Une introduction aux yeux et à leur fonctionnement
La vue est, sans doute, notre sens le plus important. Une plus grande partie du cerveau est consacrée à la vision qu'à l'audition, au goût, au toucher et à l'odorat combinés. Dans cet article, nous expliquons l'anatomie de nos yeux et comment ils nous permettent de voir.
La vision est un processus incroyablement complexe qui fonctionne si bien que nous n'avons jamais besoin d'y réfléchir beaucoup.
Le travail du système visuel peut se résumer comme suit: la lumière pénètre dans notre pupille et se focalise sur la rétine à l'arrière de l'œil. La rétine convertit le signal lumineux en impulsions électriques. Le nerf optique transporte alors les impulsions vers le cerveau où les signaux sont traités.
Pour comprendre comment cet exploit incroyable se produit, nous commencerons par un aperçu de l'anatomie de l'œil.
Vous trouverez ci-dessous un modèle 3D de l'œil, entièrement interactif.
Explorez le modèle 3D, à l'aide de votre tapis de souris ou de votre écran tactile, pour en savoir plus sur l'œil.
Anatomie de l'oeil
Les tissus de l'œil peuvent être divisés en trois types:
- tissus réfractaires qui focalisent la lumière
- tissus sensibles à la lumière
- tissus de soutien
Nous examinerons chacun de ces éléments à tour de rôle.
Tissus réfractaires
Les tissus réfractaires concentrent la lumière entrante sur les tissus sensibles à la lumière, pour nous donner une image claire et nette. S'ils sont de mauvaise forme, mal alignés ou endommagés, la vision peut être floue.
Les tissus réfractants comprennent:
La pupille: C'est la tache sombre au centre de la partie colorée de votre œil, qui, à son tour, s'appelle l'iris. La pupille se dilate et se rétrécit en réponse à la lumière, agissant de manière similaire à l'ouverture sur une caméra.
Dans des conditions très lumineuses, la pupille se resserre ou se rétrécit à environ 1 millimètre (mm) de diamètre pour protéger la rétine sensible des dommages. Lorsqu'il fait sombre, la pupille peut se dilater ou s'élargir jusqu'à 10 mm de diamètre. Cette dilatation permet à l'œil d'absorber le plus de lumière possible.
Iris: C'est la partie colorée de l'œil. L'iris est un muscle qui contrôle la taille de la pupille et, par conséquent, la quantité de lumière atteignant la rétine.
Lentille: Une fois que la lumière a traversé la pupille, elle atteint la lentille, qui est une structure convexe transparente. La lentille peut changer de forme, aidant l'œil à focaliser la lumière avec précision sur la rétine. Avec l'âge, l'objectif devient plus rigide et moins flexible, ce qui rend la mise au point plus difficile.
Muscle ciliaire: Cet anneau musculaire est attaché au cristallin et, à mesure qu'il se contracte ou se détend, il change la forme du cristallin. Ce processus est appelé accommodement.
Cornée: Il s'agit d'une couche transparente en forme de dôme qui recouvre la pupille, l'iris et la chambre antérieure ou la zone remplie de liquide entre la cornée et l'iris. Il est responsable de la majorité de la puissance de focalisation de l’œil. Cependant, il a une mise au point fixe et ne peut donc pas s'ajuster à différentes distances.
La cornée est densément peuplée de terminaisons nerveuses et incroyablement sensible. C’est la première défense de l’œil contre les objets étrangers et les blessures. Parce que la cornée doit rester claire pour réfracter la lumière, elle n'a pas de vaisseaux sanguins.
Deux fluides circulent dans les yeux pour fournir structure et nutriments. Ces fluides sont:
Liquide vitreux: Trouvé dans la partie arrière de l'œil, le liquide vitré est épais et semblable à un gel. Il constitue la majorité de la masse oculaire.
Liquide aqueux: il est plus aqueux que le liquide vitré et circule à l'avant de l'œil.
Tissus sensibles à la lumière: rétine
La rétine est la couche la plus interne de l'œil. Il abrite plus de 120 millions de cellules photoréceptrices sensibles à la lumière qui détectent la lumière et la convertissent en signaux électriques.
Ces signaux sont envoyés au cerveau pour traitement.
Les cellules photoréceptrices de la rétine contiennent des molécules de protéines appelées opsines qui sont sensibles à la lumière.
Les deux cellules photoréceptrices primaires sont appelées bâtonnets et cônes. En réponse aux particules de lumière, les bâtonnets et les cônes envoient des signaux électriques au cerveau.
Cônes: Ils se trouvent dans la région centrale de la rétine appelée macula, et ils sont particulièrement denses dans une petite fosse au centre de la macula connue sous le nom de fovéa. Les cônes sont essentiels pour une vision détaillée des couleurs. Il existe trois types de cônes, normalement appelés:
• court ou bleu
• milieu ou vert
• long ou rouge
Les cônes sont utilisés pour voir dans des conditions d'éclairage normales et nous permettent de distinguer les couleurs.
Bâtonnets: ils se trouvent principalement sur les bords de la rétine et sont utilisés pour voir dans des niveaux de faible luminosité. Bien qu'ils ne puissent pas distinguer les couleurs, ils sont extrêmement sensibles et peuvent détecter les plus faibles quantités de lumière.
Nerf optique: cet épais faisceau de fibres nerveuses transmet des signaux de la rétine au cerveau. En tout, il existe environ 1 million de fibres rétiniennes minces, appelées cellules ganglionnaires, qui transportent des informations lumineuses de la rétine au cerveau.
Les cellules ganglionnaires quittent l'œil en un point appelé disque optique. Parce qu'il n'y a pas de tiges ni de cônes, on parle également d'angle mort.
Différents sous-ensembles de cellules ganglionnaires enregistrent différents types d'informations visuelles. Par exemple, certaines cellules ganglionnaires sont sensibles au contraste et au mouvement, d'autres à la forme et aux détails. Ensemble, ils transportent toutes les informations nécessaires de notre champ visuel.
Le cerveau nous permet de voir en 3-D, nous donnant une perception de la profondeur, en comparant les signaux des deux yeux.
Les signaux générés dans la rétine se retrouvent dans le cortex visuel, une partie du cerveau spécialisée dans le traitement des informations visuelles. Ici, les impulsions sont assemblées pour créer des images.
Tissus de soutien
Sclère: Ceci est communément appelé le blanc de l'œil. Il est fibreux et soutient le globe oculaire, l'aidant à garder sa forme.
Conjonctive: Une fine membrane transparente qui recouvre la majeure partie du blanc de l'œil et l'intérieur des paupières. Il aide à lubrifier l'œil et à le protéger des microbes.
Choroïde: couche de tissu conjonctif entre la rétine et la sclérotique. Il contient une concentration élevée de vaisseaux sanguins. Il ne mesure que 0,5 mm d'épaisseur et contient des cellules pigmentaires absorbant la lumière qui aident à réduire les reflets dans la rétine.
Conditions oculaires
Comme pour toute partie du corps, des problèmes de vue peuvent résulter d'une maladie, d'une blessure ou de l'âge. Voici quelques-unes des conditions qui peuvent affecter les yeux:
Dégénérescence maculaire liée à l'âge: Le maculaire se décompose lentement, produisant une vision floue et, parfois, une perte de vision au centre du champ visuel.
Amblyopie: Cela commence dans l'enfance et est souvent appelé œil paresseux. Un œil ne se développe pas correctement parce que l'autre, plus fort, domine.
Anisocorie: Cela se produit lorsque les pupilles sont de taille inégale. Il peut s'agir d'une condition inoffensive ou d'un symptôme d'un problème médical plus grave.
Astigmatisme: la cornée ou le cristallin est mal courbé de sorte que la lumière n'est pas correctement focalisée sur la rétine.
Cataractes: L'opacification du cristallin provoque des cataractes. Ils conduisent à une vision floue et, s'ils ne sont pas traités, à la cécité.
Daltonisme: Cela se produit lorsque les cellules coniques sont absentes ou ne fonctionnent pas correctement. Une personne daltonienne a du mal à faire la distinction entre certaines couleurs.
Conjonctivite ou œil rose: Il s'agit d'une infection courante de la conjonctive, qui recouvre l'avant du globe oculaire.
Retina détachée: une condition où la rétine se détache. Cela nécessite un traitement urgent.
Diplopie ou vision double: elle peut être causée par plusieurs conditions souvent graves et qui doivent être contrôlées par un médecin, le plus rapidement possible.
Flotteurs: ce sont des taches qui dérivent sur le champ visuel d'une personne. Ils sont normaux mais peuvent aussi être le signe de quelque chose de plus grave, comme un décollement de la rétine.
Glaucome: la pression s'accumule à l'intérieur de l'œil et peut éventuellement endommager le nerf optique. Cela peut éventuellement conduire à une perte de la vue.
Myopie: Ceci est également connu sous le nom de myopie. Avec la myopie, il est difficile de voir les choses qui sont loin.
Névrite optique: Le nerf optique devient enflammé, souvent en raison d'un système immunitaire hyperactif.
Strabisme: les yeux pointent dans des directions différentes; il est particulièrement fréquent chez les enfants.
En un mot
Les yeux et notre système visuel travaillent dur chaque seconde que nous sommes réveillés, tissant une réalité visuelle homogène à partir d'un éventail vertigineux d'impulsions basées sur la lumière.
Nous prenons la vision pour acquise, mais nos yeux sont l'un des exploits les plus étonnants de l'ingénierie évolutive.
