Anatomie Lexique

Comment fonctionne la vue?

Synonymes au sens large

Médical: perception visuelle, visualisation

Regarde regarde

Anglais: voir, regarder, regarder

introduction

Voir est un processus très complexe qui n'a pas encore été complètement élucidé en détail. La lumière est transmise au cerveau sous forme d'informations sous forme électrique et traitée en conséquence.

Afin de comprendre la vision, il faut connaître quelques termes, qui sont brièvement expliqués ci-dessous:

Qu'est-ce que la lumière
Qu'est-ce qu'un neurone?
Quelle est la voie visuelle?
Quels sont les centres optiques de la vision?

Figure globe oculaire

Nerf optique (nerf optique)
Cornée
lentille
chambre antérieure
Muscle ciliaire
Vitreux
Rétine

Qu'est-ce que la vue

Voir avec les yeux est la perception visuelle de la lumière et la transmission aux centres visuels du cerveau (SNC).
Ceci est suivi de l'évaluation des impressions visuelles et d'une éventuelle réaction ultérieure à celle-ci.

La lumière déclenche une réaction chimique dans l'œil sur la rétine, qui crée une impulsion électrique spécifique qui est transmise via les voies nerveuses aux centres cérébraux plus élevés, dits optiques. Sur le chemin, c'est-à-dire déjà dans la rétine, le stimulus électrique est traité et préparé pour les centres supérieurs de manière à ce qu'ils puissent traiter les informations fournies en conséquence.

De plus, vous devez inclure les conséquences psychologiques qui résultent de ce que vous voyez. Une fois que les informations contenues dans le cortex visuel du cerveau sont devenues conscientes, une analyse et une interprétation ont lieu. Un modèle fictif est créé pour représenter l'impression visuelle, à l'aide de laquelle la concentration est dirigée vers des détails spécifiques de ce qui est vu. L'interprétation dépend fortement du développement individuel du spectateur. Les expériences et les souvenirs influencent involontairement ce processus, de sorte que chaque personne crée sa «propre image» à partir d'une perception visuelle.

Qu'est-ce que la lumière

La lumière que nous percevons est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde comprise entre 380 et 780 nanomètres (nm). Les différentes longueurs d'onde de la lumière dans ce spectre déterminent la couleur. Par exemple, la couleur rouge est dans une gamme de longueurs d'onde de 650 à 750 nm, verte dans la gamme de 490 à 575 nm et bleue à 420 à 490 nm.

En y regardant de plus près, la lumière peut également être décomposée en minuscules particules, appelées photons. Ce sont les plus petites unités de lumière qui peuvent créer un stimulus pour l'œil. Pour que le stimulus soit perceptible, un nombre incroyable de ces photons doivent déclencher un stimulus dans l'œil.

Qu'est-ce qu'un neurone?

UNE Neurone désigne généralement un Cellule nerveuse.
Les cellules nerveuses peuvent assumer des fonctions très différentes. Cependant, ils sont principalement réceptifs aux informations sous forme d'impulsions électriques, qui peuvent changer en fonction du type de cellule nerveuse et via les processus cellulaires (Axones, Synapses) puis le transmettent à une ou, beaucoup plus souvent, à plusieurs autres cellules nerveuses.

Illustration des terminaisons nerveuses (synapse)

Terminaisons nerveuses (dentrite)
Substances messagères, par exemple la dopamine
autre terminaison nerveuse (axone)

Quel est le chemin visuel

Comme Voie visuelle la connexion de œil et cerveau dénoté par de nombreux processus nerveux. En commençant par l'œil, il commence par la rétine et se situe dans le Nerf optique dans le cerveau. dans le Corpus geniculatum laterale, près du thalamus (deux structures cérébrales importantes), il y a alors un passage au rayonnement visuel. Cela irradie ensuite dans les lobes arrière (lobes occipitaux) du cerveau, où se trouvent les centres visuels.

Quels sont les centres optiques de la vision?

Les centres de vision optiques sont des zones du cerveau qui traitent principalement les informations provenant de l'œil et déclenchent des réactions appropriées.

Cela comprend principalement le Cortex visuelsitué à l'arrière du cerveau. Il peut être divisé en un cortex visuel primaire et secondaire. Ici, ce qui est vu est d'abord perçu consciemment, puis interprété et classé.

Il existe également des centres visuels plus petits dans le tronc cérébral qui sont responsables des mouvements oculaires et des réflexes oculaires. Ils ne sont pas seulement importants pour une vision saine, ils jouent également un rôle important dans les examens, par exemple pour déterminer quelle partie du cerveau ou la voie visuelle est endommagée.

Perception visuelle dans la rétine

Pour que nous puissions voir, la lumière doit atteindre la rétine à l'arrière de l'œil. Il tombe d'abord à travers la cornée, la pupille et le cristallin, puis traverse l'humeur vitreuse derrière le cristallin et doit d'abord pénétrer dans toute la rétine elle-même avant d'atteindre les endroits où il peut déclencher un effet pour la première fois.

La cornée et la lentille font partie de l'appareil de réfraction (optique), qui garantit que la lumière est correctement réfractée et que toute l'image est reproduite avec précision sur la rétine. Sinon, les objets ne seraient pas perçus clairement. C'est le cas, par exemple, de la myopie ou de l'hypermétropie.
La pupille est un dispositif de protection important qui régule l'incidence de la lumière en se dilatant ou en se contractant. Il existe également des médicaments qui remplacent cette fonction protectrice. Cela est nécessaire après les opérations, par exemple, lorsque la pupille doit être immobilisée pendant un certain temps afin que le processus de guérison puisse être mieux favorisé.

Une fois que la lumière a pénétré la rétine, elle atteint les cellules appelées bâtonnets et cônes. Ces cellules sont sensibles à la lumière.
Ils possèdent des récepteurs («capteurs de lumière») liés à une protéine, plus précisément à une protéine G, appelée transducine. Cette protéine G spéciale est liée à une autre molécule appelée rhodopsine.
Il se compose d'une partie de vitamine A et d'une partie de protéine, la soi-disant opsine. Une particule légère qui frappe une telle rhodopsine modifie sa structure chimique en redressant une chaîne d'atomes de carbone précédemment tordue.
Cette simple modification de la structure chimique de la rhodopsine permet désormais d'interagir avec la transducine. Cela modifie également la structure du récepteur de telle manière qu'une cascade d'enzymes est activée et qu'une amplification du signal se produit.
Dans l'œil, cela conduit à une augmentation de la charge électrique négative sur la membrane cellulaire (hyperpolarisation), qui est transmise sous forme de signal électrique (transmission de la vision).

le Cellules de luette sont situés au point de vision le plus net, également appelé point jaune (macula lutea) ou dans des cercles spécialisés appelés fovea centralis.
Il existe 3 types de cônes, qui diffèrent en ce qu'ils réagissent à la lumière d'une gamme de longueurs d'onde très spécifique. Il y a les récepteurs bleu, vert et rouge.
Cela couvre la gamme de couleurs qui nous est visible. Les autres couleurs résultent principalement de l'activation simultanée, mais différemment forte, de ces trois types de cellules. Des écarts génétiques dans le schéma directeur de ces récepteurs peuvent conduire à divers daltonismes.

le Cellules de tige se trouve principalement dans la zone frontalière (périphérie) autour de la fovea centralis. Les bâtonnets n'ont pas de récepteurs pour différentes gammes de couleurs. Mais ils sont beaucoup plus sensibles à la lumière que les cônes. Leurs tâches sont d'améliorer le contraste et de voir dans l'obscurité (vision nocturne) ou en basse lumière (vision crépusculaire).

Vision nocturne

Vous pouvez le tester vous-même en essayant de réparer une petite étoile reconnaissable la nuit lorsque le ciel est dégagé. Vous constaterez que l'étoile est plus facile à voir si vous la regardez légèrement

Transmission de stimuli dans la rétine

Dans le Rétine 4 types de cellules différents sont principalement responsables de la transmission du stimulus lumineux.
Le signal n'est pas seulement transmis verticalement (des couches rétiniennes externes vers les couches rétiniennes internes), mais également horizontalement. Les cellules horizontales et amacrines sont responsables de la transmission horizontale et les cellules bipolaires de la transmission verticale. Les cellules s'influencent mutuellement et modifient ainsi le signal d'origine qui a été initié par les cônes et les bâtonnets.

Les cellules ganglionnaires sont situées dans la couche la plus interne des cellules nerveuses de la rétine. Les processus cellulaires des ganglions tirent alors vers la tache aveugle, où ils deviennent Nerf optique (nerf optique) se concentrer et laisser l'œil entrer dans le cerveau.
Au angle mort (un sur chaque œil), c'est-à-dire au début du nerf optique, il n'y a naturellement pas de cônes ni de bâtonnets et il n'y a pas non plus de perception visuelle. À propos, vous pouvez facilement trouver vos propres angles morts:

Point aveugle

Couvrez un œil avec votre main (puisque le deuxième œil compenserait autrement la tache aveugle de l'autre œil), fixez avec l'œil qui n'est pas couvert un objet (par exemple une horloge sur le mur) et déplacez maintenant lentement le bras tendu libre horizontalement vers la droite et la gauche au même niveau des yeux avec le pouce levé. Si vous avez tout fait correctement et que vous avez vraiment fixé un objet avec votre œil, vous devriez trouver un point (un peu sur le côté de l'œil) où le pouce levé semble disparaître. C'est la tache aveugle.

Plus d'informations à ce sujet:

Angle mort
Testez votre angle mort

D'ailleurs: Ce n'est pas seulement la lumière qui peut générer des signaux dans la luette et les bâtonnets. Un coup dans l'œil ou un fort frottement déclenche une impulsion électrique correspondante, semblable à la lumière. Quiconque s'est déjà frotté les yeux aura certainement remarqué les motifs brillants que l'on pense alors voir.

Voie visuelle et transmission au cerveau

Une fois que les processus nerveux des cellules ganglionnaires se sont regroupés pour former le nerf optique (Nervus opticus), ils se rassemblent à travers un trou dans la paroi arrière de l'orbite (Canalis opticus).
Derrière lui, les deux nerfs optiques se rencontrent dans le chiasme optique. Une partie du nerf traverse (les fibres de la moitié médiale de la rétine) de l'autre côté, une autre partie ne change pas de côté (les fibres de la moitié latérale de la rétine). Cela garantit que les impressions visuelles d'une moitié complète du visage sont commutées de l'autre côté du cerveau.
Avant que les fibres du corpus geniculatum laterale, une partie du thalamus, ne soient commutées vers une autre cellule nerveuse, certaines fibres nerveuses optiques se ramifient vers des centres réflexes plus profonds dans le tronc cérébral.
L'examen de la fonction réflexe oculaire peut donc être très utile si vous souhaitez localiser la zone endommagée sur le chemin de l'œil au cerveau.
Derrière le corpus geniculatum laterale, il continue ensuite via des cordes nerveuses dans le cortex visuel primaire, qui sont collectivement appelés rayonnement visuel.
C'est là que les impulsions visuelles sont consciemment perçues pour la première fois. Cependant, il n'y a toujours pas d'interprétation ou d'affectation. Le cortex visuel primaire est disposé de manière rétinotopique. Autrement dit, une zone très spécifique du cortex visuel correspond à un emplacement très spécifique sur la rétine.
Le lieu de la vision la plus nette (fovea centralis) est représenté sur environ 4/5 du cortex visuel primaire. Les fibres du cortex visuel primaire tirent principalement dans le cortex visuel secondaire, qui est disposé comme un fer à cheval autour du cortex visuel primaire. C'est là que se déroule finalement l'interprétation de ce qui a été perçu. Les informations obtenues sont comparées aux informations provenant d'autres zones du cerveau. Les fibres nerveuses vont du cortex visuel secondaire à pratiquement toutes les régions du cerveau. Et ainsi, progressivement, une impression globale de ce qui est vu est créée, dans laquelle de nombreuses informations supplémentaires telles que la distance, le mouvement et, surtout, l'affectation de quel type d'objet il s'agit, sont incorporées.

Autour du cortex visuel secondaire, il y a d'autres champs de cortex visuel qui ne sont plus ordonnés rétinotopiquement et assument des fonctions très spécifiques. Par exemple, il y a des zones qui combinent ce qui est perçu visuellement avec le langage, préparent et calculent les réactions correspondantes du corps (par exemple "attraper la balle!") Ou enregistrer ce qui est considéré comme un souvenir.
Vous pouvez trouver plus d'informations sur ce sujet sous: Chemin visuel

Façon de voir la perception visuelle

Fondamentalement, le processus de «voir» peut être vu et décrit sous différents angles. Le point de vue décrit ci-dessus est arrivé d'un point de vue neurobiologique.

Un autre point de vue intéressant est le point de vue psychologique. Cela divise le processus visuel en 4 niveaux.

le première étape (Niveau physico-chimique) et deuxième étape (Niveau physique) décrivent plus ou moins similaires la perception visuelle dans un contexte neurobiologique.
Le niveau physico-chimique se rapporte davantage aux processus et réactions individuels qui ont lieu dans une cellule et le niveau physique résume ces événements dans leur intégralité et considère le cours, l'interaction et le résultat de tous les processus individuels.

Le troisième (niveau psychique) essaie de décrire l'événement perceptif. Ce n'est pas si facile dans la mesure où l'on ne peut pas saisir ce qui est visuellement vécu, ni énergiquement ni spatialement.
En d'autres termes, le cerveau «invente» une nouvelle idée. Une idée basée sur ce qui est perçu visuellement qui n'existe que dans la conscience de la personne qui a vécu visuellement. À ce jour, il n'a pas été possible d'expliquer de telles expériences perceptives avec des processus purement physiques, tels que les ondes cérébrales électriques.
D'un point de vue neurobiologique, cependant, on peut supposer qu'une grande partie de l'expérience perceptive a lieu dans le cortex visuel primaire. Sur le quatrième étape alors le traitement cognitif de la perception a lieu. La forme la plus simple de ceci est la connaissance. Il s'agit d'une différence de perception importante, car c'est là qu'une affectation initiale a lieu.

A l'aide d'un exemple, le traitement de ce qui est perçu sera clarifié à ce niveau:
Supposons qu'une personne regarde une image. Maintenant que l'image est devenue consciente, le traitement cognitif commence. Le traitement cognitif peut être divisé en trois étapes de travail. Il y a d'abord une évaluation globale.
L'image est analysée et les objets sont catégorisés (par exemple 2 personnes au premier plan, un champ en arrière-plan).
Cela crée d'abord une impression générale. En même temps, c'est aussi un processus d'apprentissage. Parce qu'à travers l'expérience visuelle, des expériences sont acquises et les choses vues se voient attribuer des priorités, qui sont basées sur des critères appropriés (par exemple, importance, pertinence pour la résolution de problèmes, etc.).
Dans le cas d'une nouvelle perception visuelle similaire, ces informations peuvent alors être utilisées et le traitement peut avoir lieu beaucoup plus rapidement. Ensuite, il passe à l'évaluation détaillée. Après une inspection et un balayage renouvelés et plus rapprochés des objets de l'image, la personne procède à l'analyse des objets saillants (par exemple, reconnaissance de la personne (couple), action (se tenir)).
La dernière étape est l'évaluation élaborative. Un soi-disant modèle mental est développé de manière similaire à une idée, mais dans lequel des informations provenant d'autres zones du cerveau circulent désormais également, par exemple les souvenirs des personnes reconnues dans l'image.
Puisque, en plus du système de perception visuelle, de nombreux autres systèmes exercent leur influence sur un tel modèle mental, l'évaluation doit être considérée comme très individuelle.
Chaque personne évaluera l'image d'une manière différente sur la base de l'expérience et des processus d'apprentissage et se concentrera en conséquence sur certains détails et en supprimera d'autres.
Un aspect intéressant dans ce contexte est l'art moderne:
Imaginez une simple image blanche avec seulement une goutte de peinture rouge. On peut supposer que la touche de couleur sera le seul détail qui attirera l'attention de tous les téléspectateurs, indépendamment de l'expérience ou des processus d'apprentissage.
L'interprétation, en revanche, est laissée libre. Et quand il s'agit de savoir s'il s'agit d'une question d'art supérieur, il n'y a certainement pas de réponse générale qui s'appliquerait à tous les téléspectateurs.

Différences avec le monde animal

La manière de voir décrite ci-dessus est liée à la perception visuelle des personnes.
Sur le plan neurobiologique, cette forme ne diffère guère de la perception chez les vertébrés et les mollusques.
Les insectes et les crabes, quant à eux, ont des yeux dits composés. Ceux-ci se composent d'environ 5000 yeux individuels (ommatidés), chacun avec ses propres cellules sensorielles.
Cela signifie que l'angle de vision est beaucoup plus grand, mais en revanche la résolution de l'image est bien inférieure à celle de l'œil humain.
Par conséquent, les insectes volants doivent également voler beaucoup plus près des objets qu'ils voient (par exemple, un gâteau sur la table) afin de les reconnaître et de les classer.
La perception des couleurs est également différente. Les abeilles peuvent percevoir la lumière ultraviolette, mais pas la lumière rouge. Les crotales et les vipères ont un œil de rayon de chaleur (organe à fosse) avec lequel ils voient la lumière infrarouge (rayonnement thermique) comme la chaleur corporelle. C'est probablement le cas des papillons nocturnes également.