Dr Florence RIGAUDIERE Dr Jean-François LE GARGASSON D1 : Ophtalmologie : 2007-2008 1er cours : L’anatomie fonctionnelle du système visuel Dr Florence RIGAUDIERE 2ième cours : Application à l’évaluation des aptitudes visuelles - à la conduite: médecin traitant - professionnelles: ophtalmologiste et médecin du travail Dr Jean-François LE GARGASSON

Rappel d’anatomie des voies visuelles Deux yeux : vision binoculaire - Genèse des signaux Voies de conduction visuelles : Deux nerfs optiques Chiasma Tractus optique Relais synaptique au CGL Radiations optiques Cortex visuel primaire & Nombreuses aires visuelles associées : - Perception Rappel d’anatomie des voies visuelles OG OD Cortex Vis Iaire D’après Vital-Durand 1986

Rappel sur le stimulus du système visuel : Stimulation qui aboutit à une sensation La lumière visible : Gamme restreinte de longueurs d’onde 400 nm – 700 nm Gamme étendue de niveaux lumineux

Rappel sur le stimulus du système visuel : Stimulation qui aboutit à une sensation La lumière visible : Gamme étendue de niveaux lumineux Très faibles ou faibles niveaux lumineux : clair de lune éclairage de ville la nuit NL dits scotopiques ou mésopiques = Vision de nuit 400 – 700 nm : perception en nuances de gris clair ou très foncé

Rappel sur le stimulus du système visuel : Stimulation qui aboutit à une sensation La lumière visible : Gamme étendue de niveaux lumineux * Forts niveaux lumineux : Lumière du jour ou son équivalent : sources lumineuses NL dits photopiques = Vision de jour 400 – 700 nm : perception en couleurs

Rétine : récepteur des images de l’espace objet fovéola Point d’impact de l’axe visuel 10 degrés centraux de la rétine : « rétine centrale » correspondent Champ visuel central en vision de jour Zone du « bien voir » 10 degrés centraux visible si le fond de l’oeil est éclairé à travers la pupille

Rétine : récepteur des images de l’espace objet 10 degrés centraux En dehors de la zone centrale Images projetées sur Le pôle postérieur ou « rétine périphérique » correspond Champ visuel périphérique en vision de jour « zone d’alerte » … Déclenche les mouv des yeux ou de la tête image : zone centrale visible si le fond de l’oeil est éclairé à travers la pupille

Architecture fonctionnelle de la rétine : organisation rétine : centrale - périphérique : 3 étages Cliché : SG Rosolen

Vue sous un angle de 2° environ Zone d’impact de l’axe visuel Lieu de focalisation des images Zone avasculaire Un seul type de cellules : les cônes atteints directement par la lumière Fovéola : une exception rétinienne 350 µm

Architecture fonctionnelle de la rétine : organisation centrale : pratiquement que des cônes périphérique : cônes et bâtonnets En vision de jour : Zone centrale : vision précise acuité visuelle et Vis Coul Zone périphérique : zone d’alerte

Photopigment : transduction Article externe : Photopigment : transduction Bât : rhodopsine Cônes : photopigm L ou photopigm M ou photopigm S = trois types de cônes dits L, M et S Schnapf et Baylor Pour la Science 1990 Caractéristiques des photorécepteurs : cônes et bâtonnets

Propriétés des cônes et bâtonnets dues à celles des photopigments : transduction Étape initiale : Absorption des photons Résultat : variation de leur état de polarisation Mécanismes semblables cônes et bâtonnets À l’obscurité : PR dépolarisés À la lumière : PR hyperpolarisés

Pour différents niveaux lumineux scotopiques : Vision de nuit : Seule la rhodopsine est capable d’absorber les photons donc seuls les bâtonnets fonctionnent… Codage des longueurs d’onde : Lié aux différentes probabilités d’absorption des photons en fonc de leurs longueurs d’onde par la rhodopsine

Rhodopsine : un seul photopigment : vision en nuances de gris 510 nm 400 nm 650 nm Probabilité d’absorption des photons = f(longueurs d’onde) L1 L2 L3 L4

Sur une large surface : sommation des faibles NL : bonne perception perte de l’analyse de l’espace : AV basse NO  M L B P cônes bâtonnets c. bipolaires naines de cônes L ou M c. amacrines AII c. ganglionnaires naines axones des c. gg de bâtonnets c. horiz 40 bâtonnets : 1 c bip de B

Pour différents niveaux lumineux photopiques : Vision de jour : Codage des longueurs d’onde par combinaison de leurs probabilités d’absorption par les trois photopigments de cônes : Vision en couleurs

Probabilité d’absorption des photons = f(longueurs d’onde) S: 420 M: 530 L: 560 a b c d e f g L1 L2 L3 L4 Probabilité d’absorption des photons = f(longueurs d’onde)

Pour différents niveaux lumineux photopiques : Vision de jour : Mécanismes champ visuel central : bonne acuité visuelle champ visuel périphérique : acuité visuelle moindre bonne percep des mouv Liés aux propriétés des cônes centraux et périphériques

La voie P (ou parvo) reçoit ses informations : En NL scotopique : * Bâtonnets via bipolaires de bâtonnets et AII En NL photopique : * Cônes L ou M via bipolaires naines ON ou OFF Transmises pour ces deux niveaux : * aux cellules ganglionnaires naines ON ou OFF 80 % fibres du NO petits calibres : conduction lente influx se termine aux c. parvocellulaires du CGL Par les radiations optiques se projette au cortex visuel primaire à la couche 4Cb

La voie P assure le codage : En NL photopique : - basses fréquences temporelles - hautes fréquences spatiales - forts contrastes lumineux (statiques) Par antagonisme voies ON - voies OFF acuité visuelle statique fine Par codage - moyennes et gdes longueurs d’onde (500 - 700 nm) - comparaison des réponses issues des cônes L ou M vision des couleurs Performances optimales au centre de la rétine…

K NO  S M L c. bipolaires de cônes S c. ganglionnaires bistratifiées cônes axones des c. gg diffuses de cônes L et M parasols Plusieurs cônes L et M : une voie M : 2 c bip diffuses : ON - OFF 20 % Relais aux couches magno cellulaires des CGL

La voie M (ou magno) assure le codage : En NL photopique : - basses fréquences spatiales - hautes fréquences temporelles Perception du mouvement acuité visuelle dynamique Performances optimales en périphérie de la rétine…

Conclusion Toute altération de la fovéola et, plus largement, toute pathologie de la macula (10° centraux) altération de l’acuité visuelle altération de la vision des couleurs Toute altération du champ visuel périphérique: En vision de jour : altération de la perception du mouv En vision de nuit : altération de la perception lumineuse