Anatomie et physiologie du système visuel

Le système visuel est l'ensemble des structures qui captent la lumière au niveau de la rétine et la transforment, par une série ordonnée de relais et de zones corticales, en l'expérience de la perception de la forme, du mouvement, de la profondeur et de la couleur. Son anatomie suit la voie rétino-géniculo-corticale de l'œil au cortex visuel primaire et au-delà, et sa physiologie est organisée autour des champs récepteurs et des neurones sélectifs aux caractéristiques.

Definition

Le système visuel comprend la rétine, le nerf et le chiasma optiques, le tractus optique, le corps genouillé latéral du thalamus, les radiations optiques, le cortex visuel primaire (strié) et les aires extrastriées qui analysent plus en détail l'information visuelle.

Scope

Cette entrée couvre l'organisation normale de la voie visuelle de la rétine au cortex extrastrié, le concept de champ récepteur, la cartographie rétinotopique et la division générale en flux corticaux dorsal et ventral. Elle est à visée éducative et de référence et n'aborde pas l'évaluation clinique ou le traitement des troubles visuels.

Core questions

• Comment le champ visuel est-il cartographié de manière rétinotopique sur le cortex ?
• Comment les propriétés des champs récepteurs construisent-elles la sélectivité pour les bords, l'orientation, le mouvement et la couleur ?
• Comment les flux parallèles dorsal et ventral soutiennent-ils la vision spatiale et la vision des objets ?

Key concepts

• Voie rétino-géniculo-corticale
• Champ récepteur
• Sélectivité d'orientation et colonnes de dominance oculaire
• Cartographie rétinotopique
• Flux dorsal (« où ») et ventral (« quoi »)
• Relais du corps genouillé latéral

Mechanisms

La lumière est transduite par les photorécepteurs rétiniens et traitée par les cellules bipolaires et ganglionnaires, dont les axones forment le nerf optique. Après une décussation partielle au niveau du chiasma optique, les fibres atteignent le corps genouillé latéral et se projettent via les radiations optiques vers le cortex visuel primaire (V1). Hubel et Wiesel ont montré que les neurones de V1 possèdent des champs récepteurs orientés et sont organisés en colonnes d'orientation et de dominance oculaire, établissant le principe selon lequel les neurones corticaux extraient des caractéristiques spécifiques et que le traitement est hiérarchique. Au-delà de V1, l'information est largement distribuée en un flux occipito-temporal ventral associé à la reconnaissance d'objets et un flux occipito-pariétal dorsal associé à la vision spatiale et à l'action guidée visuellement, comme proposé par Ungerleider et Mishkin.

Clinical relevance

La voie visuelle étant anatomiquement longue et ordonnée, les lésions à différents points produisent des déficits caractéristiques du champ visuel, et le système visuel constitue un modèle classique pour la compréhension de l'organisation corticale. Cette entrée décrit la structure et la fonction normales à des fins éducatives et de référence et ne constitue pas une base pour le diagnostic ou la gestion des troubles visuels.

Evidence & guidelines

La compréhension du système visuel repose sur l'électrophysiologie convergente à unité unique, le traçage anatomique, les études de lésions et la neuroimagerie humaine. Le cadre des champs récepteurs et des colonnes découle des enregistrements primaires de Hubel et Wiesel, et le modèle des deux flux provient de travaux comparatifs sur les lésions et l'anatomie ; des traitements de référence complets figurent dans les manuels de neurosciences standard.

History

La cartographie de la voie visuelle a progressé grâce à la corrélation clinico-anatomique des déficits du champ visuel aux XIXe et début du XXe siècles. L'avancée physiologique décisive est venue des enregistrements à unité unique de Hubel et Wiesel dans les années 1960, qui ont révélé des champs récepteurs orientés et une architecture colonnaire dans le cortex strié. Des travaux anatomiques et de lésions ultérieurs ont conduit à la proposition influente de flux corticaux dorsal et ventral ségrégés.

Key figures

• David Hubel
• Torsten Wiesel
• Leslie Ungerleider
• Mortimer Mishkin
• Robert Desimone

Seminal works

• hubel-wiesel-1968
• ungerleider-mishkin-1982

Frequently asked questions

Qu'est-ce qu'un champ récepteur dans le système visuel ?

Un champ récepteur est la région du champ visuel, et le motif spécifique de stimulation en son sein, qui active un neurone visuel donné ; les neurones du cortex visuel primaire répondent le mieux aux bords orientés tombant dans leur champ récepteur.

Que sont les flux visuels dorsal et ventral ?

Après le cortex visuel primaire, le traitement visuel est largement divisé en un flux ventral associé à l'identification des objets et un flux dorsal associé à la localisation des objets dans l'espace et à la guidance de l'action, une organisation proposée pour la première fois par Ungerleider et Mishkin.