Transcript Anatomie voie visuelle

Cours 6
ANATOMIE DE LA VOIE
VISUELLE
I - LE CHAMP VISUEL EST LA PROJECTION DU
MONDE VISUEL SUR LA RETINE
Les axones des trois types de cellules ganglionnaires
(X, Y et Z) sortent de la rétine et convergent vers le
disque optique où ils deviennent myélinisés et se
joignent aux autres axones pour former le nerf optique.
Les nerfs optiques de chacun des yeux se rejoignent
ensuite au niveau du chiasma optique. Là, les fibres
destinées à des régions du tronc cérébral s’en vont.
Les régions de la rétine sont nommées en fonction de la
ligne médiane. L’hémi-rétine nasale se situe du côté
médian, l’hémi-rétine temporale se situe latéralement.
Le champ visuel correspond à la vision du monde
extérieur perçue par deux yeux sans mouvement de la
tête.
Pour comprendre la notion de champ visuel, il faut
imaginer que les deux fovéas fixent un même point de
l’espace.
Le côté gauche du champ visuel se projettera sur l’hémirétine nasale de l’œil gauche et sur l’hémi-rétine
temporale de l’œil droit.
La lumière provenant de la région centrale du champ
visuel se projettera sur les deux yeux, c’est la zone
binoculaire.
Dans chacune des moitiés du champ visuel se trouvent
également une zone monoculaire, où la lumière n’est
perçue que par l’œil situé de ce côté.
La lentille qu’est l’œil a pour effet d’inverser le monde
visuel au niveau de la rétine.
La moitié supérieure du champ visuel se projette sur la
moitié inférieure de la rétine. La portion du champ nasal
se projette sur la partie temporale de la rétine.
Si finalement nous percevons le monde tel qu’il est,
c’est parce que les structures nerveuses supérieures
prennent cette inversion en compte et la compense.
Il est également important de distinguer les hémirétines nasale et temporale et les hémi-champs
visuels nasal et temporal.
Si l’on considère la projection d’un point de la zone
binoculaire de l’hémi-champ visuel droit sur les deux
rétines : ce point se projette sur l’hémi-rétine temporale
de l’œil gauche et sur l’hémi-rétine nasale de l’œil droit.
Pour que ces deux informations convergent vers le
même faisceau optique, il est nécessaire que seules la
moitié des fibres, en l’occurrence celles en provenance
des hémi-rétines nasales, croisent au niveau du
chiasma optique.
De ce fait, le faisceau optique gauche est composé
d’axones des hémi-rétines temporale gauche et nasale
droite, ce qui permet une complète représentation de
l’hémi-champ visuel droit.
Les axones de ce faisceau optique font synapse sur les
noyaux genouillés latéraux du thalamus.
Les cellules de ces noyaux à leur tour envoient leurs
axones en direction du cortex visuel.
Chaque hémisphère du cerveau est donc en relation
avec un hémi-champ visuel controlatéral.
Cela permet d’avoir une organisation similaire à celle
des systèmes somatiques sensoriels pour lesquels
chaque hémisphère est en relation avec les sensations
du côté controlatéral.
II - LE CORPS GENOUILLE LATERAL EST
COMPOSE DE SIX COUCHES DE CELLULE
Beaucoup de fibres des faisceaux optiques se terminent
sur les corps genouillés latéraux (thalamus). On y trouve
une représentation ordonnancée de l’hémi-champ visuel
controlatéral.
Les cellules ganglionnaires relatives à différentes
régions rétiniennes s’y projettent mais pas avec une
précision identique.
Chez les primates, les corps genouillés latéraux sont
composés de six couches de neurones séparées par
des couches de dendrites et d’axones.
Ces couches sont numérotées de 1, la plus ventrale, à
6, la plus dorsale
Une couche ne reçoit des informations que d’un seul
œil : les fibres de la rétine nasale controlatérale se
terminent sur les couches 1, 4 et 6, celles de la rétine
temporale ipsilatérale sur les couches 2, 3 et 5.
En résultat, il y a donc 6 cartes de l’hémi-champ
controlatéral sur chaque corps genouillé latéral.
Si les couches qui reçoivent l’information de l’œil
controlatéral contiennent une représentation complète
de l’hémi-champ visuel controlatéral, celles qui reçoivent
l’information relative à l’œil ipsilatéral ne contiennent
qu’une représentation partielle de l’hémi-champ visuel
controlatéral (nez).
Les deux couches les plus ventrales (1 et 2) sont
constituées de plus grosses cellules et sont répertoriées
comme couches magno-cellulaires alors que les
autres, les plus dorsales sont dénommées parvocellulaires.
Des différences sensibles apparaissent entre les deux
catégories de synapses effectuées par les cellules
ganglionnaires X et Y au niveau des corps genouillés
latéraux.
Les axones des cellules Y d’une région particulière de la
rétine se projettent sur plusieurs couches.
A l’inverse, les axones de plus petits diamètres des
cellules ganglionnaires X se projettent sur des territoires
plus restreints (une seule couche).
Les différences structurelles observées au niveau de la
rétine se retrouvent ici au niveau des corps genouillés
latéraux
La plus grande diffusion dendritique observée pour les cellules Y
permet d’avoir de larges champs récepteurs.
A l’inverse, les cellules X à l’arborescence dentritique plus réduite,
donnent naissance à des champs récepteurs plus petits.
Les champs récepteurs des cellules X vont permettre la
résolution de détails fins alors que ceux, plus larges, des
cellules Y interviendront dans la détection des objets de
grandes tailles et du mouvement.
Des projections s’effectuent également sur les colliculi
supérieurs (mésencéphale) pour le contrôle des
mouvements oculaires.
III - LES COLLICULI SUPERIEURS ET LE PRETECTUM SONT DES CENTRES REFLEXES VISUELS
III –1 Le colliculus supérieur
Celui-ci possède deux sources distinctes de signaux
afférents visuels : une entrée directe, la rétine, une
entrée indirecte, le cortex visuel.
Ces colliculi sont composés de plusieurs couches de
cellules. Les plus superficielles sont dominées par les
entrées visuelles, les plus profondes reçoivent des
informations des systèmes sensoriels somatiques et
auditifs.
Les axones des cellules des colliculi supérieurs se
distribuent ensuite dans plusieurs endroits.
Certains de ces axones décussent et descendent dans
le tronc cérébral pour constituer le faisceau tecto-spinal
qui joue un rôle important dans le contrôle de la tête et
du cou.
Le colliculus supérieur est utilisé pour orienter la tête et
les yeux en direction de la source du stimulus visuel.
Ceci souligne sa capacité d’influencer l’activité des
noyaux moteurs occulaires.
Des axones tecto-pontiques en faisant relais sur les
cellules des noyaux du pont transmettent des
informations visuelles au cervelet.
III –1 La région pré-tectale
Cette région, en arrière du colliculus supérieur, régule
les réflexes d’ouverture de la pupille en fonction de
l’intensité lumineuse.
Un faisceau lumineux dirigé vers un œil cause un
rétrécissement de la pupille du même œil (réponse
directe) et de l’autre œil (réponse concensuelle).
Certaines cellules ganglionnaires, sensibles à la
luminosité, envoient leurs axones jusqu’à cette région
pré-tectale. Par des relais avec le nerf III crânien, le
sphincter pupillaire peut être commandé.
IV - DES LESIONS DES VOIES VISUELLES
ENTRAINENT DES MODIFICATIONS PREVISIBLES
DE LA VUE
Après une section du nerf optique, le champ visuel est
perçu de façon monoculaire par l’œil demeuré intact.
Ceci entraîne la disparition de la vision stéréoscopique
et de la profondeur spatiale qui est basée sur des
interactions binoculaires.
La destruction des fibres qui décussent au niveau du
chiasma optique entraîneront la suppression des
informations des portions temporales de chaque hémirétine médiane, donc de chaque hémi-champ visuel
temporal. C’est l’hémianopsie bi-temporale.
La destruction d’un faisceau optique conduit à une
hémianopsie complète homonyme, c’est à dire une
perte de la vision dans chacun des hémi-champs visuels
situés controlatéralement. Ainsi, une destruction du
faisceau droit causera une hémianopsie homonyme
gauche : une perte de la vision due aux hémi-rétines
nasales gauche et temporale droite.
Une lésion au niveau du cortex visuel ou des radiations
optiques, où les fibres sont plus écartées, conduit à des
déficits partiels sur un hémi-champ controlatéral.
V - LE CORTEX VISUEL PRIMAIRE POSSEDE UNE
ARCHITECTURE CARACTERISTIQUE
Le cortex primaire visuel, également appelé cortex strié
correspond à l’aire de Brodmann n° 17 et est situé dans
le lobe occipital.
Il reçoit des axones des noyaux genouillés latéraux
thalamiques qui portent le nom de radiations optiques.
Les fibres en provenance de la partie basse de la rétine
se terminent sur la partie inférieure du cortex délimitée
par la fissure calcarine. Celles relatives à la partie
haute rétinienne se terminent sur la partie supérieure.
De cette façon, une lésion en dessous de la fissure
calcarine conduit à une cécité de la moitié supérieure
controlatérale du champ visuel.
Le cortex visuel a une épaisseur d’à peu près 3 mm et
est composé de plusieurs couches successives
remplissant plusieurs fonctions.
Dans le cortex visuel des primates, les axones des
corps genouillés latéraux se terminent principalement
sur la couche 4.
Par l’intermédiaire de substances traçantes, il est
possible de définir les zones du cortex atteintes par une
inoculation rétinienne. Wiesel et al. (1974) ont ainsi pu
montrer une disposition selon des rangées régulières.
Anatomiquement, la couche corticale n°4 est divisée en
trois sous-couches principales notées IVa, IVb et IVc.
Dans la sous-couche IVc, les parties du cortex
correspondant à l’œil inoculé alternent de façon
adjacente avec celles de l’œil intact.
Ainsi, les cellules de la couche IVc reçoivent des
messages soit d’un œil soit de l’autre par l’intermédiaire
des couches séparées des corps genouillés latéraux.
Ensuite ces signaux se dirigent vers des couches
supérieures ou inférieures où ils convergent avec les
signaux provenant de l’autre œil.
On peut noter en fait des connections un peu entre
toutes les couches corticales mais aussi avec les autres
régions du cerveau.
Les cellules à grains sont principalement impliquées
dans des mécanismes d’intégration corticale alors que
les cellules pyramidales donnent naissance aux
axones qui quittent l’aire de Brodmann n°17 et se
projettent sur les portions adjacentes corticales ou sur
le tronc cérébral.
Les cellules des couches II et III se projettent vers des
aires visuelles plus élevées, comme l’aire de Brodmann
n°18.
Les cellules de la couche V se projettent sur les colliculi
supérieurs qui intégrent également les informations
reçues directement de la rétine.
Les cellules de la couche VI renvoient l’information sur
les corps genouillés latéraux
La couche I contient essentiellement des axones qui
parcourent la surface corticale et dont la fonction
pourrait être de relier les différentes parties de l’aire 17.