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Les voies visuelles

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Objectifs
Les influx nerveux, nés au niveau des photorécepteurs, intégrés dans la rétine, suivent le nerf optique (les voies optiques) et aboutissent au niveau de l’encéphale, et plus particulièrement au niveau du cerveau.
Comment sont organisées ces voies visuelles ?
1. Organisation de l’encéphale
Il comprend 3 parties : le cerveau, le bulbe rachidien et le cervelet.
Doc. 1. Schéma d'une coupe transversale
d'un cerveau humain.

Le bulbe rachidien est la partie la plus postérieure de l’encéphale, juste au-dessus de la moëlle épinière où se trouvent plusieurs centres nerveux importants, entre autre le centre nerveux de la respiration.

Le cervelet, situé en dessous des hémisphères cérébraux et derrière le bulbe rachidien, contrôle l’équilibre et la coordination des mouvements.

Le cerveau occupe la majeure partie de l’encéphale et est divisé en 2 hémisphères cérébraux : hémisphères droit et gauche. La surface du cerveau présente de nombreux  replis avec présence de circonvolutions limitées par des sillons.
Certains sillons, plus profonds (les scissures), permettent de diviser chaque hémisphère en 4 lobes : lobes frontal, pariétal, temporal et occipital. Chaque lobe comprend des zones bien précises impliquées dans des fonctions spécifiques (motricité, sensibilité, etc.) : une aire visuelle (cortex visuel) est localisée au niveau du lobe occipital de chaque hémisphère et constitue le lieu d’analyse et d’interprétation des messages visuels qui lui parviennent.

Comment les messages nerveux parviennent-ils à cette aire visuelle ?

2. Les voies visuelles
a. Les relais cérébraux
Les axones des cellules ganglionnaires qui constituent le nerf optique ne se projettent pas directement au niveau de l’aire visuelle située dans le lobe occipital. Ils vont tout d’abord établir un relais au niveau de certains neurones cérébraux (on parle de relais cérébral), avec lesquels ils communiquent par le biais de synapses, avant de rejoindre le cortex visuel.

Au niveau des synapses, c’est-à-dire la zone de communication entre les terminaisons des axones des cellules ganglionnaires et les neurones du relais, le message nerveux ne peut pas passer directement, car un espace sépare les neurones. Il y a donc intervention de molécules chimiques, les neurotransmetteurs,  libérées par les terminaisons des axones et captées par les neurones du relais cérébral. À ce niveau, ce message chimique sera de nouveau converti en un message nerveux qui pourra être véhiculé jusqu’au cerveau : le message nerveux est donc transmis au niveau des synapses par des messagers chimiques.

Doc. 2. Transmission du message nerveux
au niveau des synapses.

b. Le chiasma optique
La rétine de chaque œil  est divisée en hémirétine temporale et hémirétine nasale (hémirétine ou demi-rétine) : chaque partie est distincte et est en relation avec le cortex visuel.

Avant d’arriver au niveau du relais cérébral, les axones des cellules ganglionnaires provenant de l’hémirétine nasale se croisent au niveau du chiasma optique, traversent l’axe de symétrie et se projettent du côté opposé : les fibres provenant de l’hémirétine de l’œil droit arrivent au cortex visuel de l’hémisphère gauche et celles de l’hémirétine de l’œil gauche parviennent au cortex visuel droit.

En revanche, les axones provenant des cellules de l’hémirétine temporale ne se croisent pas au niveau du chiasma optique : l'hémirétine temporale gauche est en relation directe avec le cortex visuel gauche et l’hémirétine droite avec le cortex visuel droit.

Doc. 3. Vue de dessus du chiasma optique.

Les influx nerveux qui aboutissent au niveau du lobe occipital du cerveau sont interprétés par les centres nerveux qui en assurent la perception consciente. C’est cette interprétation qui permet une vision correcte, en particulier la perception des objets « à l’endroit », la sensation de relief (avec la superposition des images enregistrées au niveau des deux yeux) et la notion de distance.

 

L’essentiel

Les fibres nerveuses du nerf optique aboutissent à un relais cérébral (après avoir croisé le plan de symétrie au niveau du chiasma optique pour certaines) dont les neurones se projettent sur le cortex visuel occipital.

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