Structure et fonction

Système visuel et voie

Cornée

La cornée est la première partie antérieure de lœil qui réfracte la lumière et aide à transférer les signaux neuronaux vers le cerveau via la voie visuelle. Alors que linterface air-cornée est responsable denviron 65% de la puissance réfractive totale de lœil, la puissance cornéenne a une focalisation fixe.

Iris et pupille

Liris est le section colorée située en arrière de la chambre antérieure de lœil. Il entoure louverture connue sous le nom de pupille et permet à la lumière de passer à travers le trou et datteindre la rétine pour la phototransduction. La pupille se resserre ou se dilate pour répondre à la lumière et aux stimuli proches. Le sphincter pupillaire et les muscles dilatateurs sont les deux muscles de liris involontaires qui sont nécessaires pour contrôler la quantité de lumière voyageant vers la rétine. Les images affichées sur la rétine sont à lenvers et à lenvers.

Lentille

La lentille et le muscle ciliaire voisin sont responsables de laccommodation et de la focalisation de la lumière sur la rétine à différentes distances. Le réflexe daccommodation se produit lorsque la contraction du muscle ciliaire conduit à la relaxation des fibres zonulaires attachées au cristallin. En conséquence, la forme de la lentille devient plus sphérique, augmentant son épaisseur axiale et sa puissance dioptrique, et ramenant le foyer, qui est initialement derrière la rétine, sur la rétine. Le muscle ciliaire reçoit des entrées parasympathiques du nerf ciliaire court et sa contraction permet à lœil de sadapter à des objets plus proches. Lorsque le muscle ciliaire se détend, une augmentation de la tension zonulaire provoque laplatissement du cristallin et la diminution de son pouvoir dioptrique. La capacité daccommodement diminue progressivement avec lâge. La presbytie est une condition courante dans la population vieillissante où leur cristallin devient plus dense et plus rigide. Avec sa capacité décroissante à changer de forme, la lentille ne peut plus se concentrer sur des objets plus proches.

Rétine

Lorsque la lumière atteint la rétine, elle doit dabord traverser plusieurs couches rétiniennes avant dinteragir avec des tiges et des cônes dans les segments externes du photorécepteur. Ces deux photorécepteurs traduisent le signal lumineux en un message bioélectrique. Lors de labsorption des photons, les bâtonnets et les cônes activés conduisent à linitiation dune cascade de phototransduction et entraînent une hyperpolarisation cellulaire, ce qui diminue la libération de neurotransmetteur glutamate à partir des photorécepteurs. Les récepteurs du glutamate sur les cellules bipolaires propagent des signaux aux cellules ganglionnaires, qui ont des axones dans la couche de fibres nerveuses rétiniennes qui traversent le nerf optique.

Nerf optique, chiasme et tractus

Le le nerf optique de chaque œil est composé dun groupe daxones non myélinisés des cellules ganglionnaires rétiniennes qui émergent du disque optique. Labsence de photorécepteurs rétiniens dans le disque optique conduit à une tache aveugle dans le champ visuel de chaque œil. Le nerf optique passe en arrière du disque à travers une structure en forme de maillage connue sous le nom de lamina cribrosa, après quoi il devient myélinisé par les oligodendrocytes.

Les nerfs optiques voyageant des deux yeux se rencontrent au niveau du chiasme optique antérieur à lhypophyse. Les fibres nerveuses continuent après le chiasme optique comme les voies optiques. Les fibres rétiniennes qui proviennent du côté nasal de chaque œil se décussent au niveau du chiasme optique dans le tractus optique controlatéral, tandis que les fibres rétiniennes du côté temporal de chaque œil ne se croisent pas mais traversent plutôt le tractus optique ipsilatéral; ainsi, chaque tractus optique est composé des fibres temporales ipsilatérales et des fibres nasales controlatérales. Cette décussation des fibres nasales, mais pas rétiniennes, permet à la moitié droite du champ visuel dêtre traitée par lhémisphère cérébral gauche et à la moitié gauche du champ de se diriger vers lhémisphère droit.

Latéral Geniculate Nucleus

La plupart des fibres du tractus optique synapse dans le noyau géniculé latéral ipsilatéral (LGN) du thalamus pour le traitement dimage. Un petit nombre de fibres du tractus optique arrivent au noyau prétectal dans le mésencéphale au lieu du LGN et participent au réflexe lumineux pupillaire. Les axones du LGN se projettent dans le cortex calcarine (également appelé strié) sous forme de deux faisceaux appelés radiations temporelles et pariétales. Les radiations temporelles, également connues sous le nom de boucle de Meyer, sont des fibres qui relaient les informations du champ visuel supérieur controlatéral. Les radiations pariétales, également connues sous le nom de boucle de Baum, sont des fibres qui transportent des informations provenant du champ visuel inférieur controlatéral.

Calcarine Cortex

Le signal électrochimique arrive enfin au cortex calcarine (zone de Brodmann 17), qui est le cortex visuel principal dans le lobe occipital. Les informations visuelles sont ensuite traitées par le cortex visuel dordre supérieur pour identifier un objet.

Réflexes lumineux pupillaires et voie

La voie réflexe pupillaire lumineuse est similaire à la voie visuelle; cependant, les fibres du tractus optique impliquées dans les réflexes lumineux pupillaires se terminent au noyau prétectal dans le mésencéphale et non au LGN du thalamus. Les fibres alignées nasalement se décussent au niveau du chiasme optique et transfèrent le signal au noyau prétectal controlatéral, tandis que les fibres alignées temporellement relaient linformation au noyau prétectal ipsilatéral.

Lorsque chaque noyau prétectal se projette bilatéralement et synapses dans les deux noyaux dEdinger-Westphal (nerf crânien III), les noyaux dEdinger-Westphal activés commencent le membre efférent du réflexe en générant des potentiels daction. Les axones de ces neurones parasympathiques préganglionnaires envoient les signaux le long du nerf oculomoteur vers les fibres nerveuses post-ganglionnaires du ganglion ciliaire. Par la suite, les nerfs ciliaires courts issus du ganglion ciliaire stimulent le muscle sphincter pupillaire et provoquent une constriction pupillaire. Même lorsque la lumière brille dans un seul œil, une réponse consensuelle se produit dans lautre œil puisque les fibres rétiniennes nasales se croisent au niveau du chiasme optique pour atteindre le noyau prétectal controlatéral. De plus, la projection de chaque noyau prétectal sur les deux noyaux dEdinger-Westphal contribue au réflexe pupillaire consensuel dans lœil controlatéral. Chaque noyau dEdinger-Westphal activé est responsable de la constriction pupillaire ipsilatérale, et ces noyaux stimulés ensemble permettent au réflexe pupillaire bilatéral de se produire.

Dans la pénombre, les fibres musculaires du dilatateur pupillaire se contractent et élargissent la taille du élève. Les fibres sympathiques postganglionnaires du long nerf ciliaire innervent le muscle dilatateur.