D1 : Ophtalmologie : 2007-2008 1 er cours : L’anatomie fonctionnelle du système visuel

1. 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

2. 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 OD OG Cortex Vis Iaire D’après Vital-Durand 1986

3. 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

4. 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

5. 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

6. Rétine : récepteur des images de l’espace objet visible si le fond de l’oeil est éclairé à travers la pupille 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

7. Rétine : récepteur des images de l’espace objet visible si le fond de l’oeil est éclairé à travers la pupille 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 » … 10 degrés centraux Déclenche les mouv des yeux ou de la tête image : zone centrale

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

9. Fovéola : une exception rétinienne 350 µm 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

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

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

12. 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 :PRdépolarisés À la lumière :PRhyperpolarisés

13. 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

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

15. 40 bâtonnets : 1 c bip de B M L B cônes bâtonnets P c. bipolaires de bâtonnets P c. bipolaires naines de cônes L ou M c. amacrines AII c. horiz c. ganglionnaires naines P axones des c. gg NO Sur une large surface : sommation des faibles NL : bonne perception perte de l’analyse de l’espace : AV basse

16. 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 : Visionen couleurs

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

18. 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

19. La voie P (ou parvo) reçoit ses informations : • En NL scotopique : • * Bâtonnets via bipolaires de bâtonnets et AII • En NL photopique : • * Cônes LouM 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

20. 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 • visiondescouleurs • Performances optimales au centre de la rétine…

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

22. 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…

23. Conclusion Toute altération de la fovéola et, plus largement, toute pathologie de la macula (10° centraux) altération de l’acuité visuelle altération de la visiondes 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