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Aires cérébrales et plasticité

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Introduction :

La rétine est un tissu composé des différentes cellules nerveuses qui sont les neurones ganglionnaires, les neurones bipolaires et les photorécepteurs. Il existe deux types de photorécepteurs : les cônes, qui permettent de percevoir les couleurs grâce à trois protéines que sont les opsines L, M et S, et les bâtonnets qui permettent de percevoir l’intensité lumineuse grâce à un pigment appelé la rhodopsine.
L’image perçue est convertie en message nerveux au niveau de la rétine et transmis au cerveau via le nerf optique. Le message électrique est transmis par chaque fibre du nerf optique.

De la rétine au cortex cérébral

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Astuce

Le cerveau est divisé en deux hémisphères (droit et gauche), et en 4 lobes : le lobe frontal, le lobe pariétal, le lobe temporal et le lobe occipital. Chaque hémisphère comporte une couche de matière grise composée essentiellement des corps cellulaires de neurones. Cette substance grise est également appelée le cortex cérébral.

Coupe du cerveau

Le cortex visuel est la région du cerveau qui traite les informations visuelles. Il se situe dans le lobe occipital et est divisé en deux sous-zones : le cortex visuel droit et le cortex visuel gauche.
La rétine peut être divisée en trois zones :

  • Le point aveugle correspond au point de convergence de tous les axones des neurones ganglionnaires et donc au départ du nerf optique.
  • La deuxième zone est le champ temporal qui correspond aux informations visuelles perçues entre le milieu de l’œil et la tempe.
  • La troisième zone est le champ nasal, qui correspond aux informations perçues entre le milieu de l’œil et le nez.

Zone rétinienne de l’œil

Les nerfs optiques de chaque œil partent de la rétine et vont se croiser à l’arrière des yeux en formant ce que l’on appelle le chiasma optique.

Le schéma ci-dessous montre que les informations visuelles droites vont rejoindre les informations visuelles nasales gauches et sont acheminées vers le cortex visuel. Ainsi, le cortex visuel droit traite les informations provenant du champ gauche de la vision. De la même manière, les informations visuelles temporales gauches vont rejoindre les informations visuelles nasales droites et sont acheminées vers le cortex visuel.

  • L’analyse des informations visuelles est donc inversée au niveau du cortex visuel.

L’analyse des informations visuelles

Les aires et voies visuelles

L’IRMf, ou Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, permet de localiser de façon précise quelle partie du cerveau est active lors de la réalisation d’une tâche. Cette technique détecte les variations de débit de sang oxygéné dans un tissu vivant, ce qui est signe de son activité. Cette technique a mis en évidence différentes aires visuelles en fonction de l’information à traiter.

Les différentes aires visuelles

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À retenir

Il existe cinq aires visuelles appelées V1, V2, V3, V4 et V5. Les aires V1 et V2 permettent la perception des contours. La fonction précise de l’aire V3 n’est pas encore connue. L’aire V4 permet de percevoir les couleurs tandis que l’aire V5 permet la perception de mouvements.

Une lésion dans l’aire V1 peut entraîner une cécité complète. Cela implique que c’est cette aire qui reçoit les informations issues de la rétine et qu’elle est connectée avec les autres aires. C’est pour cela qu’on parle d’aire primaire. On différencie également les aires situées dans la partie supérieure du cortex des aires situées dans la partie inférieure du cortex.

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À retenir

Les aires situées dans la partie supérieure du cortex permettent de localiser l’objet dans l’espace et d’apprécier son mouvement. On parle de la voie du « où ». Par ailleurs, les aires situées dans la partie inférieure du cortex sont activées lors de la reconnaissance d’un objet en lien avec la mémoire et permettent d’apprécier les détails de l’objet observé. C’est la voie des « quoi ».

Les perturbations de la vision

La vision peut être perturbée par la prise de drogues.

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Exemple

Par exemple, le LSD est une drogue dont les principes actifs sont analogues à la sérotonine.

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Définition

Sérotonine :

La sérotonine est un neurotransmetteur qui permet le passage des informations d’un neurone à l’autre.

Lors de la prise de LSD, la drogue se fixe sur les récepteurs à sérotonine et entraîne le passage d’un message qui n’existe pas. On parle d’hallucinations visuelles qui peuvent être très violentes. La prise de drogue régulière peut entraîner un disfonctionnement de la vision et entraîner des hallucinations spontanées sans prise de drogue.

La plasticité neuronale

À la naissance, les structures de la vision sont présentes et identiques chez tous les individus d’une même espèce. Cependant, une expérience visuelle est obligatoire pour obtenir un bon développement du cortex visuel.

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Définition

Plasticité du cortex visuel :

La plasticité du cortex visuel est la capacité d’adaptation anatomique et fonctionnelle du cerveau en fonction des expériences vécues par l’individu.

Ainsi, si un enfant a une occlusion précoce d’un de ses yeux, les terminaisons nerveuses de cet œil vont rapidement se réduire. Cette plasticité cérébrale est plus importante en phase de croissance mais reste active tout au long de la vie. Le cerveau va ainsi se façonner différemment chez des individus qui n’ont pas le même environnement. C’est cette capacité que l’on va stimuler lorsque on veut par exemple apprendre à jouer de la guitare.

Conclusion :

L’information visuelle est traitée au niveau du cortex visuel qui se divise en plusieurs aires corticales visuelles. À chaque étape de la vie, l’apprentissage et la mémorisation font appel à la plasticité cérébrale de notre cerveau qui permet une adaptation fonctionnelle et anatomique de ce dernier en fonction de notre environnement.