vision (Biologie et Anatomie).

vision (Biologie et Anatomie). 1 PRÉSENTATION vision, fonction grâce à laquelle le monde extérieur est perçu par l'oeil. La vision est l'un des cinq sens (avec l'odorat, l'ouïe, le toucher et le goût) qui permettent aux animaux de percevoir et de réagir au monde extérieur. L'organe sensoriel qui permet sa réalisation est l'oeil, qui est sensible à un spectre particulier d'ondes électromagnétiques (la lumière visible). Les performances visuelles varient grandement d'un être vivant à un autre, mais la vision la plus perfectionnée implique la formation d'images au niveau du cortex cérébral. 2 PRINCIPES D'OPTIQUE Les rayons lumineux doivent d'abord traverser les milieux transparents de l'oeil, essentiellement la cornée et le cristallin, qui sont l'équivalent d'une lentille convergente permettant la formation de l'image d'un objet sur la rétine. Pour les objets proches, une mise au point est réalisée grâce au cristallin, c'est l'accommodation. Selon les principes de l'optique classique, l'image d'un point situé au-dessus de la ligne de visée vient se former en un endroit situé au-dessous du centre de la rétine, et inversement pour un point situé plus bas que la ligne de visée. L'image d'un point situé sur le côté droit d'un oeil vient se former dans la partie gauche de la rétine, et inversement pour un point situé à gauche. Les objets donnent donc une image inversée à l'intérieur de l'oeil. La partie de l'espace qu'un oeil peut voir en restant immobile est le champ visuel. L'étendue du champ visuel binoculaire (des deux yeux ensemble) est un des critères de performance de la vision. L'estimation de la taille d'un objet et de la distance à laquelle il est placé résulte tout d'abord d'un phénomène optique simple. En effet, si un objet est plus grand qu'un autre, la taille de son image sur la rétine est plus grande. Si la distance se réduit entre l'objet et l'observateur, la taille de l'image grandit. Une augmentation de la taille de l'image rétinienne est donc, en général, interprétée par le cerveau comme un rapprochement de l'objet. Toutefois, un résultat comparable peut être obtenu avec des jumelles sans modification de distance, ou encore avec un objet lointain plus grand que ceux de sa catégorie qui sont dans la mémoire de l'observateur. Un processus cognitif (intellectuel) complexe est donc mis en oeuvre pour l'interprétation correcte des informations. 3 FONCTIONNEMENT DE LA VISION 3.1 Rôle de la rétine 3.1.1 Les récepteurs de la vision : cellules en cônes et bâtonnets C'est la rétine qui renferme les photorécepteurs (cellules sensorielles sensibles à la lumière) de la vision. Ces cellules sont de deux types : les cônes (qui permettent la vision en couleur quand la luminosité est suffisante) et les bâtonnets (qui procurent une vision en nuances de gris lorsque la luminosité est faible). Ces cellules transforment l'énergie des photons (particules qui transportent l'énergie lumineuse) en messages nerveux, envoyés au cerveau par le nerf optique. La luminosité apparente d'un objet dépend du nombre de photons traversant l'oeil. Si la longueur d'onde d'un rayonnement électromagnétique est inférieure ou supérieure à certaines limites, aucune impression visuelle ne sera générée. 3.1.2 Acuité visuelle L'acuité visuelle représente la capacité à distinguer deux points proches l'un de l'autre, à une distance donnée. Elle est maximale dans la région centrale du champ visuel, qui correspond sur la rétine à la macula (petit disque où les cônes sont nombreux). L'acuité visuelle est nulle dans une petite zone proche du centre du champ visuel appelée tache aveugle, qui correspond sur la rétine à la papille (point de départ du nerf optique, dépourvu de photorécepteurs). On n'a pas conscience de l'existence de cette tache aveugle, car celle-ci est de petite taille et, de plus, correspond à une portion du champ visuel qui se trouve dans le champ visuel de l'autre oeil. 3.1.3 Perception du mouvement La perception du mouvement est due à la persistance des images sur la rétine. Quand l'image d'une nouvelle position d'un objet se forme, celle de la position précédente est encore présente, phénomène que le cerveau interprète comme un déplacement. La sensation du mouvement des yeux parfois nécessaire pour suivre l'objet intervient également. 3.1.4 Perception de la couleur La couleur apparente d'un objet dépend de la longueur d'onde du rayonnement incident. En effet, il existe trois types de cônes, chacun étant sensible à une gamme particulière de longueurs d'onde, c'est-à-dire, par ordre de longueur d'onde croissante, le violet et le bleu, le vert, le jaune et le rouge. Selon le degré d'excitation relatif de deux types de cônes voisins, on obtient les différentes nuances intermédiaires. Les cônes ont toutefois besoin d'une quantité suffisante de lumière pour fonctionner. En vision crépusculaire et nocturne, la vision, en nuances de gris, est assurée par les bâtonnets. 3.2 Voies optiques On appelle voie optique la succession de neurones (cellules nerveuses) qui commence dans l'épaisseur de la rétine et se termine sur l'aire visuelle du cortex cérébral. Le nerf optique, composé des prolongements (axones) des neurones de la rétine, s'éloigne du globe oculaire pour aboutir au niveau d'une structure en forme de X, le chiasma optique, où se croisent une partie des fibres de chacun des deux nerfs. Après le nerf optique et le chiasma, la voie se continue par la bandelette optique, passe par différents centres nerveux, et se termine sur le lobe occipital (postérieur) de l'hémisphère cérébral du même côté. . Un objet situé du côté externe du champ visuel d'un oeil (du côté droit pour l'oeil droit, gauche pour l'oeil gauche) se projette du côté interne de la rétine, du fait du principe d'inversion des images. Le message nerveux emprunte les fibres internes du nerf optique, croise la ligne médiane au niveau du chiasma, et se termine dans l'hémisphère opposé (gauche pour l'oeil droit, droit pour l'oeil gauche). Si l'objet est situé du côté interne du champ visuel, l'image se forme du côté externe de la rétine, le message ne croise pas la ligne médiane et se termine dans l'hémisphère du même côté. Au total, l'hémisphère droit reçoit la moitié gauche du champ visuel de chaque oeil, et l'hémisphère gauche reçoit la moitié droite. 3.3 Rôle du cerveau Le cortex cérébral, qui tapisse les hémisphères cérébraux, reçoit les informations visuelles et réalise les analyses, simples ou complexes, et les interprétations plus ou moins conscientes de ces informations. Des neurones issus des différents centres nerveux interposés sur le trajet des voies optiques, dans l'encéphale, assurent la liaison avec d'autres régions du système nerveux. Des connexions existent, par exemple, avec les centres nerveux commandant les muscles oculomoteurs. Le cerveau assure la fonction de vision binoculaire, qui consiste à créer une image définitive unique à partir de deux images rétiniennes. Cette fonction intervient en particulier dans la perception du relief et de la profondeur. En effet, dans le cas des objets proches, les deux yeux ne donnent pas exactement la même image. L'homme et un grand nombre d'animaux sont capables de faire converger leurs deux yeux sur un objet isolé et d'obtenir ainsi une vision stéréoscopique. Le principe de la vision stéréoscopique, exploité par les stéréoscopes, est fondé sur cette utilisation de deux images prises selon deux angles légèrement différents. Ces images sont comparées et fusionnées au niveau des centres visuels cérébraux pour former une image tridimensionnelle unique. Dans le cas des objets plus lointains ou de la vision avec un seul oeil, la perception de la profondeur est fondée sur trois éléments : l'estimation des tailles relatives et des distances de chacun des objets d'un groupe ; la différence d'accommodation du cristallin nécessaire pour voir net tel ou tel de ces objets, et que le cerveau interprète comme une différence de distance ; des processus de nature cognitive, comme l'interprétation de l'interruption du contour d'un objet par un autre objet. 4 TROUBLES VISUELS ET DÉFAUTS DE LA VISION 4.1 Diminution de l'acuité visuelle De nombreuses maladies de l'oeil peuvent être la cause d'une diminution de l'acuité, ou d'une sensation plus vague, telle qu'un certain inconfort ou un flou visuel. Certaines provoquent des symptômes assez caractéristiques, comme les sensations de mouches volantes, de voile noir, ou d'éclairs lumineux causées par les affections rétiniennes. Un deuxième type de causes est représenté par les troubles de la réfraction, c'est-à-dire la myopie, l'hypermétropie, l'astigmatisme, la presbytie ; ces troubles sont corrigés par le port de lunettes ou de lentilles de contact. Les atteintes des voies optiques peuvent être responsables d'anomalies du champ visuel associées à la baisse d'acuité. On appelle amblyopie une déficience partielle de l'acuité visuelle, due à une lésion organique (essentiellement du nerf optique) ou à une anomalie touchant les structures optiques (strabisme, opacité du cristallin, etc.). Le terme amaurose désigne une perte totale de l'acuité visuelle (cécité), temporaire ou permanente, due à une lésion organique des voies optiques 4.2 Anomalies du champ visuel Le malade peut ne pas être conscient d'une anomalie du champ visuel, qui est décelée cependant à l'examen du médecin. Le champ visuel peut être altéré de différentes façons : rétrécissement concentrique ; amputation d'une partie du champ (par exemple la moitié droite) ; présence d'un scotome, ou zone de vision anormale (par exemple complètement aveugle) au sein de la zone normale. Si le scotome est proche du centre du champ visuel, il s'associe à une baisse d'acuité visuelle. Les causes des anomalies du champ visuel peuvent être des maladies de la rétine ou des lésions des voies optiques. Dans ce dernier cas, les symptômes sont parfois typiques. C'est ainsi qu'une compression du chiasma par une tumeur de l'hypophyse (située au-dessus du chiasma), provoque une hémianopsie, c'est-à-dire qu'elle ampute la moitié du champ visuel de chaque oeil (étant donné l'anatomie des voies optiques, le sujet ne voit plus, ou voit moins bien, sur les côtés, droit et gauche). 4.3 Autres troubles Au cours de la diplopie, le sujet voit chaque objet en double. Si le symptôme est monoculaire, il provient d'une maladie oculaire, par exemple la cataracte. S'il est binoculaire (le sujet ne voit plus double quand il ferme un oeil), la cause est surtout une paralysie d'un muscle oculomoteur, par exemple à la suite d'un traumatisme crânien. Les dyschromatopsies, troubles de la vision des couleurs, sont héréditaires ou causées par une affection de la rétine ou des voies optiques ( voir daltonisme). L'agnosie visuelle est l'impossibilité de reconnaître les objets, alors que toute la partie initiale de la fonction visuelle, de l'oeil au cortex, est anatomiquement et fonctionnellement normale. La victime, par exemple, n'identifie plus des objets familiers, ou ne reconnaît pas les visages de ses proches. Ce trouble, qui signe une lésion du cortex cérébral, s'observe en particulier au cours des accidents vasculaires cérébraux. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.