La vision est le sens particulier de la vue qui est basé sur la transduction des stimuli lumineux reçus à travers les yeux. Les yeux sont situés dans l’une ou l’autre orbite du crâne. Les orbites osseuses entourent les globes oculaires, les protégeant et ancrant les tissus mous de l’œil (Figure 8.33). Les paupières, avec des cils sur leurs bords d’attaque, aident à protéger l’œil contre les abrasions en bloquant les particules qui peuvent atterrir à la surface de l’œil. La surface interne de chaque couvercle est une fine membrane connue sous le nom de conjonctive palpébrale., La conjonctive s’étend sur les zones blanches de l’œil (la sclérotique), reliant les paupières au globe oculaire. Les larmes sont produites par la glande lacrymale, située sous les bords latéraux du nez. Les larmes produites par cette glande traversent le canal lacrymal jusqu’au coin médial de l’œil, où les larmes coulent sur la conjonctive, éliminant les particules étrangères.
Figure 8.33. L’œil dans l’orbite L’œil est situé dans l’orbite et entouré de tissus mous qui protègent et soutiennent sa fonction., L’orbite est entourée d’os crâniens du crâne.
L’œil lui-même est une sphère creuse composée de trois couches de tissus. La couche la plus externe est la tunique fibreuse, qui comprend la sclérotique blanche et la cornée claire. La sclérotique représente les cinq sixièmes de la surface de l’œil, dont la plupart ne sont pas visibles, bien que les humains soient uniques par rapport à de nombreuses autres espèces en ayant autant de « blanc de l’œil” visible (figure 8.34). La cornée transparente recouvre la pointe antérieure de l’œil et permet à la lumière de pénétrer dans l’œil., La couche intermédiaire de l’œil est la tunique vasculaire, qui est principalement composée de la choroïde, du corps ciliaire et de l’iris. La choroïde est une couche de tissu conjonctif hautement vascularisé qui fournit un apport sanguin au globe oculaire. La choroïde est postérieure au corps ciliaire, une structure musculaire qui est attachée à la lentille par des fibres de zonule. Ces deux structures plient la lentille, lui permettant de focaliser la lumière sur le dos de l’œil. Recouvrant le corps ciliaire, et visible dans l’œil antérieur, est l’iris—la partie colorée de l’œil., L’iris est un muscle lisse qui ouvre ou ferme la pupille, qui est le trou au centre de l’œil qui permet à la lumière d’entrer. L’iris resserre l’élève en réponse à la lumière et se dilate la pupille en réponse à la faible lumière. La couche la plus interne de l’œil est la tunique neurale, ou rétine, qui contient le tissu nerveux responsable de la photoréception. L’œil est également divisé en deux cavités: la cavité antérieure et la cavité postérieure. La cavité antérieure est l’espace entre la cornée et le cristallin, y compris l’iris et le corps ciliaire., Il est rempli d’un liquide aqueux appelé humeur aqueuse. La cavité postérieure est l’espace derrière la lentille qui s’étend jusqu’au côté postérieur du globe oculaire intérieur, où se trouve la rétine. La cavité postérieure est remplie d’un liquide plus visqueux appelé l’humeur vitreuse.
Figure 8.34. Structure de l’œil La sphère de l’œil peut être divisée en chambres antérieure et postérieure. La paroi de l’œil est composée de trois couches: la tunique fibreuse, la tunique vasculaire et la tunique neurale., Dans la tunique neurale se trouve la rétine, avec trois couches de cellules et deux couches synaptiques entre les deux. Le centre de la rétine a une petite indentation connue sous le nom de fovéa.
La rétine est composée de plusieurs couches et contient des cellules spécialisées pour le traitement initial des stimuli visuels. Les photorécepteurs (bâtonnets et cônes) modifient leur potentiel membranaire lorsqu’ils sont stimulés par l’énergie lumineuse (Figure 8.35). Les tiges sont des photorécepteurs pour la vision en noir et blanc car elles ne sont sensibles qu’à la présence de lumière, pas aux longueurs d’onde de couleur. Les cônes, cependant, sont pour la vision des couleurs., Parce que les cônes nécessitent une lumière vive pour fonctionner, seules les tiges nous permettent de voir dans une faible lumière. Les axones des neurones de la rétine s’unissent pour former le disque optique et laissent l’œil comme nerf optique (voir Figure 8.34). Parce que ces axones traversent la rétine, il n’y a pas de photorécepteurs à l’arrière de l’œil, où commence le nerf optique. Cela crée un « angle mort » dans la rétine et un angle mort correspondant dans notre champ visuel.
Au centre exact de la rétine se trouve une petite zone connue sous le nom de fovéa., À la fovéa, la rétine manque des cellules de soutien et des vaisseaux sanguins, et ne contient que des photorécepteurs. Par conséquent, l’acuité visuelle, ou la netteté de la vision, est la plus grande à la fovéa. Le stimulus visuel au milieu du champ de vision tombe sur la fovéa et est au point le plus net. Sans bouger les yeux de ce mot, notez que les mots au début ou à la fin du paragraphe ne sont pas au point. Les images de votre vision périphérique sont focalisées par la rétine périphérique, et ont des bords vagues et flous et des mots qui ne sont pas aussi clairement identifiés., En conséquence, une grande partie de la fonction neurale des yeux est concernée par le déplacement des yeux et de la tête de sorte que les stimuli visuels importants sont centrés sur la fovéa.
Figure 8.35. Photorécepteur (a) Tous les photorécepteurs ont des segments internes contenant le noyau et d’autres organites importants et des segments externes avec des réseaux membranaires contenant les molécules d’opsine photosensibles. Les segments externes des tiges sont de longues formes colonnaires avec des piles de disques liés à la membrane qui contiennent le pigment de rhodopsine., Les segments extérieurs du cône sont des formes courtes et coniques avec des plis de membrane à la place des disques dans les tiges. (b) Le tissu de la rétine montre une couche dense de noyaux des bâtonnets et des cônes. LM × 800. (Micrographie fournie par la Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
Focalisation de la lumière sur la rétine
La rétine, où se trouvent les photorécepteurs, est située à l’aspect postérieur de l’œil., Pour que la rétine transmette l’information la plus appropriée au cerveau, les rayons lumineux doivent atterrir sur les cellules rétiniennes au foyer et avec une intensité appropriée. La cornée, la pupille (le centre de l’iris) et le cristallin sont responsables de répondre à ces exigences.
Lorsque la lumière passe d’un milieu (comme l’air) à un autre milieu (comme la cornée ou le cristallin), les rayons sont réfractés ou courbés (Fig. 8.36). Parce que la cornée et le cristallin ont des surfaces incurvées, ils réfractent certains des rayons lumineux entrant dans l’œil., Ce faisant, ils compressent l’image de ce que nous voyons afin qu’une grande quantité d’informations visuelles puisse être traitée par une petite quantité de tissu rétinien. La cornée réfracte plus de lumière que la lentille parce que sa surface est plus incurvée, mais la lentille a la capacité de changer de forme, et donc d’affiner la quantité de réfraction nécessaire pour concentrer les rayons lumineux sur la rétine. Ce processus est connu sous le nom d’hébergement.
Figure 8.36. La réfraction des rayons lumineux lorsqu’ils passent d’un milieu à un autre (a), comme à travers la cornée et le cristallin (b)., Ce travail de Cenveo est sous licence Creative Commons Attribution 3.0 États-Unis (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/).
L’hébergement implique la contraction et la relaxation des muscles ciliaires pour changer la forme du cristallin. La lentille change de forme en réponse aux changements de tension des muscles ciliaires sur les ligaments suspensifs (également appelés zonules) qui maintiennent la lentille en place. Lorsque les muscles ciliaires se contractent, les ligaments suspensifs sont moins enseignés, ce qui fait que la lentille devient légèrement plus sphérique et réfracte davantage la lumière., C’est ce qui se produit lorsque les objets visualisés sont proches ou rapprochés. La lumière provenant d’objets éloignés ne nécessite pas autant de réfraction et est vue avec les muscles ciliaires détendus et plus de tension sur la lentille, ce qui la rend plus oblongue (Fig. 8.37). La relation entre les muscles ciliaires et l’apprentissage des ligaments suspensifs est contre-intuitive pour la plupart des individus, mais l’œil a une anatomie unique qui conduit à cette relation (Vidéo 8.1).,
Parallèlement à l’accommodation de la lentille lorsque les objets sont proches, la pupille a également tendance à se rétrécir pour permettre à moins de lumière périphérique de pénétrer dans la chambre postérieure de l’œil. Ce faisant, les objets peuvent être visualisés de manière plus nette. La pupille se contracte également lorsque les conditions sont lumineuses et se dilate dans des conditions de faible luminosité. De cette façon, la rétine peut recevoir une quantité appropriée de lumière pour activer ses photorécepteurs sans les blanchir avec trop de lumière.
Figure 8.37. Logement de la lentille avec vision lointaine et proche. Ce travail de Cenveo est sous licence Creative Commons Attribution 3.0 États-Unis (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/).
Changements dans la vision
Parfois, les structures de l’œil ne réfractent pas la lumière de manière appropriée, de sorte qu’elle se concentre soit devant (myopie), soit derrière (hypermétropie) la rétine., Cela peut se produire, par exemple, lorsque l’œil n’est pas parfaitement ronde. Afin de corriger les anomalies de la réfraction de la lumière, des lunettes ou des lentilles de contact peuvent être ajoutées au système pour mieux concentrer la lumière sur la rétine et améliorer la vision.
Figure 8.38. Correction des anomalies de la réfraction de la lumière dans l’œil. Ce travail de Cenveo est sous licence Creative Commons Attribution 3.0 États-Unis (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/).
La réfraction normale de la lumière conduit à la convergence des rayons lumineux sur la rétine (a)., Dans le cas de l’hypermétropie, les rayons lumineux se concentrent derrière la rétine. C’est corrigé à l’aide d’une lentille convexe pour commencer à courber la lumière avant qu’il n’atteigne la cornée (b). Dans le cas de la myopie, les rayons lumineux se concentrent devant la rétine. Ceci est corrigé à l’aide d’une lentille concave pour faire diverger les rayons lumineux avant qu’ils n’atteignent la cornée (c).