Cerveau

L'œil est l'organe de la vue, mais la vision, nécessite l'intervention de zones spécialisées du cerveau : le cortex visuel. C'est à cet endroit que sont analysées et mises en commun les deux images reçues par chaque œil pour former une seule image combinée en 3D.

Le transport des informations

L'œil après réception transmet l'image au cerveau via les nerfs optiques, appelés nervus opticus : ce sont la deuxième paire des 12 nerfs crâniens. Les nerfs crâniens sont les nerfs qui émergent directement de l'encéphale, composé du cerveau, du tronc cérébral et du cervelet, au niveau de le moelle épinière. Les nerfs I et II ne sont techniquement pas des nerfs, mais des continuations du système nerveux central. Ces nerfs sont centripètes : ils partent de l'œil et se rapprochent du centre de l'encéphale, et sont composés d'environ 1,2 million d'axones issus des cellules ganglionnaires (de la rétine optique), un axone étant un prolongement constant et unique de la cellule nerveuse ou neurone sous la forme d'un filet axial qui peut atteindre plusieurs décimètres et que parcourt l'influx nerveux.

Ces nerfs partent des points aveugles, qui se situent au fond de l'œil, puis quittent le globe oculaire par la lamina cribrosa, cavité présente dans le fond de l'œil sur la sclérotique, structure tendineuse de l'œil. Ils pénètrent ensuite dans le crâne par le canal optique puis suivent la gouttière optique, et forme le chiasma optique : un entrecroisement des fibres des voies optiques au dessus de l'hypophyse, une glande située à la base du cerveau et sécrétant de nombreuses hormones nécessaires au fonctionnement normal de l'organisme. Les nerfs optiques de chaque œil se rejoignent, ce qui permet de redistribuer l'information visuelle, de séparer la vision de droite et de gauche. Le chiasma se poursuit dans une suite des nerfs optiques, le tractus, par deux bandelettes optiques qui contournent le mésencéphale, région moyenne de l'encéphale où se situent les aires de la motricité et de l'activité tonique entre autres. Ils se terminent dans les cortex visuels primaires. Les informations sont alors latéralement inversés : La vue de la moitié gauche est passée à droite et inversement.

Le traitement des images

Les informations nerveuses provenant des yeux sont analysées dans les cortex visuels primaires du cerveau. Cette analyse est possible grâce aux neurones, qui sont les terminaisons de chaque nerf.

Il faut savoir que les communications entre les neurones se font grâce à des procédés chimiques et électriques : les messages nerveux électriques qui arrivent au bout du nerfs se retrouvent dans un neurone, et déclenchent une sécrétions de molécules chimiques qui vont se déposer sur le neurone suivant, où elles seront traduites à nouveau en message électrique dans l'autre neurone.

A l'échelle du cerveau, il existe plusieurs zones de traitement de l'image : après être passées de l'œil à l'encéphale, les informations visuelles entrent dans le cortex visuel primaire (V1), qui est l'arrière de la tête. Ce dernier va ensuite analyser les informations, puis il va les redistribuer dans d'autres zones du cerveau, d'autres aires, qui elles sont spécialisées. En effet, il existe des zones spécifique à chaque détail de l'information apportée par les yeux, qui traitent ces informations séparément. On trouve par exemple l'aire qui analyse les couleurs (V4), ou celle qui analyse les formes : Celles ci forment la voie ventrale dite "Voie du Quoi ?". Il y a également celles qui servent à calculer le mouvement (V5) ou les positions dans l'espace (V3) : Ces dernières forment la voie dorsale, ou "Voie du Où ?". Ces zones spécialisées sont très nombreuses (on en compte plus de 30 ), et très complexes. Des scientifiques ont même récemment réussi à localiser la zone du cerveau spécialisée dans la vision en 3D, il s'agirait du cortex intra-pariétal antérieur ou AIP, qui traite en même temps de la position spatiale, de la vitesse et de la direction des deux images reçues par les deux yeux, cependant, les autres zones suffisent à rendre une bonne impression de 3D avec une image seulement. Toutes ces aires spécialisées communiquent entre elles et avec le cortex visuel primaire, les données peuvent être échangées et distribuées pour être intégralement analysées. Enfin, après analyse et transformations simultanées des informations, le cerveau synchronise tout les résultats, et peut aboutir à une seule vision globale, en couleur, en mouvement et en trois dimensions.

Expériences

Pour localiser ces zones spécifiques et comprendre le fonctionnement du cortex visuel en détail, de nombreuses expériences ont été réalisées, mais nous ne pourrons les reproduire car elles sont trop complexes à faire.  Pour repérer les différentes zones spécialisées du cortex visuel, il existe plusieurs possibilités : on  peut analyser des personnes malades, qui ont un secteur de l'encéphale dans leur cortex visuel abîmé ou absent, et donc inutilisable : en sachant la zone en question et les lésions produites (par exemple si la personne ne sait distinguer les formes), on peut cartographier le cerveau précisément.

Il est également possible d'inhiber ou de retirer volontairement une zone du cerveau pour analyser la perte que cela produit chez l'individu testé, mais c'est une expérience encore plus compliquée à effectuer, et dont peu voire pas de personnes voudrait bien servir de cobaye. Enfin, il est également possible de regarder chez une personne saine les zones actives selon ce qu'elle regarde : un objet fixe en couleurs, un mouvement, ... Cette dernière méthode nécessite du matériel très sophistiqué malheureusement inaccessible pour nous, c'est pourquoi nous ne pouvons effectuer aucune de ces expériences. Cependant, comme ont peut le voir sur les schémas, elles ont été déjà réalisées par des scientifiques qui eux avaint le nécessaire pour cela.

Cependant, la vision et la perception du monde renvoient également à d'autres facteurs importants, tels que les autres sens, l'expérience personnelle, les souvenirs, l'environnement... La perception de chaque cerveau est donc unique, même pour une image identique, car le cerveau y ajoute toujours quelque chose, un jugement par exemple, ou une odeur que l'image lui évoque. De plus, le cerveau a une grande plasticité, et il peut donc changer avec le temps malgré les schémas identiques à chacun, ce qui induit une grande diversité de fonctionnement cérébral de chaque individu.

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