Vision

Question 1

Quelles sont les deux parties de l’oeil?

Answer 1

Membranes de l’oeil : Sclérotique, la choroïde et la rétine.
Parties transparentes : Cornée, l’humeur aqueuse, le cristallin, et l’humeur vitrée.

Question 2

La rétine est-elle un organe périférique?

Answer 2

Non. La rétine n’est pas un organe périphérique mais fait partie du système nerveux central. La rétine s’est développée à partir de l’ectoderme neural, la partie spécialisée de l’ectoderme à partir duquel s’est développée le cerveau.

Question 3

Qu’est ce que l’épithélium pigmentaire et sa fonction ?

Answer 3

L’épithélium pigmentaire (EPR) est garnie de pigments noirs appelés mélanine, qui ont pour fonction d’absorber la lumière non capturée par la rétine. Ceci empêche la lumière d’être reflétée sur la rétine à partir du fond d’oeil, ce qui aurait pour effet de dégrader l’image visuelle.Note : différent chez certains animaux comme le chat par exemple.

Question 4

Comment est organisée la rétine?

Answer 4

8 couches, regroupées en 3 couches principales :
1) photorécepteurs,
2) cellules bipolaires et horizontales,
3) cellules ganglionnaires et amacrines
Les photorécepteurs, cellules bipolaires et ganglionnaires forment des connections en série (verticalement) tandis que les cellules horizontales et amacrines formes des connections latérales (horizontalement).

Question 5

Quels sont les trois rôles des cônes?

Answer 5

1) diurne (si la lumière ambiante est au dessus de 10 lux, seuls les cônes contribuent à la vision)
2) des couleurs et,
3) de l’acuité visuelle : les personnes qui perdent la fonction des cônes sont légalement aveugles=(vision de moins de 20/200).

Question 6

Combien y-a-t’il de cônes dans la rétine?

Answer 6

6.4 millions

Question 7

Quels sont les trois types de cônes et leur proportion?

Answer 7

1. cône bleu (419 nm), (8-10%)
2. cône vert (531nm) (50-54 %)
3. cône rouge (559 nm) (33-35%)

Question 8

Pour quelle longeur d’onde la sensibilité est-elle maximale?

Answer 8

La sensibilité que constitue ces trois systèmes forme la vision photopique avec un pic à : 555nm (soit de la lumière vert-jaune).

Question 9

Quels sont les quatre carractéristiques de cônes bleu?

Answer 9

1. plus gros que les 2 autres types = une moins bonne résolution spatiale
2. plus lent à répondre = moins bonne résolution temporelle.
3. Aucun cône bleu dans le centre de la rétine soit la fovéola.
4. Projettent davantage à des cellules bipolaires de type ON et projettent à des cellules ganglionnaires sans antagoniste (centre/pourtour).

Question 10

Combien y-a-t’il de bâtonnets dans la rétine?

Answer 10

110-125 millions

Question 11

Quels sont les deux rôles des bâtonnets?

Answer 11

1. la vision nocturne, laquelle est achromatique
2. la capacité maximale des champs visuels; ils fonctionnent surtout le soir et la nuit (en deca de 1 lux ils sont les seuls à contribuer à la vision)

Question 12

À partir de quel seuil lumineux les cônnes cessent-ils d’être utile?

Answer 12

Doit avoir 1 lux pour activer les cônes

Question 13

Quel est l’effet de la perte des bâonnets sur la vison?

Answer 13

Une perte totale des bâtonnets ne produit pas seulement une perte de la vision de nuit mais aussi une perte des champs visuels importante.

Question 14

Quels sont les carractéristiques de la lumière qui stimule les batônnets

Answer 14

Les bâtonnets sont très sensibles à la lumière. Un seul photon est nécessaire pour exciter un bâtonnet.
Un seul type existe avec un pic de sensibilité à : 496nm.

Question 15

Combien de photons sont nécesssaires pour activer les cônes?

Answer 15

50-100 sont nécessaires pour exciter un cône

Question 16

Pourquoi les bâtonnets sont-ils plus sensibles que les cônes?

Answer 16

1) Contiennent plus de photopigments que les cônes leur permettant ainsi de capturer plus de lumière;
2) Les bâtonnets amplifient le signal lumineux davantage que les cônes;
3) Le système des bâtonnets est convergeant, c.-à-d. que plusieurs bâtonnets forment une synapse sur le même interneurone (cellule bipolaire).

Question 17

Pourquoi les cônes ont-ils une meilleur résolution spatiale?

Answer 17

1) Les cônes sont concentrés (densité plus élevée) dans la fovéa, soit à l’endroit où l’image visuelle subie le moins de distorsion (5 degrés centraux).
2) De plus, seulement un petit nombre de cônes projettent aux cellules
bipolaires. Dans la fovéa, un seul cône pour une seule cellule bipolaire.

Question 18

Quels sont les carractéristiques tempotelles des cônes?

Answer 18

Les cônes peuvent répondre à des stimuli de plus de 70 Hz. (c-à-d, 70 éclairs à la seconde). Leur récupération est de 200 ms soit 4 fois plus vite qu’un bâtonnet.

Question 19

Quels sont les carractéristiques tempotelles des bâtonnets?

Answer 19

Pour un bâtonnet, tous les photons qui sont absorbés pendant un intervalle de 100 ms sont moyennés. Ceci empêche les bâtonnets de répondre de façon distincte à des stimuli de plus de 20 Hz (soit 20 éclairs à la seconde).

Question 20

Qu’est-ce qui permet de déceler les couleurs?

Answer 20

C’est la réponse relative de chacun des types de cônes à un signal qui permet de générer la vision des couleurs et cette génération se fait par le cerveau.
Il faut au moins deux types de cônes. Un tel système divariant permet de transmettre deux valeurs de brillance (brightness) pour chacun des objets. Suite à la comparaison des deux brillances, le cerveau peut distinguer la couleur.
Si l’objet dégage autant les courtes que les longues longueurs d’ondes, l’objet sera perçu comme blanc, gris ou noir dépendamment de la brillance de l’arrière plan (éclairage ambiant).

Question 21

Qu’est-ce que la théorie de l’opposition?

Answer 21

Certaines couleurs ne peuvent se combiner s’ils émanent d’un même point de l’espace. ROUGE et VERT; JAUNE et BLEU; BLANC et NOIR. Ces couleurs s’annulent dans ces conditions pour former une nouvelle couleur.
Selon cette théorie, il existerait 6 couleurs primaires qui se forment à partir de 3 paires mutuellement antagonistes: ROUGE-VERT, JAUNE-BLEU; BLANC-NOIR.
Si on mélange ldeux opposé on obtient une couleur pure différente.

Question 22

Qu’est-ce que la théorie des contrastes?

Answer 22

Les couleurs ooposées s’intensifient mutuellement lorsqu’elles émanent d’un point adjacent dans l’espace, tel qu’un objet rouge sur un arrière plan vert. Dans ces circonstances, les types de cônes facilitent les uns les autres au lieu de s’annuler.

Question 23

Qu’est-ce que le principe additif et soustractif?

Answer 23

Le principe additif est utilisé en autre par les par téléviseurs. Le principe soustractif, par les imprimantes à jet d’encres.

Question 24

Qu’est-ce que la vision photonique?

Answer 24

-Luminance photopique : proportionnel à la sommation entre l’absorption sous-pesée ou relative des cônes verts et rouges. Pic : 555nm
En vision photopique, c-à-d, dans un éclairage de plus de 10 lux, seuls les cônes contribuent à la vision, les bâtonnets étant saturés.

Question 25

Qu’est-ce que la vision scotopique?

Answer 25

-Luminance scotopique : proportionnel au nombre brute de photons absorbés par les bâtonnets. Pic : 496nm ou 507nm (dépendamment des livres de référence).
En vision scotopique, c-à-d, dans un éclairage de moins de 1 lux ou l’équivalent d’un clair de lune, seuls les bâtonnets contribuent à la vision.

Question 26

Qu’est-ce que la vision mésopique?

Answer 26

Entre les deux, en vision mésopique, c-à-d, dans un éclairage entre 1 et 10 lux, les bâtonnets et les cônes contribuent à la vision.

Question 27

Qu’est-ce que la phototransduction?

Answer 27

La lumière frappe la partie photosensible du disque photorécepteur ce qui déclenche une cascade moléculaire dont l’objectif est de contrôler la concentration de GMP cyclique qui module la libération du neurotransmetteur glutamate:
1. À la noirceur, la concentration élevée de GMPc maintient les canaux Na+ ouverts ce qui génère le courant (entrant) de noirceur (dark current): le photorécepteur est donc dépolarisé à la noirceur.
2. À la lumière, la concentration de GMPc diminue ce qui produit la fermeture des canaux NA+ (ce qui réduit le courant entrant): le photorécepteur est donc hyperpolarisé.

Question 28

Lorsque la lumière esttrès élevée quels sont les trois types d’adaptation de l’oeil?

Answer 28

1. Contraction de la pupille : pour réduire la quantité de lumière qui entre dans la rétine afin de faciliter la focalisation de la lumière vers la fovéa.
2. Le Ca2+ : durant une illumination prolongée, les canaux GMPc se ferment, le Ca2+ ne peut plus entré, le transporteur continue à le sortir… Comme le Ca++ inhibe la guanylate cyclase soit l’enzyme qui synthétise le GMPc du GTP, la diminution de Ca++ réduit cette inhibition ce qui permet de resynthétiser du GMPc et ainsi rouvrir les canaux Na+. Le Ca++ à bas niveau permettrait de désensibiliser le photorécepteur (le rendant ainsi réceptif à nouveau à une augmentation de lumière).
3. Les cellules ganglionnaires contribuent aussi à l’ajustement de la sensibilité en fonction de la lumière.

Question 29

Quels sont les étapes de la phototransduction dans le bâtonnet?

Answer 29

1-Un photon convertit une molécule rhodopsine (11cis-retinal+opsine en tout-trans-retinal+opsine)
2- 1 rhodopsine active 800 molécules de transducine (protéine G)
3-Chacune des protéines G n’active qu’une molécule de photodiestérase mais cette dernière catalyse la dégradation de 6 molécules GMPc ce qui produit la fermeture de 200 canaux ioniques (soit 2% des canaux ioniques d’un bâtonnets). 1 photon pour un bâtonnet produit un changement de potentiel nette de 1mV).
4-Le photorécepteur s’hyperpolarise ce qui engendre une diminution de libération de glutamate.

Question 30

Comment fonctionneent les cellules bipolaires et ganglionnaire on et off?

Answer 30

La libération de glutamate dépolarise les OFF ionotropique (OFF=dépolarise suite à une augmentation de glutamate) et hyperpolarise les ON métabotropique (ON=dépolarisation suite à une baisse de glutamate).

Question 31

Quelles sont les carractéristiques des cellules ganglionaires?

Answer 31

1. Le champ récepteur des cellules ganglionnaires est circulaire, mais varie en taille le long de la rétine.
2. Dans la fovéa, le champ récepteur est petit, moins de 1 degré (0.25mm). En périphérie, le champ est large 3 –5 degrés (0.75mm-1.25mm).
3. Dans la majorité des cellules ganglionnaires, le champ récepteur est divisé en deux parties : le champ récepteur central et le champ récepteur du pourtour ou annulaire. Ils seront de types différents (un on et l’autre off).

Question 32

Quelles sont les trois classes de cellules ganglionaires?

Answer 32

Classe I : Les cellules ON-centre sont excitées par le rayon lorsque celui est présenté au centre du champ de la cellule. En contraste, le même rayon appliqué dans son pourtour inhibe sa réponse.
Classe II : Les cellules OFF-centre fonctionnent à l’inverse. Excité par un rayon dans son pourtour et inhibé par une stimulation de son centre.
-> TOUS les photorécepteurs projettent à ces deux types de cellules ganglionnaires = deux systèmes parallèles pour analyser l’image visuelle
Classe III : Cellules ON/OFF. Produisent des potentiels d’actions au début de l’illumination et à la fin de l’illumination : signale le début et fin d’un stimulus lumineux.

Question 33

Quel est le rôle des cellules ganglionnaires?

Answer 33

Les cellules ganglionnaires servent à fournir une réponse non pas sur la quantité de lumière reçue, mais plutôt sur les contrastes lumineux ce qui permet de générer la vision. Une cellule ganglionnaire répond donc de façon maximale lorsque le contraste entre le pourtour et le centre est maximal.

Question 34

Qu’est-ce qu’une cellule ganglionaire magnocellulaire?

Answer 34

Champ large et répondent de façon maintenue à une illumination soutenue. Ils répondent à de gros objets et sont aussi responsables de l’analyse grossière des objets et du mouvement (vitesse lente de conduction). Ce sont les cellules « Where ».

Question 35

Qu’est-ce qu’une cellule ganglionaire parvocellulaire?

Answer 35

petit champ récepteur, sont spécifiques à certaines longueurs d’ondes et sont responsables de la vision des formes et des couleurs (réponses rapides). Ces cellules répondent de façon tonique. Ce sont les cellules « What ».

Question 36

Qu’est-ce qu’une cellule ganglionaire les cellules W?

Answer 36

Lpetit corps cellulaire et axones fins et une vitesse axonique plus faible que les deux autres. Ils sont très peu nombreux, et nous ne sommes pas certain à quoi ils servent

Question 37

Qu’est-ce que la voie dirrecte des cônes aux cellules ganglionaires?

Answer 37

Les cônes qui contribuent au centre du champ récepteur de cellules ganglionnaires font synapse directement avec les cellules bipolaires qui contactent directement les cellules ganglionnaires.

Question 38

Qu’est-ce que la voie indirecte des cônes aux cellules ganglionaires?

Answer 38

Les signaux en provenance de cônes formant le pourtour du champ récepteur des cellules ganglionnaires, transmettent aussi via les cellules bipolaires, mais se connectent à ces derniers de façon indirecte via les cellules horizontales et les cellules amacrines.
Les cellules horizontales transmettent l’information de plusieurs cônes périphériques aux cônes ce ui affecte bipolaires.***
Les cellules horizontales sont connectées entres-elles par un lien électrique = plus grand champs récepteur.
La dopamine est stimulée par la lumière et lorsque présente, réduit le champ récepteur engendré par les cellules horizontales.

Question 39

Quel est le rôle des cellules horizontale?

Answer 39

Ce seraient donc les cellules horizontales qui permettraient de faire le pourtour OFF des cellules bipolaires centre –ON. Les cellules horizontales ont aussi un champ récepteur large mais sans pourtour (ou annulaire). Auraient pour fonction de mesurer l’intensité moyenne de la lumière (agirait comme un photomètre).

Question 40

Comment fonctionne les cellules amacrine?

Answer 40

Certaines cellules fonctionnent comme les cellules horizontales et ont pour effet d’inhiber les champs récepteurs ON-centre à partir des cellules qui fournissent l’information au pourtour du champ récepteur.
Certaines cellules amacrines seraient impliquées dans le fonctionnement des champs récepteurs complexes comme celui des cellules ganglionnaires de type-M, spécialisées dans l’orientation de l’information.
Les cellules amacrines sont aussi de type ON/OFF et semblent impliquées dans le mouvement.
L’effet ON est dû à un contact direct entre les cônes, bâtonnets et les cellules bipolaires.
En revanche, l’effet de pourtour est dû seulement aux cônes et la connexion se fait via les cellules horizontales.

Question 41

Quelle est la structure du corps genouillé latéral?

Answer 41

4 couches externes (dorsales) :
* parvocellulaires :
- cellules relativement petites
- champs récepteurs étroits
- discrimination de la couleur
- reçoit l’influx des cellules ganglionnaires
rétiniennes de type P
2 couches internes (ventrales) :
* magnocellulaires :
- larges cellules
- champs récepteurs relativement grands
- pas impliquées dans la vision des couleurs
- reçoit l’influx des cellules ganglionnaires
rétiniennes de type M

Question 42

Quelle est la structure de l’aire visuelle primaire?

Answer 42

4 catégories distinctes de cellules corticales, selon le type de stimulus qui
produit les réponses maximales :
– cellules simples : extrémités et lignes ayant une orientation et une
position spécifiques
– cellules complexes : hautement spécifiques de l’orientation
– cellules hypercomplexes 1 : segment d’une longueur limitée
– cellules hypercomplexes 2 : deux segments de lignes se rencontrant
selon un angle donné
* Modèle hiérarchique = événements les plus complexes sont construits à partir d’inputs provenant d’événements plus simples
* Critique du circuit de «reconnaissance de grand-mère»
* Organisation rétinotopique : la représentation sur la rétine est maintenue au niveau de l’aire visuelle 1
(aire V1)