1) Perception de l'image

 

L'oeil est le premier appareil optique qui nous permet d'apercevoir les illusions.

"Un objet n'est visible que lorsqu'il est éclairé"

Grâce à ses muscles fixés dans l'orbite ,l'oeil et un organe mobile,qui est la principale source d'information du cerveau sur le monde qui nous entoure.

70 % des informations passent par la vision

Il est constitué de différentes parties :

 

     

          Tout d'abord l'oeil est un globe d'environ d'environ 25 millimètres de diamètre.

Il est enveloppé sauf au niveau de la cornée ( qui est transparente ) ,d'une membrane blanche appelée la sclérotique.

Derrière la cornée se trouve l'humeur aqueuse qui fournit l'oxygène et les protéines , avec l'humeur vitrée qui maintient la pression et la forme du globe oculaire.

La pupille qui est située au milieu de l'iris a un diamètre pouvant varier de 2 à 8 millimètres ,elle se dilate en fonction de la distance de la luminosité.Elle est déterminée selon l'ouverture de l'iris qui est une partie colorée de l'oeil (marron,bleu ou vert..)  dont la couleur dépend du taux de mélanine, un pigment noir provenant de la choroïde ,une membrane richement vascularisée.On peut comparé l'iris a d'un diaphragme.

Celui ci est suivi du cristallin ,un organe élastique jouant le rôle de lentille convergente qui s'accommode afin d'améliorer notre vision (elle se bombe pour visualiser les objets de prés et devient plus plate pour focaliser les objets de loin ) Donc les rayons lumineux qui le traversent sont modifiés en fonction de la distance de l'objet regardé afin d'en retranscrire une image nette et précise sur la rétine.Sa forme peut être modifiée grâce aux muscles qui le maintient ,qui sont au nombre de six,appelés corps ciliaire.

Mais l'accommodation est seulement possible entre deux points :

• Le punctum remotum , qui est le point le plus éloigné visible par l'homme. Pour un œil normal, ce point est situé à l'infini.

• Le punctum proximum est la distance la plus proche pour laquelle un objet sera visible correctement. Pour un œil normal, elle est de 25 cm.

La rétine est un tissu nerveux qui tapisse le fond de l'oeil et qui reçoit les rayons lumineux ,il est constitué de plusieurs couches de cellules nerveuses dont la couche de cellules ganglionnaires ,la couche de cellules bipolaires et la couche de cellules photoréceptrices qui est composée de cônes (qui permettent la vision en couleur et qui sont actifs en forte luminosité) et de batonnets (actifs en faible luminosité et permettant de percevoir les nuances de gris)

 

Schéma du cône et du batônnet

  

 

 Ce sont ces photorécepteurs qui convertissent les rayons lumineux en signaux électro-chimiques qui se dirigent vers le nerf optique,donc vers le cerveau. 

                        

 Schéma des différentes couches de cellules

nerveuses de la rétine

 

 

Les cônes et les bâtonnets ont une répartition particulière selon leur emplacement dans l'oeil :

Au niveau de la vision centrale c'est à dire de la fovéa ( autrement dit 'la macula', qui est une zone ne contenant aucun vaisseau sanguin), est l'endroit de l'axe optique , la quantité de cônes est très importante et celle des bâtonnets quasiment nulle.Cette présence importante de cônes permet une acuité visuelle très nette lorsque l'image se forme au niveau de la rétine.De plus ,à cet emplacement chaque cône est relié à un neurone bipolaire ,puis à un neurone ganglionnaire qui contraste beaucoup avec celle de la rétine périphérique où plusieurs photorécepteurs sont associés à un seul neurone ganglionnaire.

La rétine humaine comporte environ 130 millions de photorécepteurs soit 125 millions de bâtonnets et 5 millions de cônes.

De part et d'autre de la fovéa ,c'est à dire au niveau de la vision périphérique , la quantité de cônes décroit en grande quantité, les bâtonnets quant à eux sont en densité croissante.

Le point aveugle est situé au départ du nerf optique,il ne possède aucun photorécepteurs donc ne reçoit aucun rayon lumineux.

Pour finir on peut également ajouter que le champ visuel ( qui est directement dépendant de l'extension des photorécepteurs rétiniens et des propriétés optiques de l'oeil ) des primates est binoculaire car lorsque les deux yeux sont ouverts ,les champs visuels des deux yeux se recouvrent largement : dans cette zone de recouvrement ,chaque objet est donc vu deux fois.Le champ visuel est large de 180 degrés. Et pour ne pas voir double les deux yeux doivent converger vers le même objet fixé,il faut que les champs visuels de chaque oeil puissent se superposer.

La vision de l'œil droit est analysée par le cortex visuel gauche et inversement pour l'œil gauche.

  

 

 

  

 

2) Transmission des messages visuelles au cerveau

Les messages nerveux vont donc passer par les voies visuelles.Chaque rétine est en lien avec un nerf optique.Les fibres nerveuses des deux nerfs optiques se croisent au niveau du chiasma optique.Ce croisement partiel explique comment les messages nerveux venant du champ visuel gauche aboutissent dans l'hémisphère cérébral et inversement.

Les nerfs optiques se terminent au niveau d'un relais cérébral appelé corps genouillé latéral ou toutes les fibres des nerfs optiques sont en connexion synaptique avec d'autres neurones.

Les neurones du corps genouillé transmettent l'information visuelle à des "bandelettes optiques" et ensuite jusqu'au niveau des régions du cortex responsable de la perception visuelle c'est à dire : le cortex visuel.

         

 Coupe transversale des hémisphères cérébraux

 

 

 

Voici le fonctionnement des cellules nerveuses qui permettent la transmission des signaux électriques ( ici les informations visuelles) d'un neurone à un autre au sein du cortex visuel primaire :

 

 

 

Le message nerveux est un signal électrique qui se propage rapidement le long de l'axone (prolongement le plus long d'un neurone)
Le signal électrique va être transmis au neurone voisin par la zone de jonction entre les deux ,appelée : synapse,par l'intermédiaire d'un messager chimique ,le neuromédiateur;l'arrivée du message nerveux électrique dans le 'bouton synaptique' entraine la descente des vésicules (petites poches remplies de molécules de neuromédiateur) puis libération de leur contenu dans le petit espace,la fente synaptique.La membrane du neurone situé après la synapse ( = neurone post synaptique),possède de nombreux récepteurs spécifiques du neurotransmetteur,c'est à dire ayant une forme complémentaire .La liaison récepteur-neurotransmetteur déclenche une cascade de réactions qui aboutit à la formation d'un message nerveux électrique au niveau de la membrane du neurone post-synaptique.L'information nerveuse visuelle est transmise.

 

3) Traduction du message nerveux au cortex visuel

Les images sont reçues dans les aires visuelles primaires et secondaires situées à l'arrière des deux hémisphères puis traitées dans d'autres aires cérébrales. Ce phénomène est appelé plasticité cérébrale. 

 Le Cortex est divisé en plusieurs aires cérébrales V1 , V2 ,V3 ,V4 et V5 .

Elles travaillent toutes de manière complémentaire pour élaborer une image unique et précise.

Chacune de ses aires a une fonction précise :

Les messages visuelles sont tout d'abord envoyés à l'aire V1 où toutes les informations sont recueillies et analysées puis redistribués aux autres aires comme V2 qui trie de façon plus méticuleuse les informations retranscrites,c'est une aire qui joue un rôle important dans la perception des contours,mais elle traite aussi l'orientation,les textures et les couleurs.Les autres aires ont chacune leur propre fonction : V3 analyse l'observation de la forme d'un objet immobile et les distances tandis que V4 s'occupe de la forme d'un objet coloré et V5 joue un rôle dans la perception du mouvement.

 

 

 

Ensuite les informations sont dirigées vers deux parties,d'abord vers la voie dorsale, qui se termine dans le lobe pariétal,qui est impliquée dans la perception visuelle de l'espace. Ensuite, la voie ventrale terminée dans le lobe temporal  qui est essentielle dans la reconnaissance d'objets ou de personnes.

 

 

 

On peut également noter que le cortex visuel ne fonctionne pas seul ,il communique constamment avec les autres aires cérébrales comme celle du langage, de la mémoire et des émotions.

Les informations tirées de ces différentes aires influencent la perception visuelle c'est à dire la manière dont nous allons apercevoir l'illusion.Notre mémoire intervient en grande partie car nous visualisons  ce que nous avons appris à voir et comment nous avons appris à le voir.