Traitement rétinien de la vision
Photorécepteurs : distribution et acuité visuelle

Les photorécepteurs (bâtonnets et cônes) sont les cellules qui transforment l'énergie lumineuse, c'est-à-dire électromagnétique, en énergie électrique. Leur distribution est variable suivant la région de la rétine considérée.

L'acuité visuelle (pouvoir séparateur ou de résolution) est la plus petite distance entre deux points que l'oeil peut distinguer l'un de l'autre .

Elle dépend de la capacité de distinguer l'activation d'un récepteur rétinien (cône) de celle de son voisin.

Comment faisons-nous pour distinguer des détails fins ? Nous utilisons une loupe.

Les animaux se sont adaptés en augmentant les dimensions de leur oeil.

L'aigle royal, dont l'acuité visuelle est la plus importante dans le règne animal (six fois celle de l'homme), possède un oeil aussi gros que celui d'un cheval !

Par contre, il est également nécessaire que le film photographique, c'est-à-dire la rétine, possède un grain fin, c'est-à-dire, une bonne densité de photorécepteurs.

Pour en revenir à notre aigle royal, il possède un million de récepteurs par mm² alors que l'homme n'en possède que 160 000.

Toutefois, la luminosité de l'image sera beaucoup plus faible ( infos).

Notre aigle ne voit bien qu'en pleine lumière et est pratiquement aveugle dans la pénombre.

Distribution des cônes et des bâtonnets

Chez les carnivores domestiques, les bâtonnets sont plus nombreux que les cônes (rétine adaptée à la vie nocturne comme celle du chien ou du chat).

L'acuité visuelle est maximale pour les images qui se forment au niveau de l'aire centrale, zone spécifique de la rétine (au-dessus et latéralement par rapport à la papille) où la densité de cônes est la plus élevée.

En périphérie de la rétine, les bâtonnets sont de loin majoritaires, ce qui la rend plus sensible aux faibles luminosités.

Les cellules à cônes représentent moins de 5 % des cellules photosensibles chez le chien, à peu près comme chez l'homme (100 millions de bâtonnets pour 3 millions de cônes).

La proportion de bâtonnets est beaucoup plus élevée chez le chat (1,5 %). Sa vision crépusculaire est bien meilleure et sa vision des couleurs est pauvre (vision dichromate).

Les carnivores (chiens et chats) ne possèdent pas de macula comme les primates.

Par contre, il est remarquable de constater que l'acuité visuelle maximale chez les herbivores par exemple, comme d'ailleurs chez le loup est présente dans une zone horizontale correspondant à la projection de la ligne d'horizon sur la rétine. Ces animaux vivent dans un habitat ouvert où il est possible de voir loin.

Macula et fovéa centralis chez l'homme

La macula (tache jaune de 2 mm) avec sa région centrale, la fovéa (petite dépression en latin), est située dans l'axe optique de l'oeil.

La macula possède une forte concentration de cônes responsables de l'acuité maximale (perception très fine des formes et des couleurs). La fovéa ne contient que des cônes.

La macula et la fovéa représentent les zones de l'acuité visuelle maximale (détails des contours et couleurs).

La rétine du faucon, oiseau connu pour son acuité visuelle, contient plus de cônes par mm² que l'homme.

L'acuité de l'homme diminue très rapidement dans les directions horizontale et verticale, mais certaines espèces tels le lapin possèdent des champs visuels très larges ( infos).

Pour augmenter cette acuité visuelle au niveau de la fovéa, la rétine présente plusieurs particularités à ce niveau .

1. La fovéa ne contient que des cônes.

Elle ne contient pas de cônes S : ils sont groupés en anneau autour d'elle.

2. Les cônes de la fovéa sont étroits et très allongés (contrairement aux cônes " normaux ").

Les cônes sont plus serrés et leur densité est supérieure par mm².

3. La structure rétinienne se modifie au niveau de la fovéa (zone en dépression).

Les couches ganglionnaires de la rétine et du nerf optique sont réduites au minimum et ne représentent qu'une mince couche : la lumière atteint directement les photorécepteurs.

4. Un cône n'est relié qu'à une cellule bipolaire.

Dans la région proche de la fovéa, une cellule bipolaire synapse avec 6 cônes, en périphérie, avec plusieurs centaines de photorécepteurs.

5. Les cellules ganglionnaires reçoivent des connexions d'un nombre réduit de cellules bipolaires.

Papille du nerf optique

Photorécepteurs : phototransduction

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