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10 - Vision 2

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houdini's version from 2017-04-06 14:38

Champ récepteur des cellules ganglionnaires

Question Answer
Champ récepteur- étendue de la périphérie sensorielle qui est codée par le récepteur, càd dont la stimulation provoque la décharge afférente.
- CR des cell. ganglionnaires sont non homogènes
Cellules ganglionnaires à centre "ON" ou "OFF"- centre ON: si on illumine le centre du CR, la cellule est activée: ↗fréquence de décharge
- périphérie OFF: si on illumine uniquement un anneau périphérique, la cellule s'inactive: fréquence disparaît.
Plage sombrelorsqu'une partie du champ récepteur est moins illuminée qu'une autre, c'est la plage sombre ; la zone + illuminée = plage claire.
Rebond d'excitation- bouffée de PA provoqués par l'illumination de la région centrale (càd: quand on retire le signal inhibiteur au centre, on provoque une excitation)
Que se passe-t-il lorsque l'ensemble du champ récepteur est stimulé ?on a une place d'excitations et d'inhibitions, mais c'est l'effet excitateur qui domine.
Système de différenciation des cellules ganglionnaires- les canaux de luminance on et off permettent de détecter faiblement les ↗ ou ↘ de luminance.
- une ↗ ou une ↘ de la décharge des cell. ganglionnaires pour les incréments ou décréments de luminance assure une représentation fiable des variations de luminance entre ≠ régions spatiales.
Rôle des cellules bipolaires
Détection des différences de luminance abruptes
Elaboration d'une image neurale
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Cellules bipolaires

Question Answer
Rôlecellule dont le but est de comparer le centre avec la périphérie de la rétine, pour déterminer les contrastes de luminance.
Le photorécepteur peut être connecté à ≠ types de cell. bipolairescell. bipolaires à centre ON ou à centre OFF. (! ces cell. n'émettent pas de PA, pcqu'elles sont connectées avec cell. ganglionnaires).
Interactions cellulaires au centre de la fovéaun photorécepteur est connecté à une cellule bipolaire soit à centre ON soit à centre OFF,
Plage obscure au centre - mécanisme cellule bipolaire à centre ONidem mécanisme cellule bipolaire à centre OFF quand faisceau lumineux au centre.
Plage obscure au centre - mécanisme cellule bipolaire à centre OFFidem mécanisme cellule bipolaire à centre ON quand faisceau lumineux au centre.
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Faisceau lumineux au centre - Mécanisme cellule bipolaire à centre ON

Question Answer
1)une exposition à la lumière hyperpolarise le cône du centre au départ.
2)l'activation de la cellule bipolaire à centre ON inverse le signe du pot. de mb: dépolarisation.
3)en temps normal, la synapse libère du glutamate, qui, lorsqu'elle se lie au récepteur métabotropique mGluR6, a une action inhibitrice (cas rare).
=> l'hyperpolarisation diminue la qté de glutamate libérée: moins d'inhibition!
=> effet excitateur favorisé = synapse inverse le signe = dépolarisation.
4)au niveau de la synapse cellule bipolaire-cellule ganglionnaire, on a des récepteurs AMPA, kainate et NMDA. La fixation du glutamate sur ces derniers a une action excitatrice.
5)cellule bipolaire augmente son activité de décharge -> cellule ganglionnaire = ON.
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Faisceau lumineux au centre - Mécanisme cellule bipolaire à centre OFF

Question Answer
1)une exposition à la lumière hyperpolarise le cône du centre au départ.
2)pas de nécessité d'inverser le signe: la synapse entre photorécepteur et cellule bipolaire à centre OFF ne change pas de signe. (! pas de récepteur mGluR6)
3)moins de glutamate libérée dans la synapse cellule bipolaire-cellule ganglionnaire
4)peu d'activité de la cellule bipolaire -> cellule ganglionnaire OFF.
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Détection des différences de luminance abruptes

Question Answer
Rôle des cellules ganglionnairesaugmentent la perception des différences de contraste abruptes, permettant l'élaboration d'une image neurale.
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Voies visuelles centrales

Question Answer
Voie optique accessoire- relai chez le collicule supérieur, important pour l'orientation du regard
- relai chez le pré-tectum, important pour les réflexes pupillaires
Projections du champ visuel sur la rétineProjection sur la rétine de stimuli provenant de directions différentes:
1) projection du point de fixation = fovéa
2) Œil gauche:
- stimuli venant du champ G = projection sur rétine nasale (D)
- stimuli venant du champ D = projection sur rétine temporale (G)
3) Œil droit:
- stimuli venant du champ G = projection sur rétine temporale (D)
- stimuli venant du champ D = projection sur rétine nasale (G)
Projections du champ visuel sur le chiasma optique- rétine temporale G se projette sur tractus optique G
- rétine temporale D se projette sur tractus optique G
- rétine nasale G se projette sur tractus optique D
- rétine nasale D se projette sur tractus optique D
Tractus optiquecontient des fibres provenant des deux yeux et représentant le champ visuel controlatéral
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Corps genouillé latéral - 1er traitement de l'information

Question Answer
Citer les 2 types des cellules composant le CGL- cellules ganglionnaires de type P (parvocellulaire) dans les couches dorsales
- cellules ganglionnaires de type M (magnocellulaires) dans les couches ventrales.
Cellules ganglionnaires de type P - rôlereçoivent des afférences de cônes sensibles à différentes λ (donc de différentes couleurs) dans la partie ON et OFF du champ récepteur
! traitement différentiel spectral entre centre et périphérie du champ récepteur
! interviennent donc la perception de la différence de couleur
Cellules ganglionnaires de type M - rôlereçoivent des afférences de cônes sensibles dans la même gamme de λ (monochromatique) sur l'ensemble du champ récepteur.
! seulement sensibles au contraste, ne participent pas la perception des couleurs.
Voie dorsale des cellules de type P - rôleacuité visuelle et sensibilité spectrale
Voie ventrale des cellules de type M - rôleperception des mouvements
Fréquence spatiale =contraste ou luminance qui varie en fonction de la position du stimulus.
Lésion des couches M - conséquencepas d'effet sur l'acuité ou la perception des couleurs mais perte de la perception du mouvement => akinétosie.
Lésion des couches P - conséquencesdégradation de l'acuité et de la perception des couleurs => achromatopsie, pas d'effet sur la perception du mouvement
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PropriétésSensibilité des cellules de type MSensibilité des cellules de type P
Contrastes de couleursNonOui (sensibilité spectrale)
Contraste de luminanceHautFaible
Fréquence spatialeBasseHaute (acuité visuelle)
Fréquence temporaleHaute (perception mouvements)Basse
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Cortex visuel primaire - 2e traitement de l'information

Couches histologiquesRôles
2) Couche granulaire externe couche de sortie vers d'autres aires corticales
3) Couche pyramidale externecouche de sortie vers d'autres aires corticales
4) Couche granulaire internereçoit les afférences visuelles du CGL
5) Couche pyramidale interneprojette vers le collicule supérieur (qui reçoit également des afférences directes rétino-tectales).
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Question Answer
Organisation rétino-topique du cortex strié- champ visuel G sur cortex visuel primaire D et vice-versa
- partie supérieure projetée en bas partie inférieure projetée en haut
Représentation de la fovéa magnifiée au niveau de la scissure calcarine - pourquoi cette amplification ?
Projection ordonnée des cellules (pattern) - pourquoi ?on suppose que le pattern résulte de l'interaction entre cellules excitatrices et inhibitrices.
Colonnes de dominance oculaire- l'injection d'un marqueur radioactif dans l'œil G ou D met en évidence une distribution des projections dans la couche IV de l'aire visuelle primaire
- colonne d'œil controlatéral (couches M = 1 ; couches P = 4,6), colonne d'œil ipsilatéral (couche M = 2 ; couches P = 3, 5)
- il y aussi une ségrégation des afférences des couches magno- et parvocellulaires du CGL.
Où se font les projections du CGL ?sur la couche IV.
Composition cellulaire de la couche IV- présence de cellules simples,
- de cellules complexes,
- de cellules binoculaires (= perception de la 3e dimension et de la distance) qui recueillent les infos des 2 yeux
- de cellules sensibles à la longueur d'onde et à la direction (interviennent dans l'élaboration des couleurs)
Distribution des afférences magnocellulaires sur V1sur la couche 4 C alpha
Distribution des afférences parvocellulaires sur V1sur la couche 4 C beta + 4 A
Distribution des afférences koniocellulaires sur V1dans les couches 2 et 3, sous forme de taches de blob.
Rôle des cellules koniocellulaireson suppose qu'elles jouent un rôle dans l'élaboration des couleurs (sensibles aux longueurs d'onde) mais plutôt dans la couleur bleue.
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Cellules simples

Question Answer
Où apparaissent-elles ?elles apparaissent lorsqu'o s'éloigne de la couche IV du V1
Sélectivité- neurones sélectifs à l'orientation lumineuse, avec une directionnalité préférentielle qui est la verticale.
- donc les cellules simples décomposent l'image, permettent de distinguer une image seulement par les directions des objets
Expliquer sa sélectivité- la cellule simple reçoit des afférences du CGL, qui ont des champs récepteurs concentriques
- or, si on aligne les CR concentriques on obtient un CR allongé avec zone centrale verticale excitatrice, zones périphériques inhibitrices.
- donc complexification progressive des relais des voies visuelles, avec une organisation hiérarchique.
Colonnes d'orientation préférentielle dans la couche IV1) les neurones enregistrés à ≠ profondeurs, sauf couche 4C ont la même orientation sélective
-> leurs champs récepteurs recouvrent la même région spatiale
2) les neurones enregistrés par pénétration tangentielle ont une orientation variant de manière régulière (horizontale puis verticale puis horizontale)
-> leurs champs récepteurs ne se recouvrent pas et leurs positions varient
Blob =régions où les neurones n'ont pas d'orientation préférentielle, pouvant jouer un rôle dans le traitement des couleurs (parvocellulaire et koniocellulaire)
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Cellules complexes

Question Answer
Où apparaissent-elles ?représentent 10 à 20% des cellules dans les couches superficielles du cortex strié.
Sélectivitépropriété d'orientation sélective mais également la propriété de directionnalité sélective càd que la cellule s'active lorsque la barre lumineuse est en déplacement dans le champ récepteur.
- durant le déplacement: sommation des PPSE qui sont alignés, mais pas assez pour provoquer un PA.
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Cellules binoculaires

Question Answer
Quelle partie du champ visuel est vue par les deux yeux?la partie centrale du champ visuel
Rôle de la vision binoculairepermet la perception de la distance des objets, distinction de la profondeur
Où apparaissent-elles ?les neurones binoculaires se rencontrent hors de la couche IV.
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Amblyopie

Question Answer
Quoi ?problème de développement du système visuel, qui se marque par une baisse de l'acuité visuelle d'un œil (généralement), alors qu'il n'y a pas de pb intrinsèques au globe oculaire, ou que le déficit persiste après correction d'un pb éventuel.
Qui ?fréquent chez le jeune enfant (2-4% de prévalence)
Conséquences- perte d'acuité stéréoscopique car la vision de l'œil faible est négligée au profit de l'œil dominant
- diminution de la sensibilité au contraste (surtt à des fréquences spatiales élevées)
- perte d'acuité positionnelle
Facteurs amblyogènesstrabisme, anisométropie, déprivation (ex: cataracte congénitale -> onchocercose, trachome)
Acuité stéréoscopiquecapacité à distinguer les différences de profondeurs de deux objets (capacité à distinguer les plans dans lesquels se trouvent les objets)
Hypothèses dérivées des travaux de Hubel et Wiesel- afférence visuelle anormale
- déficit au niveau de V1
- âge de début critique
- notion de période critique dans le développement: l'expérience binoculaire est nécessaire au développement des neurones
-> ex: si le cataracte congénital se développe, le cortex visuel ne se développe pas de façon normale car pas d'expérience binoculaire!
- perte de la binocularité corticale
- changement des colonnes de dominance oculaire en défaveur de l'œil négligé
- cause hypothétique = compétition anormale entre les afférences des deux yeux
Comment se forment les colonnes de dominance oculaire en déprivation monoculaire ?réorganisation des colonnes de dominance oculaire: les colonnes ne sont pas en bonnes proportions, il y a des territoires rétrécis, comme si la colonne de dominance saine avait poussé la colonne de dominance faible sur le côté.
Hypothèse de Hubel et Wiesel- réduction des colonnes de dominance oculaire venant de l'œil amblyope (expériences de déprivation)
- déprivation monoculaire + grave que binoculaire
- mécanisme compétitif au niveau des afférences dans V1
Hypothèse moderne- pas de différence de taille des colonnes de dominance oculaire dans les cas + proches de l'amblyopie
- phénomène + complexe
- réponses des cellules binoculaires sont affectées, interactions binoculaires anormales
- Cause = manque de synchronisation des activités neurales provoquées par l'œil G et D
Traitementport d'un patch sur l'œil sain pour 4-5 heures par jour max avant l'âge de 8 ans car l'œil amblyope est forcé à travailler.
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Voies visuelles extra-striées

Question Answer
Voie ventrale- afférences P plus importantes fonctionnellement
- permet la perception spatiale
- lésion = achromatopsie d'origine corticale (càd perte de perception des couleurs, même au niveau psychique) + héminégligence
Héminégligencel'individu néglige une partie de son champ visuel.
Voie dorsale- afférences M pus importantes
- permet la perception des objets
- lésion = akinétopsie + agnosie
Relais à partir de V1 - trajet des informations visuelles- V1 envoie des projections sur V2 bilatéralement,
- voie dorsale = V2 -> MT -> lobe pariétal
- voie ventrale = V2 -> V4 -> lobe temporal pour la perception des objets
Agnosie visuelleperte de la capacité de reconnaître des objets, suite à une lésion de la voie ventrale.
Lésion de l'aire V4provoque achromatopsie d'origine corticale càd perte de la perception des couleurs mais également perte de la perception des couleurs dans leurs rêves (cécité psychique).
Lésion de la voie dorsaleperte de la reconnaissance des mouvements (achromatopsie).
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Dias à bien connaître

Dia 47