Cours 10 PSY 1035 Evaluation - Automne 2024 PDF

ÉVALUATION DE L’ENSEIGNEMENT 8H30 À 8H45 Vous devriez avoir reçu un courriel contenant un lien vers Omnivox. Détails du cours : PSY1035-L AUTOMNE 2024 Dr OLIVIER PAQUIN, D.Ps. COURS 9 : LE SYSTÈME VISUEL A2024 Charles Lepage,...

ÉVALUATION DE L’ENSEIGNEMENT 8H30 À 8H45 Vous devriez avoir reçu un courriel contenant un lien vers Omnivox. Détails du cours : PSY1035-L AUTOMNE 2024 Dr OLIVIER PAQUIN, D.Ps. COURS 9 : LE SYSTÈME VISUEL A2024 Charles Lepage, cand. Ph.D. Candidat à la profession de neuropsychologue SURVOL DU DERNIER COURS Le traitement sensoriel Stimuli Récepteurs sensoriels Neurones Cerveau Informations Organes, simples terminaisons sensoriels Reçoit l’information sélectionnées nerveuses libres ou cellules Stimulés par le potentiel fournie par le relatives à des spécialisées dans la générateur engendré par système sensoriel, évènements ou transduction d’énergie la transduction de sélectionnée par conditions Captent les stimuli sensoriels et l’énergie celui-ci en fonction somatiques ou les transforment en potentiel de son intérêt pour environnementales électrique transmembranaire l’organisme ou Certains sont l’individu détectés par certaines espèces mais pas par d’autres Informations Récepteurs Récepteurs codées par des émotions de toniques phasiques bouffées de La fréquence de La fréquence de potentiels d’action décharge des décharge des potentiels d’action potentiels d’action décline lentement, chute rapidement voire pas du tout, lors d’une lors d’une stimulation stimulation constante constante  SURVOL DU DERNIER COURS (SUITE) Le toucher : parcours de l’information somatosensorielle de la peau au cerveau Voie des colonnes dorsales et du Peau Récepteurs lemnisque médian Barrière séparant le sensoriels corps de Faisceaux médullaires Présentent des l’environnement spécialisés sensibilités spécifiques Formée de 3 couches Parcourue par les influx Innervés par des fibres histologiques somatosensoriels issus de de larges diamètres et superposées, la peau myélinisées d’épaisseur variable Transmettent rapidement l’information Épiderme Derme Hypoderme Terminaisons Récepteurs Couche Couche Couche nerveuses tactiles Tronc cérébral externe en intermédiaire tissulaire la plus Les axones contactent les libres Excessivement contact avec Composée de profonde neurones des noyaux des Détectent la sensibles le monde tissus Contient les colonnes dorsales du bulbe douleur, la Projettent leurs fibres extérieur conjonctifs, corpuscules de rachidien chaleur, le froid, nerveuses, via les vaisseaux Pacini nerfs rachidiens, les sanguins et Fournit un jusqu’à la moelle démangeaisons réseau de ancrage pour les épinière, qu’ils fibres muscles pénètrent par la corne nerveuses Prend part au dorsale modelage de la Thalamus silhouette Dernier relais synaptique des axones de ces neurones Corpuscules Corpuscules Disques de Corpuscules de de Pacini de Meissner Merkel Ruffini Perçoivent la Perçoivent la Perçoivent la Détectent l’étireme texture d’un forme d’un forme d’un nt de la peau Cortex somatosensoriel objet (touché objet (touché objet (touché Adaptation lente primaire léger) léger) léger) Finalement innervé par les axones Réactivité et Adaptation Adaptation thalamiques adaptation rapide lente rapides AUJOURD’HUI 12 novembre Les structures anatomiques de l’oeil Le traitement de l’information visuelle par la rétine Les voies centrales de la vision MISE EN CONTEXTE Rappel : Tous les signaux que notre cerveau reçoit du monde réel par nos cinq sens sont en fait des potentiels d’action transmis le long des neurones qui forment nos différentes voies sensorielles. Il existe dans notre corps des cellules spécialisées (c.-à-d. des récepteurs sensoriels) qui : 1) filtre une forme d’énergie en particulier ; 2) assure la conversion (terme plus exact : la transduction) de l’énergie sensorielle en activité neuronale. Pour le système visuel, l’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique. LE SENS DE LA VUE LA LUMIÈRE VISIBLE L’énergie physique à laquelle notre système visuel répond est un spectre de radiations électromagnétiques qui correspond à la lumière visible. Seules les radiations électromagnétiques dont les longueurs d’ondes sont situées entre 400 et 700 nm sont visibles à l’œil nu. Dans ce spectre visible, les différentes longueurs d’ondes apparaissent comme des couleurs différentes. L’ANATOMIE DE L’OEIL L’image sur la rétine est renversée verticalement et inversée horizontalement par rapport au champ visuel. COMME UN APPAREIL PHOTO… L’ANATOMIE DE L’ŒIL (SUITE) L’œil est tapissé de trois feuillets : La sclérotique La choroïde La rétine L’œil est constitué de trois milieux transparents : L’humeur aqueuse Le cristallin Le corps vitré LA MISE AU POINT Grâce à l’objectif de la caméra! La cornée : Membrane transparente dont la courbure est fixe, impliquée dans la formation de l’image rétinienne en dirigeant les rayons lumineux sur le cristallin. Le cristallin : Lentille transparente biconvexe souple et adaptable, qui fait converger les rayons lumineux d’un point donné du champ visuel sur l’écran rétinien. Les muscles ciliaires : Muscles attachés à la sclérotique qui permettent d’opérer des ajustements de la courbure du cristallin pour que la lumière converge bien sur la rétine. Le phénomène d’accommodation : Processus de mise au point accompli par les muscles ciliaires et le cristallin pour permettre l’affichage d’une image nette sur la rétine. LES ANOMALIES DE LA VISION Aussi : Presbytie : forme d’hypermétropie courante que l’on trouve chez les adultes âgés (liée au vieillissement) ; Astigmatisme : anomalie faisant en sorte que la cornée est ovale (au lieu d’être bien ronde), donnant lieu à une vision imprécise de près comme de loin parce que les rayons lumineux ne convergent pas sur un seul et même point de la rétine. L’IRIS ET LA PUPILLE L’iris : Diaphragme circulaire (muscle pupillaire en fait partie) qui se contracte ou se dilate pour régler la quantité de lumière qui entre dans l’œil. C’est l’iris qui donne la couleur à l’œil (pigmentation)! La pupille : Trou circulaire au milieu de l’iris qui sert de porte d’entrée à la lumière. L’ouverture de la pupille est contrôlée par le système nerveux autonome : L’innervation sympathique provoque la dilatation de la pupille. L’innervation parasympathique induit la contraction de la pupille.  C’est la pellicule LA RÉTINE photographique! Membrane nerveuse très fine (200 à 300 μm) sensible à la lumière qui tapisse le fond de l’œil, composée de plusieurs strates de neurones : ① Les photorécepteurs Cônes Bâtonnets … produisent des potentiels locaux, ② Les cellules horizontales mais pas de potentiel d’action. ③ Les cellules bipolaires ④ Les cellules amacrines … émettent des potentiels d’action ⑤ Les cellules ganglionnaires conventionnels. Fovéa : région au centre de la rétine spécialisée dans l’acuité visuelle élevée. LES CELLULES DE LA RÉTINE EN IMAGES LES PHOTORÉCEPTEURS Les bâtonnets Vision scotopique à vision nocturne Extrêmement sensible à la lumière (faible luminosité) Résolution spatiale très faible Participent à la perception grossière des mouvements en détectant les changements d’intensité lumineuse dans le champ visuel Un seul type de pigment Forte convergence dans les circuits des bâtonnets Les cônes Vision photopique à vision diurne Peu sensibles à la lumière (forte luminosité) Résolution spatiale très élevée Participent à l’acuité visuelle précise (fovéa) et à la perception des couleurs Trois types de pigments (rouge, vert, bleu) Faible convergence dans les circuits des cônes LA DISTRIBUTION DES CELLULES DE LA RÉTINE L’acuité visuelle est à son apogée au centre du champ visuel (fovéa) et décroît rapidement en périphérie, en raison de la forte densité des cônes dans la région centrale et de la prédominance des bâtonnets en périphérie. LA TACHE AVEUGLE Il s’agit d’une petite zone de la rétine, aussi appelée « disque optique », qui est en fait une ouverture au fond de la rétine où : 1) les vaisseaux sanguins entrent et sortent de l’œil ; 2) Les fibres des neurones de la rétine (plus précisément les cellules ganglionnaires) forment le nerf optique en direction vers le cerveau. Dans chaque œil, le disque optique est dans une position latérale par rapport à la fovéa, et plus particulièrement, il est à gauche de la fovéa dans l’œil gauche et à droite de la fovéa dans l’œil droit. À cet endroit précisément, il n’y a pas de photorécepteurs, ce qui produit une zone du champ visuel que l’on ne peut détecter. LA PHOTOTRANSDUCTION L’absorption de la lumière par le pigment, localisé dans la membrane des disques du segment externe, déclenche une cascade d’événements neurochimiques, qui permet de convertir l’énergie lumineuse (les photons) en message nerveux (c.-à-d. la « phototransduction »). Cette cascade de réactions provoque un puissant phénomène d’amplification de la stimulation des neurones par la lumière, ce qui fait de la vision un système hautement sensible, où même une faible stimulation peut produire des effets physiologiques mesurables. Le processus modifie le potentiel membranaire du photorécepteur, et par conséquent, la quantité de neurotransmetteurs (glutamate) déversée sur les cellules avec lesquelles il fait synapse (cellules bipolaires ou horizontales). La lumière qui atteint un photorécepteur produit une hyperpolarisation (et non une dépolarisation comme dans la plupart des systèmes sensoriels), qui réduit la libération des neurotransmetteurs dans la synapse. LA PHOTOTRANSDUCTION (SUITE) C’est l’amplitude de l’hyperpolarisation qui détermine à quel point la libération des neurotransmetteurs sera réduite, car les photorécepteurs produisent les potentiels locaux qui sont gradués (contrairement aux potentiels d’actions qui obéissent à la loi du « tout-ou-rien »). À l’obscurité : Les récepteurs dépolarisés libèrent continuellement leurs neurotransmetteurs. À la lumière : Les récepteurs deviennent hyperpolarisés et réduisent leur libération de neurotransmetteurs. LA PHOTOTRANSDUCTION (SUITE) L’ADAPTATION À DIVERSES INTENSITÉS DE LUMIÈRE Environnement sombre à environnement lumineux (éblouissement) : ajustement de la taille de la pupille Lorsque la luminosité est forte, l’iris se contracte rapidement pour réduire le diamètre de la pupille et ainsi permettre uniquement qu’une fraction (1/16) de la lumière incidente puisse atteindre l’œil. Environnement lumineux à environnement sombre : adaptation des photorécepteurs Étant donné que nous étions à la lumière, plusieurs photons sont arrivés sur le complexe opsine/rétinal et ont entraîné son découplage. Il faut donc attendre que le rétinal et l’opsine se recombinent et que les réserves de calcium, qui permettent au glutamate d’être relâché, se refassent. LES CHAMPS RÉCEPTEURS Le champ visuel correspond au « spot » de lumière projeté sur la rétine qui déclenche la décharge d’un neurone dans la rétine. Chaque neurone de la rétine possède un champ récepteur unique qui chevauche partiellement les champs récepteurs adjacents. Il existe des correspondances entre les champs visuels et les zones de la rétine, de sorte que le terme « champ récepteur » dans le système visuel peut renvoyer aux deux concepts de façon interchangeable. LE TRANSFERT DE L’INFORMATION PHOTORÉCEPTEURS à CELLULES BIPOLAIRES Comme les autres neurones, les photorécepteurs libèrent des neurotransmetteurs (dans ce cas-ci du glutamate) lorsqu’ils sont dépolarisés. Dans le cas des photorécepteurs, ils se dépolarisent dans l’obscurité et s’hyperpolarisent à la lumière. En l’absence de stimulation lumineuse, ils libèrent donc sans interruption du glutamate au niveau de leur synapses. Lorsque les photons leur parviennent, les photorécepteurs libèrent moins de glutamate. Chaque photorécepteur fait synapse avec deux types de cellules bipolaires, qui diffèrent selon leur réponse au glutamate libéré par les photorécepteurs : Cellules à centre ON (la lumière déclenche leur activité) Cellules à centre OFF (la lumière bloque leur activité) LES CHAMPS RÉCEPTEURS DES CELLULES BIPOLAIRES Les champs récepteurs des cellules bipolaires sont de forme circulaire et de type centre-périphérie. Le centre et la périphérie fonctionnent en opposition (antagoniste centre- périphérie), ce qui signifie qu’un jet de lumière qui atteint le centre du champ aura l’effet inverse que s’il aboutit en périphérie. Cellules à centre ON : Si un stimulus lumineux atteint le centre du champ récepteur, l’effet est excitateur, donc la cellule bipolaire subit une dépolarisation. Si un stimulus lumineux tombe seulement en périphérie du champ récepteur, l’effet est inhibiteur, donc la cellule bipolaire subit une hyperpolarisation. Cellules à centre OFF : Si un stimulus lumineux atteint le centre du champ récepteur, il se produit une hyperpolarisation de la cellule bipolaire. Si un stimulus lumineux tombe en périphérie, il se produit une dépolarisation de la cellule bipolaire. LES CELLULES À CENTRE ON ET À CENTRE OFF Activation Inhibition Inhibition Activation Cellule bipolaire à centre ON Cellule bipolaire à centre OFF LE TRANSFERT DE L’INFORMATION CELLULES BIPOLAIRES à CELLULES GANGLIONNAIRES Tout comme les cellules bipolaires, les cellules ganglionnaires ont également des champs récepteurs concentriques qui possèdent un antagonisme centre- périphérie. Les cellules ganglionnaires de centre ON et de centre OFF reçoivent des informations des cellules bipolaires correspondantes. À la différence des cellules bipolaires, les cellules ganglionnaires produisent des potentiels d’action, dont la fréquence de décharge peut être augmentée ou diminuée. Les cellules ganglionnaires transmettent des informations au cerveau sous forme de décharge neuronale, qu’elles soient ou non exposées à la lumière. Cette lumière dans le centre du champ récepteur ou à sa périphérie, accroît ou décroît sa décharge (fréquence de PA) Que ce soit une cellule de centre ON ou de centre OFF, la réponse à la stimulation du centre du champ récepteur est supprimé par la réponse à la stimulation de sa périphérie. LA DÉCHARGE DES CELLULES GANGLIONNAIRES LE CHEVAUCHEMENT DES CHAMPS RÉCEPTEURS EN RÉSUMÉ… LES VOIES CENTRALES DE LA VISION  PRINCIPALES VOIES VISUELLES DANS LE CERVEAU La voie rétino-géniculo-striée Cette voie part de la rétine pour rejoindre le corps géniculé latéral (CGL) du thalamus, puis la couche IV du cortex visuel primaire situé dans le lobe occipital. La voie tectopulvinarienne Certaines cellules bifurquent dans le tractus optique et innervent sur le colliculus supérieur, qui à son tour établit des connexions avec le pulvinar (un des noyaux du thalamus), qui est quant à lui connecté aux lobes pariétal et temporal. La voie rétinohypothalamique Établit des synapses dans le minuscule noyau suprachiasmatique de l’hypothalamus ; Participe à la régulation des rythmes circadiens et dans le réflexe pupillaire. LE CHAMP VISUEL Panorama que nous pouvons voir sans bouger la tête ou les yeux Champ visuel droit et gauche Monoculaire Binoculaire (tridimensionnelle) Le cortex visuel de l’hémisphère droit reçoit les influx de la moitié gauche du champ visuel et, inversement, le cortex visuel de l’hémisphère gauche reçoit les influx de l’hémichamp droit. Dans ce contexte, le champ visuel ≠ champ récepteur… LES DEUX TYPES DE CELLULES GANGLIONNAIRES Cellules magnocellulaires (cellule M) Magno = grand ; Reçoivent leur entrée principalement des bâtonnets ; Sensibles à la lumière et au mouvement. Cellules parvocellulaires (cellule P) Parvo = petite ; Reçoivent leur entrée principalement des cônes ; Sensibles à la couleur, aux détails et aux objets stationnaires. Ces cellules forment deux voies indépendantes du traitement de l’information visuelle, qui font relais dans chaque corps genouillé latéral du thalamus. LE THALAMUS VISUEL La majorité des axones des cellules ganglionnaires innervent les corps genouillés latéraux (CGL) du thalamus. LES VOIES VISUELLES ① La rétine nasale et la rétine temporale ② Le chiasma optique : endroit où les deux nerfs optiques (un par œil) se rejoignent pour la décussation. ③ Les tractus optiques ④ a. Les corps genouillés latéraux b. Les colliculus supérieurs ⑤ Les radiations optiques ⑥ Le cortex visuel primaire ou cortex strié (V1) EN RÉSUMÉ... LA VOIE RÉTINO-GÉNICULO-STRIÉE  À VOS CRAYONS DE COULEUR! LES PATHOLOGIES DE LA VISION LES NEURONES DU CORTEX STRIÉ La plupart des neurones de V1 répondent à des barres lumineuses localisées et orientées de manière précise dans le champ visuel (voir en b sur l’image). Certains neurones de V1 ne s’activent que si le stimulus est en mouvement et d’autres ne détectent que des déplacements spécifiques (voir en c sur l’image). L’ORGANISATION EN COLONNES DANS LE CORTEX STRIÉ Le cortex visuel primaire prend en compte les stimulations visuelles d’au moins quatre manières différentes : La localisation dans le champ visuel La dominance oculaire L’orientation La couleur AU-DELÀ DU CORTEX STRIÉ LA SEMAINE PROCHAINE… Les rythmes biologiques Le sommeil