1) Voies optiques

 

            On appelle voie optique la succession de neurones qui commence dans l’épaisseur de la rétine et se termine sur le cortex cérébral le nerf optique, né des neurones de la rétine, s’éloigne du globe oculaire et se termine au niveau d’une structure en forme de X, le chiasma optique, où se croisent une partie des fibres de chacun des deux nerfs. Apres le nerf optique et le chiasma, la voie se continue par la bandelette optique, passe par différents centres nerveux, et se termine sur le globe occipital (postérieur) de l’hémisphère cérébral du même côté. Un objet situé du côté externe du champ visuel d’un œil (du côté droit pour l’œil droit, gauche pour l’œil gauche) se projette du côté interne de la rétine, du fait des principes d’inversion des images. Le message nerveux emprunte les fibres internes du nerf optique, croise la ligne médiane au niveau du chiasma, et se termine dans l’hémisphère opposé (gauche pour l’œil droit, droit pour l’œil gauche). Si l’objet est situé du côté interne du champ visuel, l’image se forme du côté externe de la rétine, le message ne croise pas la ligne médiane et se termine dans l’hémisphère du même côté. Au total, l’hémisphère droit reçoit la moitié gauche du champ visuel de chaque œil, et l’hémisphère gauche reçoit la moitié droite.

 

Regarder dans son œil

Normalement, le cerveau ignore ce qu’il voit de la rétine et des vaisseaux sanguins qui le parcourent. Mais on peut voir l ‘image de ce réseau au moyen d’une torche électrique, faiblement lumineuse.

Fermez l’œil, posez la torche contre la paupière supérieure et imprimez-lui de petits mouvements circulaires. Une image ressemblant a un arbre noueux apparaîtra. C’est celle des vaisseaux sanguins sur la rétine. Quand vous immobilisez la torche, l’image disparaît. C’est le mouvement qui a attiré l’attention du cerveau sur ce qu’il croit être un objet en mouvement. Des que le mouvement cesse, le cerveau ignore l’image.

 

 

 

    2) De l'étage de sortie au cerveau

 

 

            Entre les cellules bipolaires et le nerf optique, trois types de cellules ganglionnaires définissent trois voies distinctes porteuses de signaux spécifiques.

Les cellules ganglionnaires constituent la voie finale commune de la rétine. Elles intègrent par l’intermédiaire des cellules rétiniennes, l’activité de nombreux photorécepteurs, cônes et bâtonnets. Leurs champs récepteurs sont organisés en deux zones plus ou moins circulaires.

Ces cellules ganglionnaires peuvent être regroupées en trois grandes catégories :

1)      – Les cellules en parasol, encore appelées alpha, de grande taille.

2)      – Les cellules naines, ou cellules bêta, plus petites.

3)      – Les cellules gamma, de très petite taille et dont les champs récepteurs ne sont pas organisés en deux zones concentriques et antagonistes.

            Ces trois catégories de cellules ganglionnaires sont a l’origine de trois trajet distincts.

Les cellules alpha donnent naissance au trajet M, les bêta au canal P et les gamma (ou delta) au trajet K (voir figure 8)

Le trajet M est un canal totalement achromatique, mais qui présente la particularité de signaler avec efficacité les changements brusques, rapides, dans la distribution des lumières entre centre et pourtour des champs récepteurs alpha. Les cellules du trajet P répondent de façon soutenue, tonique, à la présence d’un contraste maintenu stable dans leur champ récepteur. Deux types de contrastes sont mesurés par ces cellules : un contraste chromatique opposant le rouge et le vert et un contraste achromatique, opposant le clair au sombre. Enfin, les cellules du système K mesurent le contraste chromatique entre le bleu et le jaune, résultant de la sommation de signaux issus des cônes M et L.

 

 

            Pour résumer, et en simplifiant beaucoup, on pourrait dire que les cellules du trajet P, grâce a leur bonne acuité, sont spécialisées dans l’analyse des fins détails spatiaux de l’image oculaire. Comme, par ailleurs, elles répondent de façon soutenue, stable, à la stimulation lumineuse, elles ne sont guère expertes pour détecter du mouvement. Elles permettent, en revanche, les discriminations spectrales en opposant le vert et le rouge. À ce sujet, il faut ajouter le trajet K, strictement chromatique par opposition du bleu et du jaune, mais dont le pouvoir de résolution spatial est faible. Au contraire, les cellules du trajet M, en répondant de façon brusque et rapide aux changement de lumière, sont particulièrement efficaces pour déceler tout ce qui bouge dans l’image. La grande taille de leur champ récepteur les empêche toute fois d’être sensible aux fins détails spatiaux d’une image oculaire dont elles ne voient que les grandes masses. De plus, elles ignorent complètement la composition spectrale du stimulus.

            De nombreux arguments, tirés d’études associant l’exploration physiologique des cellules ganglionnaires et les performances visuelles d’un animal engagé dans une tâche visuelle, permettent d’assigner aux diverses classes de cellules des fonctions différentes dans le traitement des images oculaires.

La rétine pourrait-on dire filtre l’image pour n’en retenir que certains aspects spatiaux, temporel et chromatiques. L’idée s’impose alors que l’image passe a travers un ensemble de filtres superposés, opérant en parallèle, et possédant des résolutions spatiales, spectrales, et temporelles différentes, pour extraire de l’image optique ces attributs essentiels de forme, de couleur et de mouvement. Enfin les signaux de ces trois trajets sont distribués, avec des vitesses différentes (trajet M le plus rapide, trajet K le plus lent) dans les zones cérébrales distinctes. Ainsi les ségrégations fonctionnelles que nous venons de décrire restent-elles séparées au niveau central, où des modules vont s’avérer spécialisés dans le traitement de la forme, de la couleur ou du mouvement.

 

 

    3) Rôle du cerveau

 

 

            Le cortex qui tapisse les hémisphères reçoit les informations visuelles et réalise les analyses, simples ou complexes, et les interprétations plus ou moins conscientes des ces informations (voir cerveau). Des neurones issus des différents centres nerveux interposés sur le trajet des voies optiques, dans l’encéphale, assurent la liaison avec d’autres régions du système nerveux