Cours 8 - la vision Flashcards
Définir la vision et son rôle
Fonction spécialisée dans la détection, la localisation et l’analyse de la lumière
La vision est un des sens les plus importants pour:
– Apprentissage
– Rapport avec les autres individus (relation sociale)
– Rapport avec l’environnement
Définir OS, OD, OUU.
OS: oeil gauche
OD: oeil droit
OUU: les 2 yeux
Identifier les structures externes de l’oeil et leur rôle.
- **Cornée: **Recouvre la pupille et l’iris, Pas vascularisée
- Humeur aqueuse: Milieu situé derrière la cornée et la nourrit
- Conjonctive: Membrane qui se replie à partir des paupières et qui se rattache à la sclère (contient cellulles immunitaires)
- Pupille: seul endroit où lumière peut rentrer dans oeil
- Iris: Muscle circulaire, contrôle l’entrée de lumière
- Sclère (Sclérotique): Paroi dure et opaque du globe oculaire
- Nerf optique
Identifier les structures internes de l’oeil et leur rôle.
1. Cristallin: Structure transparente située derrière l’iris, Aide à garder l’image focalisée
2. Muscle ciliaire: Forme un anneau, Attaché à la sclère et au cristallin via les ligaments suspenseurs du cristallin (change courbure du cristallin)
**3. Humeur vitrée: **Gelée épaisse qui sert à garder forme sphérique, 80% du volume de l’oeil, Contient des cellules phagocytaires (Font disparaître le sang et les autres débris)
4. Rétine
5. Fovea
Identifier les structures de la rétine et leur rôle.
1. Disque optique/« tête du nerf optique »
– Lieu d’où partent tous les vaisseaux sanguins rétiniens
– Endroit d’où les fibres du nerf optique sortent de la rétine
– Pas de perception de lumière à cet endroit (blind spot)
2. Macula
– Absence relative de vaisseaux de gros calibres
3. Fovéa
– Légère dépression de la rétine au centre de macula
– Marque le centre de la rétine
– 1,2 mm de diamètre
Bien comprendre rétine nasale vs rétine temporale
Pourquoi n’y a-t-il pas de vaisseaux sanguins dans certaines parties de l’oeil comme la macula?
Pour éviter la présence d’ombres
Partie de l’oeil responsable de la vision centrale nette
Expliquer comment le muscle ciliaire accomode la vision de proche vs de loin avec le critalin.
Muscle surtout impliquer dans vision de près en se contractant, le cristallin se bombe et devient convergent (augmente puissance de réfraction = image converge plus vite au foyer)
Vision de loin:
– Lorsqu’il se relâche, le cristallin devient plus plat
Expliquer pourquoi dit-on que l’accomodation de la vision de proche peut varier avec l’âge.
L’élasticité du critallin diminue avec l’âge (vers 40-45ans) donc vision de proche plus difficile = presbytie
Expliquer les voies par lesquelles l’énergie lumineuse peut être analysée.
- Voie directe: photorécepteurs, cellules bipolaires, cellules ganglionnaires, cerveau
- Voie horizontale: photorécepteurs, cellules horizontales projettent neutrites aux cellules bipolaires (modulation), cellules ganglionnaires, cerveau
- Voie amacrine: photorécepteurs, cellules bipolaires, cellules amacrines qui modulent infos et envoient vers cellules ganglionnaires, cerveau
En grandes lignes, ce sont les chemins que l’influx nerveux peut prendre une fois que le stimulus (lumière) atteint la rétine.
Nommer les couches qui composent l’organisation laminaire de la rétine.
à partir du plus profond de la rétine vers l’extérieur
- Épithélium pigmentaire
- Couche des segments externes des photorécepteurs
- Couche nucléaire externe
- Couche plexiforme externe
- Couche nucléaire interne
- Couche plexiforme interne
- Couche des cellules ganglionnaires (CGRs)
Nommer ce que les couches laminaires de la rétine contiennent.
1. Épithélium pigmentaire:
– Minimise la réflexion (aucune lumière ne passe)
– Renouvelle les pigments photosensibles (disques)
– Phagocyte les disques photorécepteurs sénescents
2. Couche des segments externes des photorécepteurs: Éléments de la rétine sensibles à la lumière
3. Couche nucléaire externe: corps cellulaire photorécepteurs
4. Couche plexiforme externe: Axones/dendrites des cellules bipolaires et horizontales + terminaisons synaptiques des photorécepteurs
5. Couche nucléaire interne: corps cellulaires des cellules bipolaires, amacrines et horizontales
6. Couche plexiforme interne: Enchevêtrement d’axones/dendrites des CGRs, bipolaires et amacrines
7. Couche des cellules ganglionnaires: corps cellulaire des CGRs
Décrire les aspects anatomique généraux des photorécepteurs.
“Quatre parties”: Segment externe, interne/corps cellulaire et terminaisons synaptiques
Segment externe: Empilement de disques enchâssés dans la membrane plasmique
Décrire types de photorécepteurs
* Bâtonnets (95%)
– Long segment externe (bcp de disques)
– 1000 x plus sensibles
– Vision en conditions scotopiques (de nuit)
* Cônes (5%)
– Segment externe court et effilé (peu de disques)
– Vision en conditions phototopiques (de jour)
– Trois types de cônes (vision des couleurs)
Expliquer la répartition des photorécepteurs sur la rétine à partir du centre.
Centre rétine (avasculaire) = fovéa qui contient fovéola = Région dense en cônes
Fovéola = cônes - cell. bipolaire - CGR
Ratio PR/CGR faible = 1 ou 2 cônes pour 1CGR
* aucun batônnet au centre**
Périphérie:
* Majorité de bâtonnets (moins de cônes)
* Ratio de PR/CGR est plus grand
– Plus grande sensibilité à la lumière
– Incapable de distinguer des détails plus fins en plein jour
PR = photorécepteurs et CGR = cellule ganglionnaire rétinienne
V/F Une bonne acuité visuelle (le fait de voir avec précision) demande un rapport faible en PR/CGR donc on peut conclure que la fovéa permet une bonne acuité visuelle.
Vrai:
Rapport faible PR/CGR= 1 ou 2 PR pour 1 CGR (comme au centre de rétine/favéola donc info plus ciblée envoyée à 1 CGR, puis au cerveau)
Rapport élevé PR/CGR= bcp de PR pour 1 CGR (comme en périphérie donc bcp d’infos envoyés en même temps à 1 CGR et à analyser par cerveau)
Quelle type de PR est favorisé pour une bonne vision en plein jour?
grande concentration de cônes
Expliquer la différence entre les types de vision/fonctions visuelle.
Vision Scotopique = bâtonnets (on voit en gris et bleuté)
Vision Mésotopique: début de perception de couleurs
Vision Photopique = cônes (vision normale de couleurs)
Une personne légalement aveugle a perdu l’usage de ses ____ alors qu’une personne qui perd seulement l’usage de ses ____ aura une moins bonne vision si l’éclairage est ____.
Batônnets, cônes, fort, faible…?
Une personne légalement aveugle a perdu l’usage de ses cônes alors qu’une personne qui perd seulement l’usage de ses batônnets aura une moins bonne vision si l’éclairage est faible.
Qu’est-ce que la (rhod-)opsine?
- Protéine-récepteur à 7 passages transmembranaires photosensible présente dans la membrane des disques des PR.
- Contient rétinal: substance photoactivable (passage de cis à trans en présence de lumière)
rhodpsine = batônnet et opsine = cône
Expliquer la phototransduction des batônnets.
Dans l’obscurité: rhodopsine contient rétinal inactif = GMPc est continuellement produit par guanylate cyclase = ouverture canal Na+ = dépolarisation = libération de glutamate (NT)
Présence de lumière = stimule rhodopsine = activation rétinal = activation protéine G (tranducine) = active phosphodiestérase = inhibe GMPc = ferme canal Na+ = hyperpolarisation = moins de libération de glutamate (NT)
NT = neurotransmetteur, rappel: glutamate = excitateur du SNC
Expliquer la phototransduction des cônes
Illumination prolongée:
– Fait chuter les taux de GMPc
– Saturation de la réponse des bâtonnets
- Les cônes prennent la relève (processus de transduction est pratiquement le même)
* Besoin de plus d’énergie pour activer les photopigments
– Seule différence, 3 types d’opsine et leur activation dépend de la longueur d’onde (λ) de la lumière.
* Cônes bleus (λ courte)
* Cônes verts (λ moyenne)
* Cônes rouges (λ longue)
Présence de lumière (avec une certaine λ) = stimule opsine précise ou mélange = activation rétinal = activation protéine G (tranducine) = active phosphodiestérase = inhibe GMPc = ferme canal Na+ = hyperpolarisation
V/F L’adaptation de la vision d’un milieu illuminé à un endroit obscure est plus rapide que l’inverse.
F
Illuminé à obscure = 20-25 min
Obscure à illuminé = 5-10 min
Dans quelle couche laminaire de la rétine se fait le premier transfert d’information synaptique des PR? PR vers quelles cellules? Avec quel NT?
couche plexiforme externe
PR vers Cellules bipolaires et/ou horizontales
NT = Glutamate
Une fois que l’énergie lumineuse est transformée en énergie électrique a/n des PR, elle est transformée en message chimique (NT=glutamate) entre dans les synapse le PR et les cellules bipolaires.
Nommer les types de cellules bipolaires et expliquer leur fonctionnement.
D’après leur réponse au glutamate :
- cellules ON: s’hyperpolarise en présence de glutamate (obscurité avec récepteurs protéine G) donc se dépolarisent en réponse à la lumière (absence de glutamate)
- cellules OFF: se dépolarisent à l’obscurité et produit PPSE** en présence de glutamate**
Définir un champ récepteur
Région de la rétine où, en réponse à une stimulation lumineuse, le potentiel membranaire de la cellule se modifie
*S’applique surtout aux cellules bipolaires et CGR
Décrire le champ récepteur d’une cellule bipolaire.
Le champ récepteur est composé de 2 champs (voir image a):
- Central = Reçoit directement l’information du PR (b)
- Périphérique = Reçoit l’information de cellules horizontales (c)
Chaque champ contient une concentration de cellules bipolaires ON ou OFF = Pour un même champ récepteur, la concentration du champ central est toujours le contraire de la concentration du champ périphérique et vice versa.
## Footnote
champ récepteur n'est pas la même chose que champ de vision
Décrire les champs récepteurs des CGRs.
Organisation similaire à celle des cellules bipolaires (champs récepteurs de type centre-périphérie)
Description colonne de gauche: centre ON et périphérie OFF
- Aucune lumière sur champ récepteur= dépolarisation basale du champ périphérique OFF par obscurité
- Image 1: Un peu de lumière au champ central ON = petite dépolarisation causée par stimulation lumineuse du champ ON + dépolarisation basale du champ périphérique qui reste dans obscurité = augmente un peu stimulation
- Image 2: Un peu de lumière au champ périphérique OFF = dépolarisation basale du champ périphérique inhibé par lumière + champ central ON inhibé par obscurité = diminue stimulation
- Image 3: Bcp de lumière au champ central ON = dépolarisation causée par stimulation lumineuse du champ ON + dépolarisation basale du champ périphérique qui reste dans obscurité = augmente bcp stimulation
stimulation = les lignes verticales
Quelle fonction de la vision les champs récepteurs ON/OFF des CGR remplissent-ils?
Contraste de luminance
(Sensibles aux différences de niveau entre d’éclairement)
Nommer les types de cellules ganglionaires rétiniennes (CGR) et leur fonction.
- Distinction selon la taille
– P (Petites, parvus) = “CGR-P” - majorité
- PA = décharge tonique
- Forme et détail
- Sensibles aux différences de longueur d’onde
- Cellules à opposition simple de couleur
– M (Grandes, magnus) = “CGR-M”
* minoritaire
* Plus grands champs récepteurs
* Propagation plus rapide du PA
* Plus sensibles au faible contraste
* Brève décharge/salve de PA
** Détection du mouvement*
– Non M-non P (K) (koniocellulaires) = CGR-K
Les CGR peuvent constituer des champs récepteurs ON/OFF sensible à la présence ou l’absence de la lumière. Cependant les cellules P (parvus et K) sont aussi des cellules à opposition simple de couleur. Expliquer ce que cela signifie.
Les cellules des champs récepteurs central et périphérique sont sensibles en présence de lumière d’une certaine longueur d’onde (couleur de la lumière). Exemple: un champ récepteur ON rouge sera actif en présence de lumière rouge
Expliquer le fonctionnement des cellules à opposition simple de couleur (CGR de type P et K).
Dans l’image, on prend l’exemple d’un champ récepteur central ON rouge (cellules activées par le rouge) et périphérique OFF vert (les cellules sont activés par le vert, mais mèneront à une inhibition des stimulations globaux)
Exemple: Image d) La réponse à une longueur d’onde donnée au centre du champ récepteur est inhibée par la réponse de la périphérie à une autre longueur d’onde
Expliquer les hémichamps visuels et les régions de la rétine impliquée.
2 hémichamps: gauche et droite séparé par point de fixation au centre.
Chaque hémichamp contient un champ visuel binoculaire
Petit truc peu importe l’oeil: hémichamp gauche va tjrs apparaitre sur partie de rétine la plus à droite et hémichamp droite va tjrs apparître sur parite de rétine la plus à gauche.
Expliquer les pertes de vision selon une lésion au nerf optique, au chiasma optique ou au tractus optique.
- nerf optique: perte de l’hémichamp ipsilat. “externe”
- chiasma optique: perte des 2 hémichamps “externes” (seulement champ visuel binoculaire visible)
- tractus optique: perte complète de l’hémichamp controlat.
Expliquer la voie rétinofuge en identifiant les structures suivantes.
Les axones des CGR forment
1. Nerf optique
2. Chiasma optique: croisement des axones de rétine nasale en contralatéral (axones de rétine temporale restent du côté ipsilatéral)
3. Tractus optiques
Les tractus optiques mènent vers différentes cibles (parties du cerveau)
Si les tractus optiques cibles une voie non-thalamique, de quelle partie du cerveau s’agit-il précisément et leur rôle?
- Diencéphale =** Hypothalamus** (noyau suprachiasmique = rythme circadien)
2. Mésencéphale:
a. prétectum: réflexe pupillaire à la lumière
b. colliculus supéieur: orientation du regard (mvt yeux ou tête)
Expliquer la voie rétinofuge passant par le thalamus (voie visuelle).
Les axones des CGR passent par:
1. Nerf optique
2. Chiasma optique
3. Tractus optiques et font synapse avec neurones du **Corps genouillé latéral (CGL) **
Les axones du CGL se projettent dans les radiation optiques…
Décrire le corps genouillé latéral (CGL)
- Situé dans la partie dorsale du thalamus
- Cible majeure du tractus optique (90%)
** Organisation en six couches**
– En 3D, une pile de 6 crêpes superposées
– Se replient autour du tractus optique
Expliquer l’organisation des couches du CGL selon:
- les axones ipsilat. vs contralat.
- les axones des CGR P vs. M vs. K
Différentes informations provenant de la rétine sont traitées séparément
CGL droit traite la moitié gauche du champ visuel vice versa
– Dans le CGL :
* Axones ipsilatérals = Couches 2, 3, 5
* Axones controlatérals = Couches 1, 4 et 6
Dans chaque CGL = Rétinotopie complète
Couches 1 et 2 plus épaisses = reçoit axones des CGR-M
Couches 3-6 plus minces = reçoit axones des CGR-P
Partie ventrale de chaque couche = reçoit axones CGR-K
Jusqu’à mtn, le message lumineux transformé en message électrique et chimique a suivi ce chemin.
1. Nerf optique
2. Chiasma optique
3. Tractus optiques
4. Corps genouillé latéral (CGL)
5. radiation optique
Quelle serait la destination majeure des axones venant des CGL-P/M/K qui se projettent dans les radiations optiques?
Cortex visuel primaire
Aussi nommé: V1, aire 17 de Brodmann ou cortex strié
Décrire l’oganisation laminaire du cortex visuel primaire
9 couches:
- Couche I: située juste sous la pie-mère, contient très peu de neurones (formée d’axones et de dendrites)
- Couche IV (IVA, IVB, IVC)
- Couche IVC (IVCa et IVCb)
- Ségrégation en couche suggère une répartition des tâches
Jusqu’à mtn, le message lumineux transformé en message électrique et chimique a suivi ce chemin.
1. Nerf optique (axones CGR)
2. Chiasma optique
3. Tractus optiques
4. Corps genouillé latéral (neurones CGL)
5. radiation optique (axones CGL)
6. Cortex visuel primaire
Décrire les 2 types de cellules dans le cortex visuel primaire avec lesquels les axones CGL font synapse.
Cellules étoilées épineuses:
* Petits neurones
* Dendrites recouvertes d’épines
** Couche IVC*
Cellules pyramidales
* Grosse dendrite apicale se ramifiant en remontant vers la pie-mère
* Nombreux dendrites basales qui projettent horizontalement
* Recouvertes d’épines
* Seules à avoir des axones qui projettent vers les autres parties du cerveau
Expliquer la surreprésentation de la fovéa
Bien que la fovéa (centre) représente une minorité de l’espace sur la rétine, sa projection/représentation a/n du cortex visuel est plus importante que les régions avoisinantes.
Expliquer les afférences des axones CGL vers le cortex visuel.
Afférences: Axones du CGL projettent essentiellement vers la couche IVC
- rétinotopie du CGL est préservée
- CGRs de la rétine centrale sont encore surreprésentées
signal va du bas de l’image (rétine) vers le haut (couche IVC)
Nous savons qu’il existe les cellules CGL P (parvocellulaire) et M (magnocellulaire) qui sont afférents vers le cortex visuel et font synapse avec les neurones étoilées (ou pyramidales).
Dans quelle couche précise projettent-ils leur axone pour faire synapse?
CGL-M = couche IVC-alpha
CGL-P = couche IVC-bêta
Expliquer les efférences à partir des 2 types de neurones du cortex visuel.
1. Axones des cellules étoilées de la couche IVC projettent jusqu’aux couches IVB et III
2. Axones des neurones pyramidales des couches :
– III et IVB envoient des axones vers les autres aires corticales
– V vers le colliculus supérieur et le Pons (protubérance annulaire)
– VI innervent massivement le CGL
Axones des neurones pyramidales de toutes les couches se ramifient et forment des connexions locales
Les neurones de la couche IVC (alpha et bêta) se projettent vers IVB ou III. Expliquer ces efférences.
IVC-alpha = voie magnocellulaire = IVB
IVC-bêta = voie parvocellulaire = III
Expliquer les colonnes de dominance occulaire.
Groupement des cellules en colonne dans le cortex visuel primaire (sur couche IVC) en fonction de leur réponse préférentielle à un œil ou à l’autre.
En d’autres mots, les cellules qui traitent préférentiellement infos de l’OS sont empilées en colonne, puis à côté celles de l’OD, puis à côté encore celles de l’OS
Expliquer les “taches” et “intertache” et leur rôle.
Certains neurones de la couche III sont directement innervés par les projections du CGL
* Ces cellules sont localisées dans les « taches »
* Taches sont centrées sur les colonnes de dominance de la couche IV
* Entre les taches se trouvent les zones intermédiaires appelées « intertaches »
Rôle: l’analyse des couleurs
Décrire le canal magnocellulaire ou le canal M (partie a)/gauche de l’image), son lien avec la sélectivité de l’orientation et son rôle.
Les neurones du cortex visuel qui partent de la couche IVC-alpha vers IVB forment aussi des champs récepteurs (nommé champs réceptteurs binoculaires), mais il ne sont pas circulaire et sont composés de cellules simples.
Le champ récepteur est le long d’un axe précis avec des parties “ON” et d’autres “OFF”. Ils sont sensible à l’orientation des traits de lumière.
Pour les cellules de la couche IVB, les champs récepteurs sont sensibles à la direction du mvt (sélectivité de direction). Bref, rôle canal M = analyse des déplacements des objets (ex: G vers D = image du haut).
Décrire le canal P-IB (partie b)/droite de l’image), son lien avec la sélectivité de l’orientation et son rôle.
Les cellules de la couche IVC-bêta projettent vers les couches II et III (taches et intertaches)
* Cellules complexes
– Distinction entre les parties ON et OFF pas claire
– Généralement binoculaires
– Spécifiques à l’orientation
* Rôle: Canal P-IB = analyse de la forme des objets
À revoir!
Expliquer les modules coticaux, les colones d’orientation (vs. les colonnes de dominance et les taches)
Un module corticale: groupe de neurones situés dans le cortex cérébral dont les champs de réception sont identiques.
Exemple: si on introduit une microélectrode à travers les différentes couches du cortex visuel, on verra que des neurones ont la même préférence d’orientation peu importe champs récepteurs simples ou complexes (exemple d’une colonne d’orientation).
On distingue également les colonnes de dominance oculaire, ainsi que les blobs et interblobs (ou taches et intertaches).
Pas la définition exacte…
Donner le rôle des colonnes de dominance occulaire, des taches et des colonnes d’orientation.
Colonne de dominance occulaire: traiter infos venant d’un oeil ou l’autre
Tache: analyse de couleur
Colonne d’orientation: analyse déplacement/mvt et forme des objets
Décrire une déficient de l’aire MST
akinétopsie (vision qui “lag”)
champ visuel est complet, mais ne perçoit pas les mvts
