Biologie de la Vision - Anomalies chez les Âgés

Evaluation de l'enseignement

• Durée : 8h30 à 8h45
• Un courriel contenant un lien vers Omnivox a été envoyé.
• Cours : PSY1035-L
• Trimestre : Automne 2024
• Enseignant : Dr Olivier Paquin, D.Ps.

Cours 9 : Le système visuel

• Sujet : Psychologie physiologique
• Présenté par : Charles Lepage, cand. Ph.D. (candidat à la neuropsychologie)

Survol du dernier cours

• Sujet : Traitement sensoriel
• Stimuli : Informations sélectionnées relatives à des événements ou conditions somatiques ou environnementales, détectées par des récepteurs sensoriels.
• Récepteurs sensoriels : Captent les stimuli sensoriels et les transforment en potentiels électriques.
• Neurones sensoriels : Transmettent les potentiels électriques au cerveau.
• Cerveau : Reçoit et traite les informations sensorielles.
• Récepteurs toniques : Fréquence de décharge des potentiels d'action décline lentement ou pas du tout lors d'une stimulation constante
• Récepteurs phasiques : Fréquence de décharge des potentiels d'action chute rapidement lors d'une stimulation constante

Survol du dernier cours (suite)

• Sujet : Le toucher : parcours de l'information somatosensorielle de la peau au cerveau
• Peau : Couche externe du corps, composée de trois couches histologiques superposées.
• Épiderme : Couche externe de la peau.
• Derme : Couche intermédiaire composée de tissus conjonctifs, vaisseaux sanguins et réseau de fibres nerveuses.
• Hypoderme : Couche la plus profonde contenant des corpuscules de Pacini, offrant un ancrage pour les muscles et participant au modelage de la silhouette.
• Récepteurs sensoriels : Récepteurs présentent des sensibilités spécifiques, innervés par des fibres de larges diamètres et myélinisées. Transmettent l'information rapidement.
• Terminaisons nerveuses libres : Détectent la douleur, la chaleur, le froid, les démangeaisons.
• Récepteurs tactiles : Excessivement sensibles, projettent leurs fibres nerveuses jusqu'à la moelle épinière par la corne dorsale.
• Corpuscules de Pacini : Perception de la texture d'un objet. Adaptation rapide.
• Corpuscules de Meissner : Perception de la forme d'un objet. Adaptation rapide.
• Disques de Merkel : Perception de la forme d'un objet. Adaptation lente.
• Corpuscules de Ruffini : Détectent l'étirement de la peau. Adaptation lente.
• Voie des colonnes dorsales et du lemnisque médian : Faisceaux médullaires spécialisés qui parcourent les influx somatosensoriels.

Aujourd'hui

• Date : 12 novembre
• Sujet : Structures anatomiques de l'œil
• Parties de l'œil : Rétine, voies visuelles centrales.

Mise en contexte

• Rappel : Les signaux du monde réel sont transmis par les voies sensorielles sous forme de potentiels d'action.
• Récepteurs sensoriels : Filtrent les énergies et convertissent ces énergies sensorielle en activité neuronale.
• Exemple pour le système visuel : L'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique.

Le sens de la vue

• Image d'un paysage d'automne.

La lumière visible

• Spectre de radiations électromagnétiques.
• Seules les longueurs d'ondes entre 400 et 700 nm sont visibles.
• Différentes longueurs d'ondes correspondent à différentes couleurs.
• Papillons et abeilles perçoivent des couleurs dans l'ultraviolet.
• Les appareils de vision nocturne utilisent les ondes infrarouges.

L'anatomie de l'œil

• L'image sur la rétine est renversée verticalement et horizontalement par rapport au champ visuel.
• Outil présentant l'anatomie de l'oeil (cornée, pupille, iris, cristallin, sclérotique, choroïde, rétine, fovéa, disque optique, nerf optique, vaisseaux sanguins).

Comme un appareil photo...

• La sclérotique (blanc de l'œil), la cornée (revêtement externe transparent), l'iris (coloré, se dilate et se contracte pour ajuster la quantité de lumière), la pupille (ouverture centrale), et le cristallin (focalise la lumière).
• Rétine : L'énergie lumineuse stimule les neurones.
• La fovéa ou tache aveugle, est la région de la rétine avec la vision la plus précise et qui est dépourvue de récepteurs.

L'anatomie de l'œil (suite)

• L'œil est constitué de trois feuillets : sclérotique, choroïde, rétine.
• L'œil est constitué de trois milieux transparents : humeur aqueuse, cristallin, corps vitré.

La mise au point

• Cornée : Membrane transparente et fixe qui guide les rayons lumineux vers le cristallin.
• Cristallin : Lentille souple adaptable qui converge les rayons lumineux vers la rétine.
• Muscles ciliaires : Ajustent la courbure du cristallin pour la mise au point.
• Phénomène d'accommodation : Processus de mise au point permettant l'affichage net d'une image sur la rétine.

Les anomalies de la vision

• Myopie : Allongement du globe oculaire, difficulté à voir de loin.
• Hypermétropie : Globe oculaire trop court, difficulté à voir de près.
• Presbytie : Difficulté croissante à voir de près avec l'âge, due au durcissement du cristallin.
• Astigmatisme : Cornée non sphérique, difficulté à voir net à toutes les distances.

L'iris et la pupille

• L'iris : Diaphragme circulaire qui ajuste la quantité de lumière entrant dans l'œil.
• La pupille : Ouverture centrale dans l'iris, régulée par le système nerveux autonome.

La rétine

• Membrane très fine qui recouvre le fond de l'œil.
• Composée de :
  • Photorécepteurs (cônes et bâtonnets) : Convertissent la lumière en signal électrique.
  • Cellules horizontales et bipolaires : Traitement des signaux.
  • Cellules amacrines et ganglionnaires : Transmission des informations.
• Fovéa : Région de la rétine avec la vision la plus nette.

Les cellules de la rétine (en images)

• Représentation graphique des cellules, cônes, bâtonnets dans la rétine avec leurs connexions.

Les photorécepteurs

• Bâtonnets : Vision nocturne, sensibilité à la lumière faible, résolution spatiale faible.
• Cônes : Vision diurne, sensibilité à la lumière forte, résolution spatiale élevée, perception des couleurs (rouge, vert, bleu).

La distribution des cellules de la rétine

• Acuité visuelle maximale au centre (fovéa), densité des cônes plus élevée à la fovéa, densité des bâtonnets plus élevée en périphérie.

La tache aveugle

• Zone de la rétine sans photorécepteurs car présence des vaisseaux sanguins et du nerf optique.
• Empêche la perception d'un point précis du champ visuel.

La phototransduction

• L'absorption de la lumière par le pigment déclenche une cascade d'événements neurochimiques, convertissant l'énergie lumineuse en message nerveux.
• Amplification du signal lumineux.
• Le processus modifie le potentiel membranaire et la quantité de neurotransmetteurs.
• L'hyperpolarisation est produite dans la lumière.

La phototransduction (suite)

• L'obscurité provoque la dépolarisation des récepteurs, libérant continuellement les neurotransmetteurs.
• La lumière provoque l'hyperpolarisation des récepteurs, réduisant la libération des neurotransmetteurs.

La phototransduction (suite)

• Processus détaillé (réactions chimiques) dans les récepteurs à la lumière.
• Illustrations de la phototransduction (schémas détaillant la structure des bâtonnets et les réactions associées à la lumière ou à l'obscurité).

L'adaptation à diverses intensités de lumière

• Adaptation de la pupille à différentes intensités lumineuses, contrôle de la quantité de lumière entrant dans l'œil.
• Adaptation de la réponse des photorécepteurs à la variation des intensités lumineuses.

Les champs récepteurs

• Chaque neurone possède un champ récepteur, zone du champ visuel qui affecte la décharge du neurone.
• Superposition partielle des champs récepteurs.

Le transfert de l'information

• Les photorécepteurs (cônes et bâtonnets) libèrent des neurotransmetteurs en fonction de l'intensité lumineuse.
• Cellules bipolaires : Reçoivent la transmission des neurotransmetteurs des photorécepteurs.
• Cellules ganglionnaires : Reçoivent la transmission des neurotransmetteurs des cellules bipolaires.

Les champs récepteurs des cellules bipolaires

• Les cellules bipolaires ont des champs récepteurs de type centre-périphérie, avec antagonisme entre le centre et la périphérie.
• Activation du centre : Dépolarisation.
• Activation de la périphérie : Hyperpolarisation.

Les cellules à centre ON et à centre OFF

• Visualisation des réponses des cellules bipolaires aux stimuli lumineux (activation ou inhibition en fonction de la localisation des stimuli).

Le transfert de l'information cellules bipolaires --> cellules ganglionnaires

• Les cellules ganglionnaires reçoivent des informations des cellules bipolaires correspondantes.
• Elles produisent des potentiels d'action avec des fréquences modifiées en fonction des stimulations lumineuses (centre ou périphérie).

La décharge des cellules ganglionnaires

• La décharge des cellules ganglionnaires est influencée par les stimulations lumineuses (centre ou périphérie).
• Graphiques illustrent la fréquence de décharge en fonction du niveau de stimulation.

Le chevauchement des champs récepteurs

• Les champs récepteurs des cellules ganglionnaires sont partiellement superposés afin de fournir une image plus complète.

En résumé... La voie rétino-géniculo-striée

• Détail sur le trajet des informations visuelles dans la voie rétino-géniculo-striée.
• Explication des différentes étapes et connexions impliqués dans la transmission des informations (rétine --> nerf optique --> chiasma optique --> tractus optique --> corps genouillé latéral --> cortex visuel primaire).

Les voies centrales de la vision

• Trajet et structures impliquées dans la transmission des informations visuelles depuis l'oeil jusqu'au cerveau.
• Description des différentes voies (rétino-géniculo-striée, tectopulvinarienne, rétinohypothalamique).

Les principales voies visuelles dans le cerveau

• Les différentes voies impliquées. Explication du traitement des informations visuelles.

Le champ visuel

• Définition du champ visuel.
• Distinction entre champs visuels, gauche et droit, et la partie correspondant du cerveau.
• Distinction entre champ visuel monoculaire (champ visuel d'un seul œil) et champ visuel binoculaire (champ visuel des deux yeux, se combinant pour fournir une vision en relief).

Les deux types de cellules ganglionnaires

• Cellules magnocellulaires (grande taille), sensibles au mouvement et à la luminosité.
• Cellules parvocellulaires (petite taille), sensibles aux détails, à la couleur et à la forme.
• Les deux types de cellules fournissent des informations distinctes.

Le thalamus visuel

• La majorité des axones des cellules ganglionnaires innervent les corps genouillés latéraux (CGL) du thalamus.
• Description des couches et de leur fonction spécifique dans le traitement et la transmission des informations visuelles.

Les voies visuelles

• Détail des étapes et structures impliquées.
• Illustration des différentes étapes et connexions dans le trajet des informations optiques (rétine, chiasma, tractus optique, corps genouillés latéraux, cortex visuel primaire).

Les pathologies de la vision

• Explication des pathologies associées aux différents segments du système visuel.

Les neurones du cortex strié

• La plupart des neurones de V1 répondent à des barres lumineuses orientées de manière précise dans le champ visuel.
• Certains neurones ne s'activent que si le stimulus est en mouvement.

L'organisation en colonnes dans le cortex strié

• Le cortex visuel primaire est organisé en colonnes selon les dimensions des stimulations (localisation, dominance oculaire, orientation, couleurs).

Au-delà du cortex strié

• Traitement des informations visuelles au-delà du cortex strié (notamment le courant dorsal et le courant ventral).
• Les fonctions de ces courants (courant dorsal lié au mouvement et courant ventral à la reconnaissance) sont différentes dans le cerveau.

La semaine prochaine

• Sujets qui seront traités : rythmes biologiques et le sommeil.

Ce quiz explore diverses facettes de la biologie de la vision, en mettant l'accent sur les anomalies liées au vieillissement chez les adultes. Les questions portent sur les fonctions de l'iris, de la pupille et des cellules photoréceptrices, ainsi que sur la voie visuelle et ses composants. Testez vos connaissances sur la structure et la fonction du système visuel!