VISIONNeurophysiologie visuelle

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Les structures sous-corticales

Projections rétiniennes

Les axones des cellules ganglionnaires convergent dans la papille (aussi appelée tache aveugle) pour former le nerf optique (fig. 6a) qui se projette sur plusieurs structures sous-corticales. La grande majorité (90 p. 100) de ces axones se dirigent vers le corps genouillé latéral dorsal (CGL), un noyau (ensemble compact de neurones) qui fait partie du thalamus (ensemble de noyaux sous-corticaux fortement connectés au cortex de façon bidirectionnelle). Ils proviennent de neurones de type alpha, bêta et gamma qui se répartissent de façon différente dans les différentes couches cellulaires du CGL (cf. infra). Les autres cibles de la rétine sont : 1. Le colliculus supérieur, qui reçoit environ 10 p. 100 des fibres rétiniennes de type alpha et gamma, est impliqué dans les mouvements des yeux et est la cible de fortes connexions du cortex visuel ; 2. D'autres noyaux qui reçoivent des fibres de neurones gamma :

– le noyau suprachiasmatique, une structure de l'hypothalamus participant à la régulation des rythmes circadiens par la lumière ;

– certains noyaux du prétectum impliqués dans la motricité oculaire réflexe et l'accommodation ;

– les noyaux du système optique accessoire qui sont mis en jeu dans les réflexes de stabilisation du globe oculaire lors de mouvements de la tête.

Les fibres rétiniennes qui se dirigent vers le CGL subissent une décussation, c'est-à-dire un entrecroisement, partielle au niveau du chiasma optique qui a pour effet de restreindre la représentation de chaque hémichamp visuel à l'hémisphère cérébral opposé (controlatéral ; fig. 6). En effet, le champ visuel peut être divisé en deux hémichamps par un plan vertical passant par le nez et le point de fixation des yeux. De la même façon, chaque rétine peut être divisée en deux hémirétines correspondantes. Un point de chaque hémichamp (le droit sur la fig. 6) se projette dans l'hémirétine temporale de l'œil du côté controlatéral et dans l'hémirétine nasale de l'œil du même côté (ipsilatéral ; fig. 6). Les fibres rétiniennes provenant des deux yeux sont réorganisées dans le chiasma optique de façon à ce que les fibres rétino-genouillées provenant de l'hémirétine nasale croisent pour innerver le CGL controlatéral (gauche sur la fig. 6), alors que celles qui proviennent de l'hémirétine temporale se projettent dans le CGL ipsilatéral (fig. 6).

Voies optiques et projections rétiniennes au CGL

Dessin : Voies optiques et projections rétiniennes au CGL

En a, vue ventrale d'un cerveau d'homme montrant les différentes structures du système visuel. N : partie nasale de la rétine ; T : partie temporale de la rétine. En b, après croisement dans le chiasma optique les fibres rétiniennes atteignent les différentes couches du CGL. Les deux yeux... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le corps genouillé latéral

La plupart des neurones de cette structure (80-90 p. 100) reçoivent des afférents rétiniens et envoient un axone dans les radiations optiques vers le cortex de l'aire V1. Ce sont les neurones relais (fig. 6). Les autres neurones de cette structure sont des neurones inhibiteurs à projection locale. Un des rôles supposés du CGL est de permettre la séparation des neurones innervés par les cellules rétiniennes de type alpha, bêta et gamma en différentes couches cellulaires et de mettre en registre les représentations de l'hémichamp visuel controlatéral pour chacune de ces catégories. Ce rôle de tri et de mise en registre est en accord avec sa forme laminaire caractéristique du CGL (fig. 6, à droite).

Une section du corps genouillé latéral dorsal comporte six couches de neurones. Chaque couche contient une représentation de l'hémichamp visuel controlatéral par des neurones innervés par des axones provenant de cellules ganglionnaires de l'un ou l'autre des deux yeux. Certaines couches (marquées C sur la figure) sont innervées par les cellules ganglionnaires de la partie nasale de l'œil controlatéral. Les autres couches (marquées I) reçoivent des afférents en provenance de l'hémirétine temporale de l'œil ipsilatéral. L'innervation du CGL est organisée de telle façon que les champs récepteurs des neurones situés dans des couches adjacentes recouvrent la même région du champ visuel. De ce fait, une petite tache de lumière située dans un hémichamp visuel active des neurones alignés le long d'une ligne perpendiculaire aux couches du CGL controlatéral (suivant le trajet des axones sur la fig. 6). Les axones des connexions en retour (ou feed-back) du cortex visuel traversent les différentes couches du CGL selon ce même axe, permettant ainsi une modulation de l'activité de l'ensemble des neurones activés par ce stimulus.

Les neurones relais du corps genouillé latéral peuvent être divisés en trois catégories : les neurones P, qui apparti [...]

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Rétine (vue en coupe)
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Globe oculaire

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Photorécepteurs rétiniens

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Cellules ganglionnaires rétiniennes : réponses de type ON et OFF

Cellules ganglionnaires rétiniennes : réponses de type ON et OFF
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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur du centre de recherche cerveau et cognition, université Paul-Sabatier, Toulouse

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Pour citer l’article

Jean BULLIER, « VISION - Neurophysiologie visuelle », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/vision-neurophysiologie-visuelle/