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9 - Vision 1

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houdini's version from 2017-04-04 14:39

Caractéristiques physiques de la lumière

Question Answer
Système visuelsystème permettant de distinguer les variations de électromagnétiques dans une certaine gamme de longueur d'onde.
Lumière - existe sous 2 formes1) sous forme ondulatoire
2) sous forme corpusculaire (quanta d'nrj activant photorécepteurs rétiniens)
Longueurs d'onde du spectre visiblede 400 (violet) à 700 nm (rouge)
Pourquoi la représentation des couleurs sur le spectre de longueurs d'onde est erronée ?car la couleur est une reconstitution cérébrale à partir des radiations électromagnétiques, elle n'existe pas en tant que telle.
Fonds d'œil - comment peut-il être observé ?peut être observé àpd'un ophtalmoscope à l'aide d'agents parasympathicolytiques provoquant une mydriase passive.
Fonds d'œil - structure- macula lutea = région périphérique (autour fovéa), avec xanthophylie (= pigment absorbant rayons UV), très vascularisée
- fovéa = région centrale, contenant la densité de cônes la + élevée de la rétine (-> acuité maximale) invascularisé, où diffusent les éléments nutrutifs
- papille optique
- épithélium nerveux
- tache aveugle (= où se forme le nerf optique)
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Périmétrie classique cinétique, dite de Goldmann

Question Answer
Périmétrie- étude du champ visuel au moyen d'un appareil appelé périmètre.
- création de cartes périmétriques = cartes du champ visuel
Carte périmétriques - caractéristiques- région centrale = fovéa, champs visuels nasal et temporal,
- isoptères = zones du champ visuel où la sensibilité est intacte,
- périmètres de Goldmann = zones où le stimulus visuel est détecté pour une certaine intensité
- tache noire (15° d'excentricité p/r à la fovéa du côte temporal) = zone aveugle
Rôles de la périmétrie statique ou cinétiquepermet de repérer la présence éventuelle d'un scotome ou perte de la sensibilité visuelle locale (+ ou -)
Tache aveuglezone où un stimulus visuel ne sera pas perçu (en monoculaire), considéré comme scotome négatif.
Scotomerégion de la rétine avec perte ou dégradation de la perception visuelle.
Scotome positifscotome où l'individu perçoit la perte visuelle.
Scotome négatifscotome où l'individu ne perçoit pas la perte visuelle.
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Formation de l'image rétinienne

Question Answer
Rôle de la cornéeprovoque l'essentiel de la déviation des rayons lumineux.
Où se forme l'imagesur le fonds d'œil, au niveau de la région fovéale, grâce aux mouvements des yeux (permettent l'alignement).
Rôles de la réduction du diamètre pupillaire- réduction de la quantité de lumière entrante
- augmentation de la profondeur du champ
- permet d'éviter les aberrations optiques et chromatiques dues à la projection des rayons lumineux en périphérie du cristallin
Expliquer l'importance d'une bonne profondeur de champpermet de bien voir ce qui se trouve au fond de l'image, que cela soit net et pas flou.
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Représentation rétinotopique du champ visuel

Question Answer
Comment se forme l'image sur la rétine ?se forme de manière inversée (G et D, haut et bas sont inversés).
Point de fixationlorsque l'axe du regard est immobile dans une certaine direction de l'espace.
Champ visuel =étendue spatiale de ce qui est peut être perçu par l'œil G et/ou l'œil D.
Champ visuel monoculairechamp visuel d'un seul œil.
4 parties d'un champ monoculaireparties supérieure, inférieure, nasale (réduite par la présence du nez), temporale.
Champ binoculairelorsque les 2 yeux sont ouverts: du au recouvrement partiel des champs monoculaires, permettant la perception du volume et de la distance des objets.
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Rétine

Question Answer
Structure générale de la rétine - couche pigmentaire externe
- couche nerveuse interne
- cellules bipolaires
- cellules ganglionnaires (dont les axones forment le nerf optqiue)
Les photorécepteurs sont orientés vers la partie postérieure de l'œil - pourquoi ?car l'épithélium pigmentaire doit recycler les substances dégradées lors du métabolisme du photorécepteur.
- si PR mal-orientés -> mauvais recyclage -> perturbations visuelles
Les rayons lumineux convergent vers la fovéa où l'acuité visuelle est maximale - pourquoi ?
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Rétine et épithélium pigmentaire

Question Answer
Rôle de l'épithélium pigmentaire- contient les photorécepteurs et constitue la chambre noire de l'œil, où se forme l'œil
- permet de recycler les produits métaboliques de l'activité rétinienne vers le sang
- permet de délivrer les éléments nutritifs
- permet de régénérer le 11-cis-rétinal
- phagocyte les disques des photorécepteurs
- absorbe la lumière diffractée
Rôle du 11-cis-rétinal pour la phototransduction
Types de neurones de la rétine1) les photorécepteurs
2) les cellules bipolaires
3) les cellules ganglionnaires
4) les cellules horizontales
5) les cellules amacrines
Voie rapide du traitement de l'information visuelle par quels neurones ?3 neurones
Trajet des rayons lumineux1) pôle antérieure de l'œil
2) traverse humeurs aqueuse et vitrée, les couches de l'épithélium rétinien, atteint le photorécepteur
3) le photorécepteur libère un neurotransmetteur qui active ou inhibe les cellules bipolaires (un pôle en contact avec le photorécepteur, un autre avec la cellule ganglionnaire)
4) activation: le PA s'échappe de la cellule ganglionnaire
Trajet de l'information nerveuse
Photorécepteurs existent sous 2 formescônes et bâtonnets.
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Morphologie des cônes et bâtonnets

Question Answer
Bâtonnets et cils - structure- segment externe (bâtonnets contiennent des disques baignés dans l'espace cytoplasmique),
- segment interne = noyau + cils + extrémité synaptique + mitochondries nombreuses (métabolisme élevé)
- Terminaison synaptique
Rôle des disques dans les bâtonnets permettent la phototransduction.
Position d'un stimulus visuel dans l'espace et sur la rétine - comment est-elle mesurée ?grâce aux degrés d'angle (excentricité rétinienne), pour comprendre comment les stimulis se forment sur la rétine et quels types cellulaires sont activés
Un degré d'angle = combien de µm ?correspond à ~300 µm.
Distribution des cônes et bâtonnets- non homogène:
-> cônes +++ dans la fovéa (excentricité = 0°) et diminuent en périphérie
-> bâtonnets +++ périphérie (excentricité = 20°) et diminuent à la fovéa
Pourquoi observe-t-on un PA au niveau des cellules ganglionnaires et non pas au niveau des photorécepteurs ?car les cellules ganglionnaires permettent une plus longue conduction du PA, et peu perte d'énergie.
Phénomène de reconstructioncomme il n'y a pas d'info visuelle dans la tache aveugle, l'œil compense en reformant une image entière àp des fragments d'image de part et d'autre de la tache aveugle (l'image apparaît continue).
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Phototransduction

Question Answer
Electrophysiologie d'un bâtonnet - expliquer- la stimulation d'un bâtonnet par de la lumière provoque une hyperpolarisation de la cellule
- le potentiel de mb devient + négatif en fct de l'intensité du stimulus
- les potentiels sont donc gradués (lumière ↗, hyperpolarisation ↗ jusqu'à un pic)
- variation de l'intensité lumineuse = variation de la libération du neurotransmetteur
Aspects cellulaires de la phototransduction - expliquer1) la lumière provoque une hyperpolarisation des PR due à la fermeture des canaux Na+ et Ca++ = moins de transmetteur libéré
2) la GMPc régule l'ouverture des canaux
Perturbation du cycle des rétinoïdes - conséquenceperturbation importante de la vision.
Phénomène de convergence- en région périphérique, un gd nombre de bâtonnets convergent sur les cellules ganglionnaires
- + il y a de la convergence, + on est sensible aux photons et - on est précis sur leur origine
=> perte de résolution spatiale en périphérie rétinienne
=> sensibilité supérieure aux faibles intensités
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Etapes essentielles de la phototransduction

Question Answer
1)photopigment des bâtonnets est appelé "rhodopsine" et contient le rétinal (chromatophore)
2)le rétinal change de conformation suite à l'action de la lumière = passage de la forme 11-cis à la forme tout-trans (photoisomérisation)
3)ce changement provoque une modification de la structure 3D de la rhodopsine, et une cascade d'événements intracellulaires
4)la stimulation lumineuse de la rhodopsine conduit à l'activation d'une protéine G, la transducine
5)la transducine active une phosphodiestérase du cGMP (= PDE) qui hydrolyse ce dernier
6)la diminution de la [ ] en GMPc provoque la fermeture des canaux Na+
7)ceci entraîne une hyperpolarisation du récepteur (bâtonnet dans ce cas) (-> amplification au + il y a de photons)
8)- arrêt de la cascade amplificatrice par la rhodopsine kinase, phosphorylant la rhodopsine et permettant sa fixation avec l'arrestine.
- recyclage du rétinal lors du cycle des rétinoïdes.
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Spécialisation des cônes et bâtonnets

PropriétésBâtonnetsCônes
Sensibilitésensibilité très élevée à l'absorption d'un seul photonsensibilité moins élevée à l'absorption d'un seul photon
Spectre d'activitéopèrent à basse intensité lumineuse (la nuit, vision scotopique)opèrent à intensité lumineuse + élevée (àpd 3 photons/cône/sec jsq 1million)
Type de réponseréponse lenteréponse rapide.
Composition+ de photopigments (permettant de détecter les intensités lumineuses faibles) et + grandspeu de photopigments, + petits
Rôlepermettent la vision scotopiquepermettent la vision diurne (phototopique) et vision des couleurs.
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Sensibilité spectrale

Question Answer
Trichromatie - les cônes contiennent 3 types de photopigments, chacun sensible à une λ préférentielle
- théorie selon laquelle, àp de 3 λ différentes, on sait percevoir les couleurs.
Pourquoi la théorie de la trichromatie est-elle erronée ?- car à partir d'une même λ, on sait activer plusieurs cônes différents
- il n'y a pas de correspondance entre un photopigment et une couleur
- il faut comparer les λ arrivant sur plusieurs cônes pour déterminer la perception subjective de la couleur
Qu'est-ce qui à l'origine de la sensibilité spectrale ?la séquence en acides aminés des photopigments.
Caractéristiques des photopigments1) présentent une protéine, l'opsine
2) présentent le chromatophore (11-cis rétinal)
- existent sous 3 groupes: les rhodopsines, les pigments S (λ courte) et les pigments L/M (λ longue/médium)
Distribution rétinienne des photopigments- distribution non-homogène
- chaque cône ne contient qu'un seul type de photopigment (rouge, vert, ou bleu)
- les cônes sensibles au rouge sont les + nombreux
Restitution des couleurs naturelleson reconstitue une image par la "superposition" de 3 couleurs différentes (rouge, vert, bleu)
Synthèse additivecombinaison des faisceaux de différentes couleurs pour en obtenir de nouvelles.
Synthèse soustractivecombinaison de l'effet d'absorption de différentes couleurs pour en obtenir une nouvelles (couleurs fondamentales)
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Anomalies congénitales de la perception des couleurs

Question Answer
Protanopieperte du gène codant pour l'opsine sensible dans le "rouge" sur chromosome X -> couleurs produites à l'aide de lumières vertes et bleues.
Deutéranopieperte du gène codant pour l'opsine sensible dans le "vert" sur chromosome X -> couleurs reproduites à partir des lumières bleues et rouges.
Tritanopieperte du gène codant pour l'opsine sensible dans le "bleu" sur chromosome 7 -> couleurs reproduites
Réponse des cellules ganglionnaires à différentes couleurs-> Système nerveux ne sait pas déterminer si une décharge afférente des cell. ganglionnaires a été provoquée par:
- l'activation faible d'un cône très sensible
- ou l'activation forte d'un cône moins sensible à ces longueurs d'onde
-> nécessité de plusieurs comparaisons entre cônes différents
Test d'Ishiharales protanopes ne perçoivent pas le chiffre.
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Résumé - propriétés distinctes des cônes et bâtonnets

Propriétés individuellesCônesBâtonnets
Distributionfovéapériphérie
Amplification++++
Pigment photosensible++++
Sensibilité à la lumière+, vision diurne+++, vision nocturne
Résolution temporelleélevéefaible
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Propriétés collectivesCônesBâtonnets
Type de pigments3 (1 seul par cône)
= vision chromatique
1 = vision achromatique
Résolution spatiale (acuité)élevée (convergence faible)faible (convergence élevée)
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Encodage de l'information visuelle

Question Answer
Encodage =Variation de potentiel d'action en fct du temps
Sensationévénement sensoriel élémentaire.
Perceptioninterprétation des stimuli extérieurs, complexe.
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