physiologie de la vision

09/05/2008
PHYSIOLOGIE DE LA
VISION
Pr. N. Kissani
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I-Généralités
• L'œil lui fonctionne comme un appareil
photographique.
En effet, l'oeil n'est qu'un ensemble de capteurs
photosensibles et il n'interprète aucune des images
perçues.
• Sa fonction est de :
– recevoir
– et de transformer les vibrations électromagnétiques de la
lumière en influx nerveux qui sont transmis par les
nerfs optiques jusque dans les aires visuelles du cerveau.
• Les mécanismes de transmission et d'interprétation
de la couleur sont très complexes.
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• La lumière traverse des milieux
transparents :
• cornée,
• humeur aqueuse,
• cristallin
• et l’humeur vitré
• avant d’atteindre la rétine
– (appareil photosensible).
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• Chez l’espèce humaine la vision est
assez développée, mais moins par
rapport à d’autres espèces (Exemple, le
tigre voit 5 fois mieux que l’Homme).
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• La vision du chat est particulièrement bien
adaptée à la chasse, notamment la nuit.
• Il a une excellente vision nocturne, un champ de
vision très large et une vision binoculaire qui lui
permet d'évaluer avec précision les distances.
• La vision diurne du chat n'est pas aussi bonne que
celle de l'Homme.
• Les chats perçoivent mieux les mouvements que les
détails.
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• L’iris joue le rôle d’un diaphragme : il
régularise la quantité de lumière qui
pénètre dans l’œil par la pupille.
• La pigmentation de l’iris est directement
responsable de la couleur des yeux.
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• Le nerf optique est un prolongement du
SNC, comme le nerf olfactif
– donc ce n’est pas un nerf périphérique
– Il est atteint dans certaines maladies de la
myéline centrale, comme la sclérose en Plaques
• Les cellules bipolaires constituent les
cellules sensitives périphériques.
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II- L’appareil photosensible de
l’œil
1-Rétine : vue histologique sur coupe
axiale
lumière
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• 2- Fovéa (macula) et acuité visuelle :
– c’est la partie de la rétine, ne contenant
que des cônes et responsable d’une grande
perception visuelle (Acuité visuelle
maximale) : vision diurne.
Papille =(tache aveugle,
car dépourvue de cônes
et de Bâtonnets)
Au fond d’œil
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3- Excitations des cônes et
bâtonnets :
– Ces cellules photoréceptrices
contiennent des pigments :
– cônes

rhodopsine
– bâtonnets

iodopsine
qui se décomposent par absorption de
la lumière et donnent naissance à un
potentiel de récepteur (équivalent
du PA) par une dépolarisation.
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4- visions des couleurs :
• Au niveau fovéal (grâce à la présence des
cônes).
• Il s'agit d'un procédé par ajout de lumière
pour reproduire les différentes couleurs.
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• Le procédé est
principalement utilisé dans
les domaines du traitement
électronique de l'image tels
que télévision, écran
d'ordinateur,…
• Le masque perforé des
écrans comporte des
éléments phosphorescents
qui s'éclairent en rouge,
vert et bleu pour constituer
l'image en couleurs.
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ADDITION
&
SOUSTRACTION
Les 3 couleurs primaires
Les 3 couleurs complémentaires
Vert, rouge, bleu
Cyan, magenta, jaune
Toutes les autres couleurs sont obtenues par
addition de ces trois fondamentales
En peinture, il s'agit d'un phénomène
soustractif – les pigments absorbent la
lumière de certaines longueurs d'onde
Le blanc est la somme des trois
La soustraction des trois donne le noir
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• L'ensemble des éléments phosphorescents
produisent la sensation de couleur, par
synthèse additive.
• L'œil ne perçoit pas les points audiovisuels
si le diamètre est inférieur au seuil de
perception (inférieur à 0.3 mm).
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Place des lumières visibles parmi toutes les
autres stimulations à longueur d’ondes
RX 10-14
UV 10-8
IR 10-6
Radar10-2
TV 102
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Désignation Couleur Longueur d'onde (nm) Fréquence (THz)
Rouge
~ 625 - 740
~ 480 - 405
Orange
~ 590 - 625
~ 510 - 480
Jaune
~ 565 - 590
~ 530 - 510
Vert
~ 520 - 565
~ 580 - 530
Cyan
~ 500 - 520
~ 600 - 580
Bleu
~ 450 - 500
~ 670 - 600
Indigo
~ 430 - 450
~ 700 - 670
Violet
~ 380 - 430
~ 790 - 700
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On distingue 3 types de cônes :
- bleu - vert - rouge
La stimulation combinée de différents spécifiquement
types de cônes donnera les autres couleurs.
Absorption
lumineuse
100%
50%
400 nm
700 nm
Violet- Bleu- Vert- Jaune- Orange-Rouge
Longueur d’onde
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Le rouge est le plus attirant
grande longueur d’onde 700 nm
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5-La Perception des mouvements
•Varie beaucoup d’une espèce à l’autre
•Par exemple chez l’homme et les bovins
•lorsqu’un homme bouge ses bras de façon circulaire, la vache
distingue une série de bras décrivant un demi-cercle alors qu’un
homme voit le bras seulement au début et à la fin du mouvement.
Schématiquement,
•la vache réalise une série de photos
•alors que l’homme réalise un film
film
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6-le Champ de vision
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Il est panoramique chez les bovins
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Champs de vision de différentes espèces
Animal
Champ de vision
panoramique
Champ de vision
binoculaire
Homme
170°-190°
110°-130°
250°-280°
100°-130°
Chien
250°-290°
80°-110°
Lapin*
360° ou moins
10°-35°
Cheval*
330°-350°
30°-70°
Bovin*
330°-360°
25°-50°
Mouton*
330°-360°
25°-50°
Chèvre*
320°-340°
20°-60°
Chat
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La plus large chez les caméléons
• Champs de vision de 360° (les yeux se
déplacent de manière indépendante)
• Percoivent les couleurs sauf ultra-violets et
infra-rouges
• Vision nocturne quasi nulle.
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III- Les voies visuelles
• Relient les 2 rétines au cortex visuel,
tous les influx issus de la rétine nasale
d’un œil et de la rétine temporale de
l’autre vont se rejoindre dans chaque
bandelette optique à partir du chiasma
optique.
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• Les fibres des
voies optiques
passent pour 80%
dans le corps
géniculé latéral.
• Et 20% de fibres
vont vers les
colliculi
supérieurs où
elles participent
à
l'accommodation.
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VI- Les centres visuels
corticaux
• Sont situés dans les aires 17, 18 et 19 au
niveau occipital et les aires 20 et 21 au
niveau de la jonction temporo-occipitale.
• L'aire visuelle de réception primaire
(aire striée ou aire 17 de Brodmann) est
répartie sur les deux lèvres de la
scissure calcarine.
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• l’aire 17 : Aire de réception des
informations visuelles élémentaires
(forme, luminosité, ombre…)
• La macula y a une représentation
étendue (proportionnelle au nombre de
récepteurs rétiniens).
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• l'aire 18 (péristriée), qui assure la
gnosie visuelle,
 Interprétation de l’image et perception
intégrale de l’environnement visuel.
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• l’aire 19 (parastriée), responsable de
l'intégration et de la synthèse des
messages visuels.
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• Ces aires sont reliées entre elles par
des faisceaux d'association courts et à
l'ensemble du cortex par les grands
faisceaux d'association hémisphériques.
•
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• L'aire 17 doit combiner les influx venant
des deux yeux et analyser l'espace
visuel, d'où sa structure en colonnes
d'orientation et de dominance.
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• les aires 20 et 21 : analyse d’images plus
complexes.
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V-Exploration de la vision
• Examen ophtalmologique
– Il comprend aux deux yeux :
• La mesure de l'acuité visuelle de loin et de près,
avec correction optique
si nécessaire,
• La réactivité pupillaire :
– réflexe photomoteur direct
– et réflexe photomoteur consensuel à l'éclairement de
l'œil controlatéral,
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Oeil droit
Cas 1
Cas 2
Normal
Att. III paras. droit
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Autre cas;
pour confirmer : RPM gche  RPM gche + et Consensuel +
 cas 3-1
et si RPM gche  RPM gche - et Consensuel –
 cas 3-2
Cas 3
3-1-Att. II droit
3-2-ou bien III p bilat
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• l'examen du segment antérieur : cornée,
chambre antérieure, et cristallin,
• la mesure du tonus oculaire,
• l'examen du fond d'oeil après dilatation
pupillaire : nerf optique, vaisseaux
rétiniens, rétine.
• champs visuel au doigt
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VI-Troubles visuels :
A- Les illusion d'optique
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Les illusion d'optique
• Les termes illusion d'optique se rapportent à
toute illusion qui trompe le système visuel humain
(depuis l'œil jusqu'au cerveau) et aboutit à une
perception déformée de la réalité.
• Les illusions d'optiques peuvent
– survenir naturellement
– ou être créées par des astuces visuelles spécifiques
qui permettent de mettre en évidence les principes de
fonctionnement du système visuel humain.
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Le mirage
• Le mirage n'est pas une illusion d'optique
• La photographie de ce mirage créé par les différences de température
de l'air en prouve la réalité optique (traces) et non son illusion (ni l'œil ni
le cerveau ne se trompent en voyant trembler l'air ou les rayons
semblant se refléter sur le sol).
• Le mirage n'a rien de subjectif : on peut le photographier.
• Le mirage n'a rien d'irrationnel : il s'explique par l'optique géométrique
et les lois de la réfraction.
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Les anneaux semblent tourner
lorsque l'on s'approche ou s'éloigne
de l'illusion tout en fixant le point
central.
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Toutes les lignes sont tout à fait droites
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VI-Troubles visuels :
B-atteintes pathologiques
1-Atteinte rétinienne
 amputations partielle d’un seul CV,
parfois très circonscrite
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2-Atteinte de la vision des couleurs :
Le daltonisme-Quand les couleurs nous jouent des tours:
• -Forme la plus fréquente de la dyschromatopsie (trouble de la
vision des couleurs),
• -Le daltonisme: 'absence de perception des couleurs ou par une
incapacité à différencier certaines teintes ou couleurs.
John Dalton souffrait de la forme la plus courante de
daltonisme, soit l'absence de distinction entre le rouge et le
vert.
• Encore plus rare est l'incapacité complète à distinguer les
couleurs, où toutes les couleurs sont perçues comme une teinte
de gris. Ce trouble est appelé monochromatisme.
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•Les origines génétiques du daltonisme
•Pour expliquer le daltonisme, il faut remonter l'histoire des pigments: les
pigments de la rétine ont une séquence d'acides aminés très semblable.
Cela est du à leur origine commune.
•Pourquoi les garçons sont plus touchés que les filles par le daltonisme?
Le daltonisme est du à une anomalie génétique sur le chromosome X.
Elle peut donc transmettre le daltonisme sans en être atteinte.
Le daltonisme est par conséquent beaucoup plus fréquent chez les hommes
(8% de la population française), que chez les femmes. (0.6%)
•Les différents types de daltonisme
• On classe le daltonisme selon les 3 types de cônes atteints et
l'importance du trouble visuel.
Il existe un autre cas de daltonisme où tous les pigments sont absents.
Le sujet voit en niveaux de gris, comme un film en noir et blanc : il
est monochromate.
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3-Atteinte des voies optique
–
–
–
N.O 
cécité
C.O  Hémianopsie bitemporale
B.O  Hémianopsie latérale homonyme
(Gche)
R.O  Quadranopsie latérale homonyme
(inf. dte)
• partie sup. scissure calcarine
Hémianopsie altitudinale inférieure
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4-Atteinte des centres visuels
a) déficitaire :
–
–
–
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
18 , 19
20 , 21
amputations partielles du CV, variables
Agnosie visuelle pour les images simples
Agnosie visuelle pour les images complexes
b) irritative :
- Epilepsie visuelle.
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