplification du signal :
1 photon –> 1 opsine –> 800 transducines –> 800 PDE –> 800 x6 GMPc –> 200 canaux ioniques/bâtonnet (2% du nombre de canaux) - Des mécanismes vont limiter la durée de cette amplification et rétablissent les différentes molécules dans leur état inactivé:
Opsine activée est phophorylée par rhodopsine kinase –> arrestine se lie à l’opsine et l’empêche d’activer la transducine –> arrêt de la transduction - Le rétinal tout-trans est reconverti en rétinal-cis et recycle dans l’épithelium pigmentaire (cycle des rétinoides)
Rétablissement de l’opsine à son état inactif
Opsine activée est phophorylée par rhodopsine kinase –> arrestine se lie à l’opsine et l’empêche d’activer la transducine –> arrêt de la transduction
But du Cycle des rétinoides
But : Le rétinal tout trans doit être reconverti en rétinal 11-cis pour pouvoir être réutilisé dans la phototransduction
Mécanisme du cycle des rétinoides
- RétinAl tout trans est converti en rétinOl tout trans
- Transporté dans l’épithélium pigmentaire [à l’extérieur du photorécepteur]
- Reconverti en rétinal 11-cis
- Ramené dans le segment externe des photorécepteurs [pourra être actif à nouveau]
Variation de la grandeur de l’amplification
Varie avec le niveau de lumière = Adaptation
Faibles niveaux d’éclairement –> sensibilité à la lumière est au max
Niveaux d’éclairement augmentent –> sensibilité diminue pour empêcher saturation et accroitre la gamme des intensités lumineuses sur laquelle elles opèrent
Mécanisme d’Adaptation de la sensibilité à la lumière
- Concentration en Ca2+ dans le segment EXTERNE joue un rôle essentiel
- Baisse des niveaux de Ca2+
= Augmenter les niveaux de GMPc
= Augmenter les niveaux de rhodopsine kinase [Limiter la transduction]
= Accroitre l’affinité du GMPc pour les canaux ioniques
Différences entre cônes et bâtonnets
- Forme [Segment externe des cônes + petits et en forme de cônes / Segment externe des bâtonnets + grands et en forme de bâtonnets]
- Mécanisme de transduction [+ important a/n des cônes]
- Organisation de leurs conneixons synaptiques
- Distribution dans la rétines [Bat en périphérie et Cones dans macula]
- Type de pigments photosensibles qu’ils contiennent [cônes pour couleur avec oxydation]
–> Chaque système, cône vs bâtonnets, est spécialisé pour des aspects différents de la vision
Sensibilité de photorécepteurs bâtonnets
- Extrêmement sensibles [peu de photons pour activer]
- Sensibles aux rayons lumineux perpendiculaires et obliques
- Répond à un seul photon
Résolution spatiale des bâtonnets
Très faible
[responsable de la vision de nuit ; détails - important en absence de lumière ]
Sensibilité à la lumière des Cônes
- Assez peu sensible [100+ photons pour activer]
- Sensible aux rayons lumineux perpendiculaires
- Répond lorsque plus de 100 photons
Résolution spatiale des cônes
Très élevée [macula]
Rôle de quel photorécepteur dans la perception des couleurs
Cône
Vision n’impliquant que les bâtonnets
Scotopique (faible résolution, pas de perception des couleurs)
Vision impliquant les cônes et les bâtonnets
Mésopique
Vision où les bâtonnets sont saturés [ne transmettent pas d’infos utiles]
Photopique
Pourquoi les bâtonnets sont responsables de la vision de la nuit ?
Répondent invariablement à 1 seul photon
Saturation de quel réponse de photorécepteurs à niveaux élevés d’éclairage ? (mécanisme de transduction)
Les bâtonnets.
La réponse des cônes ne sature pas
Mécanismes d’adaptation des cônes sont ..
+ efficaces avec un décours temporel dela réponse beaucoup + court
Réponse des cônes et des bâtonnets chez l’humain
- Enregistrements, par électrodes à succion, de la réduction du courant entrant provoqué par des flashs de lumière d’intensité croissante
- Pour des flashs MODÉRÉS à INTENSES, la réponse des bâtonnets persiste pendant plus de 600 ms
[bâtonnets : suite au flash, activité électrique générée retourne à son act de base lentment = saturation] - La réponse des cônes revient à la ligne de base en à peu près 200 ms, même aux plus fortes intensités du flash
[cônes : retourne à son act basale rapidement et pourra être constamment réutilisée = vision pas saturée dans le temps]
Connexions synaptiques bâtonnets vs. cônes
- Chaque cellule bipolaire reçoit les connexions synaptiques de 15 à 30 bâtonnets; convergence qui augmente la détection de la lumière
[désavantage = résolution spatiale moins élevé car cellule connectée à plusieurs photorécepteurs] - Chaque cellule bipolaire ne va faire synapse qu’avec 1 seul cône ; augmente la résolution [on saura exactement d’ou vient le photon]
Distribution des photorécepteurs
Plus on s’éloigne de la macula (fovéa), Moins on retrouve des cônes et Plus on retrouve des bâtonnets
Acuité visuelle dans la Fovéa
- MAXIMALE
- Densité extrêmement élevée des cônes (pas de bâtonnets)
1 cône –> 1 cellule bipolaire –> 1 cellule ganglionnaire
Diffusion de la lumière dans la Fovéa
Diffusion limitée de la lumière
- Les couches des corps cellulaires et des prolongements sont poussées autour de la Fovéa
- Zone avasculaire
[meilleure résolution spatiale]
Types de bâtonnets
Un seul type
Types de cônes
Trois types
- Cônes S (courtes longueurs d’onde ; BLEUS)
- Cônes M (moyennes longueurs d’onde ; VERTS)
- Cônes L (longues longueurs d’onde ; ROUGES)
Quantité des différents types de cônes
- cônes S : 5-10% et ABSENTS dans fovéa
- cônes M et L : prédominants et proportion varie d’individu à l’autre
Définition de la vision normale (couleur)
Trichromatique (reconstitution des trois types de cônes)
Anomalies de la vision des couleurs
Vision Dichromatique (reconstitution des couleus à partir de deux sources colorées)
Les zones de contrastes
La majorité des informations visuelles nous viennent des zones de contrastes entre les régions éclairées et les zones plus sombres
Types de neurones impliqués dans contraste et luminance
Tous les types de neurones de la rétine (ganglionnaires, horizontales, bipolaires) sont impliqués dans les mécanismes qui permettent de détecter une sensibilité pariculière aux frontières entre les régions claires et sombre de la scène visuelle
Types de cellules ganglionnaires dans la détection de la luminance
Rôle critique
- Cellules ganglionnaires à centre ON
- Cellules ganglionnaires à centre OFF
Éclairage du champ récepteur d’une cellules ganglionnaire à centre ON
Potentiel d’action [décharge et envoie un signal en présence de lumière]
Éclairage du champ récepteur d’une
cellules ganglionnaire à centre OFF
Réduction du Potentiel d’action [décharge et envoie un signal en absence de lumière]
Comment sont communiqués l’augmentation et la baisse de luminance au cerveau ?
Par une augmentation de la fréquence de décharge d’un des 2 types de cellules gangionnaires (ON/OFF)
À quels niveaux y a-t-il des différences entre ganglionnaires ON et OFF
- Anatomie
- Propriétés physiologiques
- Relations
Potentiels gradués des cellules bipolaires
[ces changements graduels de potentiel de membrane dépendent directement de l’intensité du stimulus lumineux reçu.
obscurité depol = bcp de glutamate
lumiere hyperpol = moins de glutamate
Types de récepteurs du glutamate des ganglionnaires ON/OFF
ON : mGluR6 = hyperpolarisation en réponse au glutamate
OFF : AMPA et kaïnate = dépolarisation en réponse au glutamate
Mécanisme du récepteur des ganglionnaires ON
ON: mGluR6 → hyperpolarisation en réponse au glutamate
Augmentation Lumière → HYPERPLRISATION des photorécepteurs → Diminution Glutamate → cellules bipolaires ON DÉPOLARISÉES.
Ces cellules « inversent le signe » des
photorécepteurs
Mécanisme du récepteur des ganglionnaires OFF
OFF : AMPA et kaïnate → dépolarisation en réponse au glutamate.
AUGMENTATION Lumière → HYPERPOLARISATION des photorécepteurs → DIMINUTION Glutamate → cellules bipolaires OFF HYPERPOLARISÉES.
Ces cellules« conservent le signe » des
photorécepteurs.
Sensibilité des cellules ganglionnaires au contraste de luminance
L’antagonisme centre-pourtour
Les cellules ganglionnaires répondent d’une façon plus vigoureuse à d’étroits faisceaux de lumière dans le centre du champ visuel qu’à des plages lumineuses étendues ou à un éclairement uniforme du champ visuel.
[Sensibilité MAX = faisceau ÉTROIT]
[Sensibilité DIMINUE = faisceau S’ÉLARGIT]
Rôle du centre du champ récepteur
Entouré par une région concentrique qui antagonise la réponse à la stimulation du centre
Origines des effets suppresseurs liés à l’éclairage du pourtour du champ récepteur d’une cellule ganglionnaire
Dans les connexions latérales des photorécepterus et des cellules horizontales
Mécanisme de suppression des effets liés à l’éclairage du pourtour du champ récepteur d’une cellule ganglionnaire
- Photorécepteurs sécrètent Glutamate qui dépolarise les cellules horizontales
- Les cellules horizontales sécrètent GABA qui hyperpolarise les photorécepteurs
[a/n de la projecion synaptique entre le photorécepteur éclairé et la cellule bipolaire –> augmentation du signal = bonne transmission car bcp de GABA à cet interface grâce aux cellules horizontales connectées aux photorécepteurs à l’obscurité dépolarisés]
Rôle des cellules horizontales - Antagonisme centre-pourtour
- L’éclairement du centre du champ récepteur cause une hyperpolarisation des photorécepteurs et la phototransduction se déroule tel qu’attendu.
- Si le signal lumineux déborde dans le pourtour du champ récepteur, la diminution de libération du glutamate par les cônes du pourtour causent une hyperpolarisation des cellules horizontales qui vont libérer moins de GABA, ce qui cause une dépolarisation des photorécepteurs
→ réponse réduite à la lumière dans la
zone du champ récepteur. - Joue un rôle important dans l’adaptation à la lumière
[signal moins efficace qd faisceau + large –> moins de gaba genere par cell horizontales
donc faisceau tres fins = sensibilite max
alors que faisceau large - eclairent bcp de photorecepterus dans la peripherie —> signal moins importantbcp de lumiere —> transmission - importante et empeche saturation du signal vers le cerveau]
Recap de la réponse centre-pourtour
Lumière→ Hyperpolarisation des cônes
et une diminution Glutamate = hyperpolarisation des cellules horizontales (signe +)
Dépolarisation des cônes (signe -)
→ Réponse réduite à l’éclairement
La voie visuelle primaire
De la rétine au corps genouillé latéral du thalamus
- Perception visuelle consciente (luminance, différecnes spectrales, orientation, mouvement) [qd je fixe un objet]
Rôles des autres voies visuelles que la primaire
Coordination de l’ajustement du diamètre pupillaire, de l’orientation des yeux vers l’objet cible et de la régulation des comportements liés au cycle nycthéméral
Localisation des aires visuelles impliquées dans le traitement de l’information visuelle
Lobes occipitaux, pariétaux et temporaux
Lieu de sortie des axones des cellules ganglionnaires de la rétine
quittent la rétine par la papille optique
Les axones des cellules ganglionnaires qui quittent la rétine s’assemble en un faisceau :
Le nerf optique
Lieu de convergence des fibres du nerf optique
Le chiasma optique
Proportion des fibres du nerf optique qui croisent/continuent du même côté du chiasma
60% croisent le chiasme vs. 40% qui continuent du même côté
.. vers le thalamus et l’encéphale
Les axones des cellules ganglionnaires des deux yeux forment, au-delà du chiasma :
Le tractus optique
Diverses structures atteintes par les axones des cellules ganglionnaires apres le tractus
- Le corps genouillé latéral (CGL) du thalamus (cortex visuel) [conscient]
- La région du prétectum (contrôle de la pupille)
- Le noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus (contrôle des rythmes circadiens) [infos sur l’intensité de lumière]
- Le colliculus supérieur (mouvement des yeux et de la tête) : direction des récpeteurs sensoriels de la tête vers des objets d’intérêt
Les projections centrales des cellules ganglionnaire
Les voies visuelles
La voie rétino-géniculo-striée
= voie visuelle primaire
- Perception visuelle consciente (luminance, différences spectrales, orientation, mouvement)
- Projections vers le cortex visuel primaire
Structure qui contrôle réflexe de la pupille et du cristalli
Le Prétectum
Projections du Prétectum
vers le noyau d’Edinger-Westphal (impliqué dans la constriction de l’iris)
[controle la qté de lumière qui entre dans l’oeil]
Circuit du réflexe pupillaire à la lumière
- Les fibres se projetant sur le prétectum forment des connexions synaptiques avec des neurones qui se projettent sur le noyau d’EDINGER-WESTPHAL
- Les neurones des noyaux d’EDINGER-WESTPHAL aboutissent à leur tour dans les GANGLIONS CILIAIRES, dont les neurones innervent les MUSCLES CONSTRICTEURS DE LA PUPILLE
- Les cellules ganglionnaires se projetant sur le prétecteum peuvent détecter la lumière indépendemment des photorécepteurs (MÉLANOPSINE) [proteine photopigmentaire = role dans rythmes circadiens et reflexes pupillaires]
Structure responsable de l’orientation des mouvements des yeux et de la tête
Colliculus supérieur
Structure responsable d’influencer des fonctions végétatives synchronisées par le rythme circadien
Hypothalamus
Nécessités des voies du Colliculus supérieur et de l’hypothalamus
Ne nécessitent peu ou pas d’informations sur les détails de l’information visuelle.
Nécessitent une mesure globale du changement des niveaux de lumière [est ce qu’il y a plus ou moins de lumière]
La voie rétinohypothalamique
- L’origine du tractus rétinohypothalamique est constituée par des cellules ganglionnaires rétiniennes [spécialisées] intrinsèquement photosensibles, qui contiennent la MELANOPSINE
- Leurs axones se projettent directement sur les noyaux suprachiasmatiques de l’hypothalamus via le nerf optique et le chiasma optique
- Les noyaux suprachiasmatiques reçoivent et interprètent les informations sur la lumière ambiante, l’obscurité et la durée du jour, importantes pour la fonction de l’ “horloge biologique’
La partie de l’espace visuel que voit chaque oeil =
son champ visuel
[mélange des infos a/n du cortex pas avant]
Point de fixation =
F = Point de fixation (espace visuel dont l’image se forme sur la fovéa)
Les quadrants rétiniens et leurs relations avec l’organisation des champs visuels
Les relations spatiales que les cellules ganglionnaires entretiennent entre elles au sein de la rétine, sont préservées au niveau de leurs cibles centrales. Les structures visuelles centrales présentent donc une REPRÉSENTATION ORDONNÉE, OU “CARTE” DE L’ESPACE VISUEL
Image perçu par l’oeil vs. formée sur la rétine
Image inversé sur la rétine entre quadrants inférieur et supérieur et quadrants temporal et nasal
Chevauchement de deux champs visuels =
Champ binoculaire
Vision Binoculaire vs Monoculaire
Comme le recouvrement des champs visuels ne se fait que dans la partie centrale, la vision de la périphérie est strictement monoculaire
Les projections des champs des visions sur les 2 rétines et le croisement des fibres dans le chiasma optique
- Les informations en provenance du champ visuel gauche empruntent le tractus visuel droit (et vice-versa)
- Les informations visuelles
venant de la zone binoculaire
(points B,C) atteignent les 2
yeux; ceux de la zone
monoculaire (A,D), un seul [voir schema cours 6 slide 60]
[pt A est dans le champ temporal gauche extreme - champ temporal gauche monoculaire et donc va se former exclusivement das retine nasale de loeil gauche
B est dans temporte du champ visuel binoculaire se forme dans retine nasal de loeil gauche et retine temporal de loeil droit et inversement de lautre coté]
Fibres optiques a/n du tractus
Contrairement au nerf optique, le tractus optique va contenir des fibres venant des 2 yeux
Déficits du champ visuel : Lésion avant le chiasma
Une perte de la vision à l’oeil d’origine
[champ d’1 oeil complètement noir]
Déficits du champ visuel : Lésion du chiasma
Une hémianopsie bitemporale ou hétéronyme
[axones qui traversent le chiasma seraient selectionnées
ceux qui viennent de rétine nasal de loeil gauche seront perdu et contraire pour lautre oeil]
Anopsie =
déficit d’une partie relativement étendue du champ visuel
Causes Hémianopsie bitemporale
Survient le plus souvent à la suite de tumeurs situées au niveau du chiasma optique moyen (tumeurs de la glande pituitaire, adénomes hypophysaires et les craniopharyngiomes)
- Peut aussi survenir suite à un anévrisme de l’artère communicante antérieure qui survient au-dessus du chiasme
Déficits du champ visuel : Lésion du tractus optique droit
Une hémianopsie homonyme
[tractus optique transmet des infos visuelles qui viennent du champ visuel controlateral - donc tractus optique droit transmet infos du champ temporal gauche donc si decicit a/n du tractus droit = infos du champ visuel gauche –> donc champ binoculaire droit et champ monoculaire gauche]
Causes d’une Hémianopsie homonyme
Survient suite à une lésion cérébrale en conséquence à un accident vasculaire cérébral, un traumatisme, une tumeur, une infection ou après une intervention chirurgicale.
Boucle dans le lobe temporal qui convoie les infos de la partie supérieure de champ visuel controlatéral =
L’Anse de Meyer
Déficits du champ visuel : Lésion de l’anse de Meyer
Hémianopsie homonyme en quadrant du champ visuel supérieur
[perte infos du champ superieur du cote controlateral du cote gauche]
Les radiations optiques et les Anses
Passé le corps genouillé latéral du thalamus, transportent des informations visuelles à travers deux divisions (appelées divisions SUPÉRIEURE (anse de Baum) et INFÉRIEURE (anse de Meyer)) jusqu’au cortex.
Lésion dans une seule radiation optique
Implique que seul le quadrant supérieur ou inférieur respectif du champ visuel est affecté
Déficits du champ visuel : Épargne maculaire
Perte de la vision dans une grande étendue du champ visuel à l’exeption de la vision fovéale
[affecte tout ce qui est en dehors de macula, tout ce qui est peripherique va etre affecte]
Causes d’une épargne maculaire
Observée principalement lors de lésions corticales
Trajet des infos optiques du tractus
Tractus optique –> CGL du thalamus –> cortex strié (primaire)
Organisation rétinotopique du cortex strié
= ordonnée et carte de l’hémichamp controlatéral
Fovéa dans le cortex strié
Partie postérieure
Régions périphériques de la rétine dans le cortex strié
Partie antérieure
Champ visuel supérieur dans le cortex strié
au dessous de la scissure calcarine et vice versa
Occupation de fovéa dans cortex strié
presque tout le pole caudale du lobe occipital
Évolution du cortex visuel
Le cortex visuel a évolué pour recevoir, traiter, et intégrer l’indication visuelle qui entre dans le cerveau par les yeux [par cellules ganglionnaires]
Informations visuelles et cortex visuel
L’information qui est traitée dans le cortex visuel est alors transférée à d’autres endroits du cortex pour l’analyse approfondie et l’utilisation. [ganglionnaire vers thalamus puis cortex puis ..]
Aires du cortex visuel
Le cortex visuel du lobe occipital contient les aires de Brodmann :
- Cortex visuel primaire (strié) (V1) = Aire 17
- Cortex visuel secondaire (V2) = Aire 18
- Cortex visuel associatif (extrastrié) (V3,V4,V5/MT) = Aire 19
Architecture du cortex visuel primaire (strié)
- une couche de neurones stratifiée (2mm d’épaisseur)
- Divisé en 6 couches majeures [comme somesthésique]
But de l’organisation en couche du cortex V1
L’organisation en couches sert à regrouper des populations de neurones ayant en commun des profils de connexion semblables
[neurones des differentes couches ont des profils de connexion pour chacune des couches du cerveau]
Type cellulaire le plus abondant dans V1
Les cellules pyramidales
Couche du V1 qui n’est pas le plus abondante en cellules pyramidales
4C
Type cellulaire le plus abondant dans la couche 4C du V1
Les neurones étoilés épineux
Afférences issues du corps genouillé latéral (CGL) du thalamus
- Les axnes du CGL se terminent principalement dans les couches 4C et 4A du cortex V1, et de façon moins dense les couches 1, 2-3 et 6
[majorite des infos qui viennt du thalamus aboutissent dans 4C et 4A]
Principales connexions intracorticales du cortex visuel
- Les cellules de la couche 4C émettent des axones allant vers les couches 4B et 2-3
- Les axones de la couche 2-3 se terminent dans la couche 5
- Les axones de la couche 6 se projettent dans la couche 4C [rétroaction]
[pas a apprendre par coeur les differentes connexions mais savoir qu’a partir de la couche 4C il ya diff connexions qui se projettent vers dautres portions du cortex visuel primaire]
Efférences des neurones du cortex visuel : Couches 2, 3 et 4B
Les axones des couches 2-3 et 4B se projettent vers le cortex visuel secondaire (V2) et vers le cortex extrastrié (aires V3, V4, V5) (impliqués dans la reconnaissance de forme, l’attention visuelle)
Efférences des neurones du cortex visuel : Couche 6
Les axones de la couche 6 se projettent vers le CGL du thalamus [rétroaction pour retourner au thalamus]
Efférences des neurones du cortex visuel : Couche 5
Les axones de la couche 5 se projettent vers le colliculus supérieur (direction des récepteurs sensoriels de la tête vers des objets d’intérêt)
Spécificité des neurones du cortex visuel primaire
- Les neurones du cortex visuel primaire vont répondre à un ensemble bien spécifique de caractéristiques visuelles
- Si le stimulus visuel ne correspond pas à la spécificité d’un neurone individuel, celui-ci ne répondra pas
Expériences de Hubel et Wiesel
Pour comprendre comment le cortex visuel est capable d’intégrer les informations en provenance de la rétine - Organisatioon fonctionnelle du cortex strié
Résultats des expériences de Hubel et Wiesel
- Les réponses des neurones du CGL à des étroits faisceaux lumineux sont très semblables à celles des cellules ganglionnaires:
-Organisation du champ récepteur en centre et pourtour
-Une sélectivité aux augmentation ou diminution de luminance
Cependant, les neurones du cortex strié n’avaient aucune
réponse à ces faisceaux lumineux.
Résultats des expériences de Hubel et Wiesel (réponse préférentielle)
Les neurones corticaux répondent vigoureusement à des barres de contraste, à condition qu’elles soient présentées selon une orientation particulière
- Les neurones corticaux ont donc une réponse préférentielle à des
orientations spécifiques des bords
Le codage d’une orientation particulière d’un élément de la scène visuelle est faite par l’activité d’un groupe distinct des neurones sélectivement sensibles à cette orientation.
- Toutes les orientations des bords sont représentées de façon égale dans le cortex strié.
Comment une image visuelle pourrait-elle être présentée par des neurones spécifiquement sensibles à des orientations particulières?
vision flou [schéma cours 6 slide 82]
Chaque vignette illustre les composantes qui sont détectées par les neurones répondant préférentiellement à des orientations verticales, horizontales et obliques
Préférences des neurones du cortex visuel strié
Préférence pour une ORIENTATION particulière:
– La plupart des neurones du cortex strié répondent à des bords ou à des barres de contraste à condition qu’ils soient présentés selon une orientation particulière
- Sensibilité préférentielle à une DIRECTION particulière
- Sensibilité préférentielle à certaines FRÉQUENCES SPATIALES et TEMPORELLES (degré de finesse et fréquence des variations de contraste)
- Ensemble, ces sensibilités spécifiques des neurones sont à la base d’un CODAGE EFFICACE qui maximise la quantité des informations codées tout en gardant la redondance au minimum
Rôle des cartes fonctionnelles du cortex
Progression ordonnée des propriétés des réponses dans le cortex visuel
But des expériences de pénétration d’électrodes dans le cortex à différentes orientations
Détecter les niveaux d’organisation des neurones corticaux
Degré élevé d’organisation radiale du cortex
Les neurones disposés le long de l’axe radial du cortex ont des champs récepteurs centrés sur la même région du champ visuel, et leurs orientations préférées sont semblables
[penetrer de façon radiale = 123456 —> qd il est a 1 il rep a une portion specifique puis portion 2 aussi, etc.. il sont donc positionnés en position radiale et répondent à la même portion du champ visuel]
Progression ordonnée du centre du champ visuel et des orientations préférées a/n du cortex V1
Les neurones disposés le long de l’axe tangentiel du cortex montrent une progression des propriétés de leur champ récepteur et des orientations préférées qui se décalent de façon progressive
[répartitions des neurones qui rep à des positions différentes du champ visuel]
Afférences issus des 2 yeux dans CGL du thalamus
Le CGL du thalamus reçoit des afférences des 2 yeux, mais les afférences de chaque œil restent confinées dans des couches distinctes
Couche de terminaison des axones sortant du CGL
Couche 4
Ou se fait le mélange des voies isssues des deux yeux
Dans le cortex strié
Mélande des voies issues des deux yeux dans le cortex strié
Les neurones de la couche 4 envoient leurs axones vers les autres couches
– Les messages des deux yeux convergent sur les mêmes neurones individuels: un décalage continu de la dominance oculaire
- La réunion des afférences venant des 2 yeux est à la base de la stéréoscopie (sensation de profondeur)
Répartition des régions qui répondent exclusivement à un oeil ou à un autre dans la couche 4 du V1
Alternance des régions Ipsi - Égale - Contro au fur et à mesure des couches
Division du travail dans la voie visuelle primaire
La voie visuelle primaire est composée de voies fonctionnellement différentes qui acheminent les informations issues de classes distinctes de cellules ganglionnaires jusqu’au cortex strié
Rôle de la division des voies visuelles
Détection des couleurs, de la forme des objets, de leur vitesse de déplassement
Lieu de division des voies visuelles
CGL du thalamus
Informations visuelles reçu par le CGL du thalamus
informations des deux yeux
Couches du CGL du thalamus
6 couches de neurones :
- couches 1,4,6 reçoivent leurs inputs de la rétine NASALE
- couches 2,3,5 reçoivent leurs inputs de la rétine TEMPORALE IPSILATÉRALE
Taille des neurones du CGL du thalamus
Les couches du GCL se différencient également par la taille de leurs neurones :
- Les deux couches ventrales sont composées de neurones de grande taille: Couches MAGNOCELLULAIRES
- Les 4 couches dorsales sont composées de neurones de petite taille: Couches PARVOCELLULAIRES
Afférences des couches magno- et parvo- cellulaires
Reçoivent leurs afférences de ppulations de cellules ganglionnaires
Afférences des couches magnocellulaires
Les cellules ganglionnaires de type M se terminent dans ces couches
Afférences des couches parvocellulaires
Les cellules ganglionnaires de type P se terminent dans ces couches
Voies magno- et parvo- cellulaires
Les projections des neurones des relais des couches magno- et parvo- cellulaires se terminent aussi dans des strates différentes de la couche 4C du cortex strié :
– Axones magnocellulaires aboutissent dans la couche supérieure de la couche 4C (4C alpha)
– Axones parvocellulaires aboutissent dans la couche inférieure de la couche 4C (4C béta)
Caractéristiques des cellules ganglionnaires M
- Morphologie: des corps cellulaires et des panaches dendritiques plus étendues, des axones de plus gros calibre
- Des champs récepteurs plus étendues
- Des vitesses de conduction plus élevée
- Répondent d’une manière phasique (transitoire)
- Aucune sensibilité aux différences de longueur d’onde de la lumière → INCAPABLES de transmettre les infos sur la couleur
- La voie M est importante pour les taches qui exigent une résolution temporelle élevée: estimer la position, la vitesse et la direction d’un objet qui se déplace rapidement
Caractéristiques des cellules ganglionnaires P
- Morphologie: des corps cellulaires et des panaches dendritiques moins étendues, des axones de plus petit calibre
- Des champs récepteurs moins étendues
- Des vitesses de conduction moins élevée
- Répondent d’une manière tonique (maintenue)
- Sensibles aux différences de longueur d’onde de la lumière qui tombe sur le centre et le pourtour de leur champ récepteur→ capables de transmettre les infos sur la couleur
- La voie P est importante pour la vision à haute résolution: l’analyse détaillée de la forme, la taille et la couleur des objets
Conséquences au niveau de lésions des voies magnocellulaires
- Peu d’effet sur l’acuité visuelle ou la détection des couleurs
- Réduction de l’aptitude à détecter des mouvements rapides
Conséquences au niveau de lésions des voies parvocellulaires
- Pas d’effet sur la perception des mouvements
- Perte d’acuité visuelle et de perception des couleurs
Organisation fonctionnelle des aires visuelles extrastriées (singe)
Des études chez le singe ont permis de démontrer l’existence de plusieurs aires spécialisées dans le traitement des informations visuelles :
- Aire temporale moyenne (MT) = direction du déplacement
- Aire V4: Réponse aux couleurs
Déficits visuels après une lésion localisée des régions du cortex extrastrié : Aire MT
akinétopsie cérébrale: incapacité de voir les objets en mouvements
[pourrait pas voir es mouvements flides - slmnt mvmnts saccadés = dangereux (ex: traverser la rue on pourra pas voir la voiture arrivé on va juste la voir loin puis directement devant nous)]
Déficits visuels après une lésion localisée des régions du cortex extrastrié : Aire V4
achromatopsie cérébrale: incapacité de voir le monde en couleur
[Interruption des signaux empêchant de voir les couleurs]
Deux systèmes visuels extrastriés séparés
Voie ventrale et Voie dorsale
Distribution des informations des systèmes extrastriés
vers les cortex associatifs du lobe temporal et pariétal
Voie ventrale (Allant vers quel lobe + Rôles)
allant vers le lobe temporal
- Vision détaillée des formes
- Reconnaissance des objets
Voie dorsale (Allant vers quel lobe + Rôles)
allant vers le lobe pariétal
- Analyse du mouvement, reconnaissance des relations de position entre les objets de la scène visuelle [3D, proche, loin..]
