Mercredi 24 septembre 2014 à 9:09

Vue, ouïe, toucher...

Je vous ai donné hier le schéma général de l’interprétation de la vision, aujourd’hui je vais vous montrer le rôle de la rétine en le simplifiant.

http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau2/retine.jpg    C’est un tissus neuronal très fin (0,1 à 0,5 mm d’épaisseur selon les endroits), organisé en plusieurs couches de cellules (jusqu’à une dizaine).
    Chose curieuse (voir schéma ci contre qui montre l’organisation de la rétine dans son épaisseur, et où la lumière vient d’en haut du schéma), les cônes et les bâtonnets sont dans les couches inférieures de la rétine, donc à l’opposé de la lumière.
    Bien que les tissu de la rétine ne soient pas opaques, cette position ne facilite pas la tâche de ces neurones.
    La nature a trouvé la solution : les cellules dites « de Müller », dont le rôle a été montré en 2007 par Kristian Franz de l’Université de Leipzig, qui ne sont pas des neurones, mais des cellules gliales de soutien, sont de véritables fibres optiques, et chaque cône ou bâtonnet a ainsi son conduit qui lui apporte la lumière et la vue extérieure.
    Je rappelle que nous y trouvons 120 millions de bâtonnets, sensibles aux faibles luminosité, mais pas à la couleur, et 6 millions de Cônes, sensible notamment selon les types, au rouge, au vet ou au bleu.

    Au dessus de la couche de cellules sensibles (cônes et bâtonnets) se trouve une deuxième couche intermédiaire de neurones, les cellules bipolaires, appelées ainsi cat elles servent simplement de relai de transmission entre ces cellules sensibles et la troisième couche de neurone dont les axones vont former le nerf optique : les cellules ganglionnaires. Il y a donc autant de cellules bipolaires que de cônes ou bâtonnets (soit 126 millions).
    Ces cellules bipolaires ont pour rôle de rassembler certaines données. En effet si un cône est prsque toujours lié par leur intermédiaire à une cellule ganglionnaire, par contre une cellule ganglionnaire est liée à plusieurs bâtonnet par leurs cellules bipolaires.
    Il n’y a au total, que 1,5 millions de cellules ganglionnaires. Il ne faut donc pas croire que l’image retransmise sur toute la rétine, aurait 126 Mpixels, (cônes + bâtonnets) mais seulement 1,5 Mpixels.
    En fait c’est plus compliqué que cela.

    D’abord il y a des cellules ganglionnaires de divers types principalement :
        - de petites cellules type P, (80% du total), liées chacune à un cône de la fovéa, et à quelques cônes dans le reste de la rétine, sensibles aux informations de couleur. Elles ne couvrent qu’un petit champ visuel, ont besoin de beaucoup de lumière pour que l‘influx provenant du cône soit suffisant,mais fournissent des informations d’image précises. C’est un héritage de l’évolution, nos ancêtres préhistoriques ayant besoin de voir facilement des fruits dans les arbres, ou nettement un danger d’un prédateur dans un buisson.
        - de grandes cellules, type M, qui réagissent rapidement même si la lumière est faible, et ne sont pas sensibles à la couleur car liées à plusieurs bâtonnet. Leur champ visuel est donc plus large.   
        - des cellules de type C, rares et dont on ne sait pas le rôle.

http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau2/retine.png    Il y a ensuite d’autres cellules que l’on peut voir sur cet autre schéma : les cellules horizontales et les cellules amacrines, qui n’ont que deux prolongements analogues à des axones, mais se ramifiant à leur extrémités comme des dendrites (on les appelle des neurites).
    Les cellules horizontales transfèrent des informations entre cônes ou entre bâtonnets, ou avec une autre cellule bipolaire que celle affectée à un neurone sensible. Cela module les signaux en fonction des difficultés d’interprétation des images. leur rôle est d’inhiber l’activité des cellules avoisinantes. Cette suppression sélective de certains signaux nerveux s’appelle l’inhibition latérale et son rôle général est d’augmenter l’acuité d’un signal sensoriel. Dans le cas de la vision, quand une source lumineuse atteint la rétine, elle peut illuminer fortement certains photorécepteurs et d’autres beaucoup moins. En supprimant le signal de ces photorécepteurs moins illuminés, les cellules horizontales assurent que seul le signal des photorécepteurs bien illuminés est transmis aux cellules ganglionnaires, améliorant ainsi le contraste et la définition du stimulus visuel.
    Les cellules amacrines sont en contact entre cellules bipolaires et cellules ganglionanires et forment une route alternative des informations entre ces deux types de cellules. On ne connait pas bien leur rôle et plusieurs types de ces cellules utilisent des neurotransmetteurs différents dans leurs synapses.
    On sait que certaines d’entre elles transmettent un message excitateur quand la lumière est forte et inhibiteur si elle est faible, diminuant ainsi l’importance dans une image de certains bâtonnets faiblement éclairés.

    Pour compliquer encore un peu ces explications si vous n’êtes pas fatigués :
    D’abord certaines de ces cellules amacrines sont montées deux par deux, un  peu comme des bascules à transistors, c’est à dire qu’elles inhibent à tour de rôle la transmission vers les cellules ganglionnaires : l’une peut transférer quand la seconde est inhibée et vice versa.
    Il semble que ce système permet des transmissions alternative d’images, un peu comme cela existe dans les projecteurs de cinéma et contribue à la vison des mouvements.
    Le deuxième point est de la multitransmission en parallèle. Il semble, à la suite d’études menées en 2009/10, que les cellules ganglionnaires transmettent plusieurs images de la scène, vue à un instant donné, et ce, avec des filtres différents, soit au niveau de la rétine, soit au niveau du corps genouillé du Thalamus. On a observé jusqu’à 17 images parallèles.
    Ces images partielles ont été en partie reconstituées et elles diffèrent de l’image définitive que nous aurons in fine.
    Finalement l’image reconstituée par le cerveau est fonction de toutes ces données transmise, mais il semble d’une part que la rétroaction des centres d’interprétation sur le corps genouillé agisse aussi sur les informations transmises et que quelques informations en provenance d’autres neurones que ceux de la rétine puissent également être transmis.

    Vous pouvez donc constater que le rôle de la rétine est très compliqué et pourtant j’ai essayé de simplifier au maximum les explications et je ne susi pas un spécialiste de la question. En fait le nombre de types de cellules et leurs rôles sont encore plus complexes.

    Demain , pour vous reposer, ce sera un intermède, et après demain et samedi, je parlerai  de l’interprétation des signaux de vision par les centres du cerveau, situés à l’arrière du crâne : le cortex visuel.
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