Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Le système visuel EN ORDRE - Coggle Diagram
Le système visuel EN ORDRE
Introduction
Créativité >< système passif
Perception extérieure >>> reflet en 2D sur la rétine de l'oeil
Convergence
Compréhension = 2 travaux =/
Sonde du système visuel via techniques neuroanatomiques, neurochimiques et neurophysiologiques
Analyse de ce que nous perçevons
Sensation
Transduction
Niveau des photorécepteurs (cellules spécialisées de la rétine)
Acheminement
Rétine -> cortex visuel primaire (CVP)
Réception
Lumière traverse l'oeil -> rétine
Mécanismes corticaux de la vision
Anatomique
Repérer les neurones qui sont mobilisés pour le traitement visuel
Fonctionnel
Pour une modalité visuelle particulière -> quel sens, fonction joue sur différentes parties du cerveau pour donner un sens à l'info visuelle
Perception = donner un sens, identité des objets
Identification
Reconnaissance
Interprétation
=> Voir
Les bordures = donner des formes et un sens à ces formes
Les couleurs = donnent un sens aux stimuli visuels
La lumière pénètre l'oeil -> rétine
Lumière = particules d'énergie (photons)
Phénomène ondulatoire, spectre = 380-760nm
Longueur d'onde = perception de la couleur
Amplitude = perception de l'intensité (luminosité)
Pour chaque espèce, la perception visuelle favorise la survie
Ex : les abeilles sont sensibles aux ultraviolets
=/ structures et fonctions
Intégration par le cerveau de signaux lumineux captés au niveau de la rétine => coordination de 2 réflexes
Réflexe photomoteur (diamètre de la pupille)
Réflexe d'accommodation (courbure du cristallin)
Deux yeux face avant
Notion de profondeur à partir d'images en 2D
Convergence
Disparité binoculaire
SCHEMA DIAPO 7 OEIL
Rétine et traduction de la lumière en signaux nerveux
Rétine = 5 types de neurones
Photorécepteurs = cônes + bâtonnets
= Récepteurs sensoriels -> neurones spécialisés
Seuils d'excitation =/
Cônes = vision photocopique
Perception de + grande acuité, colorée (bon éclairage)
Plus on s'éloigne de la fovés, plus la densité des cônes diminue
Localisés le + sur la fovéa (centre de macula)
Bâtonnets = vision scotopique
Perception de + grande sensibilité, clair-obscur (faible éclairage)
Dans une large périphérie
Théorie de la duplicité
Faible convergence = grande acuité mais faible sensibilité
Forte convergence = faible acuité mais grande sensibilité
NB : la fovéa est un tapis de cellules au fond donc ne change pas de forme en fonction de la lumière
Cellules horizontales et amacrines
Communication entre cellules latérales
Cellules bipolaires
Cellules ganglionnaires
!! ETUDIER SCHEMA DIAPO 15
Organisation inversée
Distorsions car lumière traverse un tissu neuronal
Fovéa atténue la distorsion
Acuité visuelle fine, moins de cellules ganglionnaires
Tache aveugle
Phénomène de complétion
Extraction d'infos partielles mais clés (bords et leurs localisations)
Façonnage de la représentation interne de l'objet
Intensité et brillance
Lien entre intensité et brillance
Intensité = amplitude - luminance cd/m2 / physique
Brillance = perceptif - jugement du sujet / psychologique
MAIS
A intensités = , toutes les couleurs ne semblent ps également brillantes
Dépend du système concerné (photopique ou scotopique)
Voir courbes de sensibilité spectrale
Obtenues en stimulant la fovéa avec longueurs d'onde =/ d'intensité constante
Scotopique = lumières d'intensité inférieures au seuil d'excitation des cônes
Comment obtenir ces courbes de sensibilité spectrale ?
Effet Purkinje
Transduction visuelle
Pigment rouge (rhodopsine), au niveau des bâtonnets se décolore en absorbant la lumière
Réversible
1ere étape de transduction
Puis cascade biochimique intracellulaire
Réduction de la libération de glutamate (grenouille)
Rhodopsine =
Opsine (protéine) + rétinal (récepteur à photons)
Lumière change configuration du rétinal ==> réduction du taux du GMP cyclique
Même mécanisme si niveau des cônes
Superposition de la courbe de sensibilité spectrale chez l'homme et courbe d'absorption spectrale de la rhodopsine (condition scotopique)
Luminosité - => sensibilité aux =/ longueurs d'onde dépend du degré d'absorption de la rhodopsine (bâtonnets) de ces mêmes longueurs
Mouvements oculaires
Le système photopique est surtout localisé sur quelques degrés au centre de la rétine
Saccades oculaires => fixations (3/sec) sur portions sensiblement =/ du champ visuel
Intégration temporelle des fixations (dues aux saccades oculaires) en une perception étendue, continue, colorée, et détaillée.
Effet de paralysie des muscles oculaires OU projecteur placé sur une lentille de contact -> stabilisation de l'image rétinienne => champ visuel gris
Neurones du SV répondent surtout aux changements des stimulations
De la rétine au cortex visuel primaire
Voie rétino-génoculo-striée : ++ : 90% des axones
Analyser + interpréter
Cibler le regard = système tectopulvinarien
Signal : rétine -> corps géniculé latéral (CGL dans le thalamus) -> cortex visuel primaire
CGL reçoit ses afférences du champ visuel controlatéral
projections des CGL dans le cortex strié (partie inférieure de la couche IV
SCHEMA PAPIER DIAPO 18
CGL
6 couches
3 = afférences de l'oeil gauche
3 = afférences de l'oeil droit
Cellules ganglionnaires à CGL via canaux P (couleurs et détails, stationnaires) et canaux M (mouvements)
Ventralement à chaque tranche, une sous-couche koniocellulaire
Au total, 3 systèmes qui reçoivent des inputs de =/ types de cellules ganglionnaires rétiniennes
Organisation rétinotopique
"Carte de la rétine" conservée dans les =/ étages du SN visuel
L'activité des neurones voisins au niveau de la rétine influence l'activité des neurones voisins dans les autres niveaux du SV
Représentation de la fovéa
Importance de sa représentation dans le CGL et dans le cortex visuel
Image diapo 21 + 22 A REFAIRE PAPIER
Effets de lésions
Schéma PAPIER DIAPO 24
Perception des bordures
++ = définit l'étendue et la position d'objets
Bordure visuelle
Contraste de luminosité
Contraste de couleur
Inhibition latérale et renforcement du contraste
Illusion perceptive
Luminosité perçue
Bandes de Mach
Renforcement de contrastes = mécanisme adaptatif (lignes du bas)
Intensité effective = lignes du dessus (droites)
Etude de bases physiologiques du phénomène perceptif (Limule)
Larges récepteurs visuels (ommatidies) interconnectés
Via axones
Activation récepteur proportionnelle à l'intensité lumineuse
Plus un récepteur décharge -> plus il inhibe les récepteurs voisins
Inhibition latérale = bandes de Mach
Renforcement du contraste
Perception de la brillance aussi <= neurones individuels
Champs récepteurs des neurones visuels
Hubel et Wiesel
Prix Nobel : Neurones individuels du CVP (chat/singe)
Microélectrodes extracellulaires d'enregistrement
Identification des champs récepteurs
Effet sur l'activité du neurone observé dans le CV
Quand champ identifié -> stimuli
Stimulé à quelle partie ? Plusieurs ?
On déplace l'électrode : CG-> CGL -> CVP couche inférieure IV
Champ récepteur
Cellule ganglionnaire reçoit signaux de photorécepteurs localisés sur la rétine
La manière dont la lumière les active change la réponse de la cellule
cellules ganglionnaires (chacune a son champ récepteur) = dernière couche ? rétine ?
champ récepteur = ensemble de bâtonnets qui, une fois stimulés par la lumière, ont un effet sur l'activité du neurone observé
Diapo 34 SCHEMA PAPIER
Neurones du système RGS
3 niveaux enregistrés
Cellules ganglionnaires
Neurones des corps géniculés latéraux
Neurones corticaux de la couche inférieure IV
Points communs des 3 niveaux
champs de la fovéa plus petits que ceux de la préiphérie rétinienne
Si un neurone est concerné par l'activité du photorécepteur dans la fovéa, ils ont une taille plus petite
Champs de forme circulaire
ON-OFF ou OFF-ON
Neurones "monoculaires"
Rétine gauche ou droite
Possèdent une zone excitatrice et une inhibitrice (circulaires)
zone excitatrice = ON au centre et inverse pour inhibitrice
SCHEMA DIAPO 36-7
Huber et Wiesel : stimulation d'un champ avec un point lumineux blanc
Réponse ON ou OFF des cellules ganglionnaires
ON = décharge à l'apparition du S visuel
OFF = inhibition à l'apparition et décharge à la cessation du S visuel
Cellules à centre ON et OFF : détecteurs + de contraste d'intensité lumineuse
Champs récepteurs : cellules corticales simples
En dehors de la couche IV -> neurones avec champ monoculaire non circulaire
cellules cort. : détectrices de lignes droites ou bordures rectilignes
Champs rectangulaires
Pas sensibles à la lumière diffuse
Hubel et Wiesel concluent : une fonction des neurones du RGS est de répondre à des =/ de contraste entre 2 aires
Cellules corticales complexes
comme les simples : champ rectangulaire, orientation spécifique, insensible à lumière diffuse
=/
champ + étendu
Pas de subdividion ON-OFF
Champ non statique car même stimulus peut se déplacer dans le champ et la cellule répond quand même
Binoculaires
réponse +++ de la cellule
champ dominant sur l'autre
Meilleure réponse si disparité rétinienne (profondeur)
Sensibilité, contraste, orientation...
Détection du CGL pour caractéristiques simples
Détection niveau cortical (autres caractéristiques)
Organisation en colonnes fonctionnelles du CVP
Infos partent des cellules (ON ou OFF) : couche IV => cellules simples => cellules complexes
colonne fonctionnelle : identifier si on a affiché un objet particulier (détecte des catégories de stimuli différents)
Colonne d'orientation
Diapo 42 REFAIRE RESUME PAPIER
Modèle de H et W
infos venant de la même zone de la rétine : analysées par des groupes de colonnes fonctionnelles en 2 bandes
une bande pour chaque oeil
colonne = sensibilité à une orientation spécifique
Théorie <= stimuli artificiels car contexte influence aussi
Colonne fonctionnelle de la région TE du lobe temporal
Spécialisation des cellules répondant àà des stimuli spécifiques
Visage (face, profil)
Mains
Postures de tête ou expressions faciales
Formes géométriques "canonique"
Modèle hiérarchique
Neurones répondent à la vue d'un visage spécifique
Ne répondent pas à des détails de ce visage
Nombre de neurones nécesaires incalculable pour encoder tous les objets sous tous les angles...
Modèle plus adéquat = Théorie de la fréquence spatiale
CV traite : fréquences spatiales > lignes droites et bordures
Patterns sinusoïdaux
Modèle complémentaire et compatible avec H et W
2 principes physiques
Bref : signal complexe divisé en sinusoïdes
Percevoir les couleurs
Faisceau touche un objet => absorbe une partie et réfléchit le reste
Le faisceau réfléchi influence la perception de sa couleur (**)
Théorie trichromatique (Y et H)
1er niveau d'analyse par photorécepteurs (=/ cônes détectés selon mesures de sensibilité spectrale)
Théorie des systèmes antagonistes (Hering)
2e niveau d'analyse par des neurones E 3 étages du système RGS
Encodage des couleurs
Jaune/bleu et Bleu/jaune
Rouge/vert et Vert/rouge
Encodage de la luminosité
Noir/blanc et Blanc/noir
Constance des couleurs et théorie du rétinex
Influences de la couleur perçue d'un objet
Le faisceau lumineux (**)
Lumière réfléchie par l'environnement de l'objet
Constance des couleurs, valeur adaptative
Tend à conserver sa couleur malgré tout
2 conditions
Objet illuminé par ondes C, M et L
Objet non isolé
Expérience local sombre
Mélange de 3 longueurs => blanc
Réglage des projecteurs => forme bleue réfléchisse la même quantité des 3 longueurs que celle du local
Si forme bleue sans contexte coloré = blanc
Si forme bleue avec contexte coloré = bleu
Théorie du rétinex (Land)
La couleur perçue de l'objet est déterminée par
Sa réflectance (% lumière de =/ longueurs réfléchies) relativement à celles des objets environnants
La manière dont les objets absorbent certaines longueurs et en réfléchissent d'autres est inchangeable
Implémentation biologique
Neurones dédiés aux comparaisons de la théorie
Cellules à double opposition de couleur = neurone cortical
Décharge ON si centre éclairé par une couleur et périphérie par une autre (OFF pour l'inverse)
La cellule met en contraste les réflexions respectives
Répartition colonnes fonctionnelles (blobs) : couche inférieure IV
Mécanismes corticaux de la vision
Vision englobe
Cortex occipital = 100%
Cortex pariétal = +- 80%
Cortex temporal = +- 80%
=/ parties
CVSecondaire dans
zones pré-striées de l'occipital
zone inférieure du temporal
AiresAssociatives surtout zone postérieure du pariétal
Organisation hiérarchique
vers aires supérieures =
champs récepteurs + grands
réponses à des stimulations précises et complexes
CVPrimaire (strié) dans occipital postérieur
REFAIRE SCHEMA PAPIER DIAPO 58
Lésions dans le CVP : scotomes et complétion
Scotomes
Test périmétrique
Un patient peu ne pas avoir conscience de la zone de cécité
Complétion visuelle ou autre ?
K. Lashley
Si hémianopsie (homonyme) on recouvre la partie du visage par un carton blanc
Si le sujet dit voir quand même le visage => complétion visuelle
Scotomes et vision aveugle
Cas D.B
= réponse à =/ stimuli présentés dans leur scotome (non conscients de leur présence)
Conscience visuelle et activité neuronale
perception visuelle =/ stimulation (réalité) visuelle
Réseau neural : qualités perceptives >> propriétés physiques
Ex : contours subjectifs (panda, cube...)
Aires fonctionnelles du CVS et associatif
Macaque : +-30 aires fonctionnelles
Résultats anatomique et fonctionnel = Homme
Neurones répondent + à une caractéristique perceptive spéciale
Imagerie : interconnexions CVS et CA (traitements visuels)
Voies dorsale et ventrale
CGL -> CVP
2 voies ++ du CVP aux aires spécialisées du CVS et A
Dorsale = CVP -> C préstrié dorsal -> Cortex Pariétal Postérieur
Perception du "où" : lésion CPP
Décrire +
Atteindre -
Ventrale = CVP -> C préstrié ventral -> Cortex Temporal Inférieur
Atteindre +
Décrire -
Perceptin du "quoi" : lésion CTI
Schéma REFAIRE PAPIER
Implication majeure : lésion dans une aire spécifique peut dommager certains aspects et en laisser d'autres
Certaines atteintes bilatérales de la voie
Ventrale -> expérience visuelle inconsciente, interactions <-> objets possible
Cas D. F
Dorsale -> expérience visuelle consciente et interaction <-> objets impossible
Cas A.T
Autre analyse du rôle des voies V et D
Utilisation de l'info reçue (M et G, 1993)
Voie dorsale = interactions comportementales avec objets
Voie ventrale = perception consciente des objets
Diapo 68 REETUDIER
Agnosies
Agnosie visuelle
Spécifique d'un aspect particulier de l'info visuelle
Agnosie du mouvement (akinétopsie)
Agnosie des objets (ag. visuelle associative)
Propagnosie
Agnosie visuelle des visages connus
Catégorie "visage" reconnue mais incapacité de reconaître
<= Lésion spécifique dans le CVS (gyrus fusiforme ventral du lobe temporal, limite occipital)
Voie dorsale intacte = taitement visuel non conscient
Association d'autres troubles de reconnaissance ?
Cas R.P
Aires de la voie V spécialisées dans la reconnaissance
Catégories d'objets spécifiques = gyrus fusiforme
Plusieurs aires de la voie ventrale s'activent => agnosies pas très spécifiques
Goldstein
Neurones spécialisés
Réagissent de manière MAX. à une orientation spéciale du visage de macaque
Ne réagissent pas à d'autres stimuli ou visage de macaque d'un autre angle
Perception du mouvement = Aire temporale médiane (V5)
Conclusion
Vision = processus créateur
SV => représentation de l'environnement : infos extraites des caractéristiques ++ du champ visuel (position, mouvement, contraste..)
Représentation excellente et parfois >> réalité (ex : accentuation de contrastes..;)
Liens avec les 3 principes d'organisation de la perception