Neurosciences/La vision

Un livre de Wikilivres.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche

La vision commence dans l’œil, qui transmet ses informations au cerveau via le nerf optique. Une bonne partie de l’œil n'appartient pas au système nerveux mais il est bon de faire un petit rappel sur son anatomie, histoire de se remettre dans le contexte. L’œil est entouré par un tissu de couleur blanche, la sclérotique, qui compose le blanc des yeux. Entourée par cette sclérotique, on trouve une sphère remplie d'une substance, l'humeur vitrée. La lumière entre dans l’œil à travers la cornée et traverse un liquide, l'humeur aqueuse. Elle arrive alors sur le cristallin, où la lumière est concentrée sur le fond de l’œil : le cristallin sert à faire converger les rayons lumineux qui proviennent d'un même endroit en un même point du fond de l’œil. En somme, ce cristallin est l'équivalent de la lentille focale d'un appareil photographique, mais pour l’œil. Il peut se déformer sous l'action des muscles ciliaires : cela permet d'adapter la convergence des rayons lumineux en fonction de la distance de l’objet regardé. Au-dessus du cristallin, on trouve une pupille, un tissu qui peut se contracter ou se dilater pour contrôler la quantité de lumière qui entre dans l’œil. Cette dilatation ou contraction est effectuée par des muscles dédiés. La lumière est alors captée et transformée en potentiels d'action au niveau de la rétine, au fond de l’œil.

Œil humain.

Le système visuel est assez complexe, aussi allons-nous commencer par une vue d'ensemble. Dans les grandes lignes, les informations visuelles sont captées par la rétine, avant d'être transmises par le nerf optique. Les deux nerfs optiques se croisent au niveau du chiasma optique, avant de poursuivre leur chemin. Les nerfs optiques font synapse sur le thalamus, au niveau des corps genouillés latéraux. Puis, le thalamus relaie les informations visuelles au niveau du cortex occipital, dédié à la vision. De là, les informations visuelles sont traitées et abstraites. Les aire suivantes, à savoir le cortex temporal et pariétal, s'occupent d'identifier les objets perçus ou leur mouvement. Pour résumer, les informations sont captées par la rétines, envoyées au thalamus, puis au cortex occipital.

Aperçu général du système visuel.

La rétine et les photorécepteurs[modifier | modifier le wikicode]

La rétine est une couche de neurones qui tapisse le fond de l’œil. Elle est alimentée en nutriments et protégée par une couche choroïde. Celle-ci est en continuité avec le nerf optique, ce dernier étant composé des axones des neurones de la rétine. Il faut cependant noter que les neurones de la rétine ne sont pas considérés comme appartenant au système nerveux périphérique. Les raisons sont multiples. La première est que lors du développement du système nerveux, la rétine se forme par protrusion du système nerveux central (plus précisément, il s'agit d'une excroissance du diencéphale). De plus, les cellules gliales de la rétine sont identiques à celles qu'on trouve dans le système nerveux central, et non celles présentes dans le système nerveux périphérique (relisez le chapitre sur les cellules gliales et les neurones si vous avez oublié les différences).

La rétine est composée de plusieurs couches de neurones, ce qui en fait un organe relativement complexe. Elle effectue de nombreux traitements sur la lumière qui lui parvient, comme ceux liés au contraste. Dans les grandes lignes, on trouve plusieurs types de neurones dans la rétine :

  • une couche de photorécepteurs qui captent la lumière et émettent des potentiels d'action en fonction de la luminosité ou de la couleur perçue ;
  • une couche de neurones bipolaires ;
  • une couche de neurones ganglionnaires ;
  • on trouve aussi des neurones annexes dans chaque couche : des cellules amacrines et horizontales.

Couche des photorécepteurs[modifier | modifier le wikicode]

Les photorécepteurs, aussi appelés cellules photoréceptrices, sont des récepteurs sensoriels capables de capter la lumière dans un certain intervalle de luminosité ou de couleur et la transforment en potentiels d'action. Pour cela, ces cellules contiennent des pigments, des molécules qui réagissent à la lumière, qui portent eux aussi le nom de photorécepteurs par abus de langage. Lorsque ces photorécepteurs reçoivent de la lumière, elles déclenchent une cascade de réactions chimiques qui modifient le potentiel à la surface du neurone, pouvant déclencher un potentiel d'action. Toutes les cellules photoréceptrices sont composés de deux segments :

  • un segment interne avec le corps cellulaire et les mitochondries ;
  • un segment externe avec les photorécepteurs.

Les deux types de photorécepteurs : cônes et bâtonnets[modifier | modifier le wikicode]

Comparaison entre cônes et bâtonnets.

Mais malgré leurs ressemblances, les photorécepteurs peuvent être classés en deux catégories :

  • les cônes perçoivent la lumière intense, permettant de voir les couleurs ;
  • les bâtonnets perçoivent les faibles luminosités et permettent la vision de nuit.

Les bâtonnets contiennent un pigment appelé rhodopsine, que nous avons vu dans les premiers chapitres de ce cours. On vu que celle-ci est uniquement sensible à la luminosité générale, mais pas aux couleurs. En conséquence, les bâtonnets ne captent pas les couleurs, les pigments visuels qu'ils contiennent étant sensibles à l'ensemble du spectre de la lumière visible. Ce n'est pas le cas des cônes : leur segment externe contient des disques chargés d'un pigment visuel spécialisé dans la perception des couleurs : l'iodopsine (un pigment). Elle existe en trois versions, qui réagissent à des couleurs différentes : une pour le vert, une autre pour le rouge et une autre pour le bleu. Ainsi, chaque couleur perçue est un mélange de ces trois couleurs dans des proportions différentes. Si jamais certains types de cônes ne sont pas présents (les cônes verts, par exemple), le sujet est daltonien : il ne peut pas percevoir une des trois couleurs primaires. Il faut bien signaler que s'il existe des sujets daltoniens qui ne voient pas le rouge, il existe aussi des sujets qui ne voient pas le vert ou le bleu sans difficultés avec les autres couleurs primaires. Généralement, l'origine de ce trouble est génétique. En comparaison, les bâtonnets ne captent pas les couleurs.

Cônes et bâtonnets en sont pas sensibles au même intervalle de luminosité : les cônes captent bien les luminosités importantes mais ce n'est pas le cas des bâtonnets. Quand la lumière est peu intense, seuls les bâtonnets sont actifs : on parle de vision scotopique. C'est cette vision qui permet de voir dans une nuit profonde. Et d'ailleurs, vu que les bâtonnets ne captent pas les différences de couleurs, la vision nocturne est essentiellement en gris, noir et blanc : après tout, le proverbe dit que la nuit, tous les chats sont gris. Vient ensuite un intervalle de lumière où cônes et bâtonnets sont actifs : c'est la vision mésoscopique, qui permet de voir lors d'un clair de lune ou d'un crépuscule. Vient ensuite la luminosité intense, typique d'une journée normale : seuls les cônes sont actifs, donnant une vision photopique.

Gamme luminance

Fovéa et tache aveugle[modifier | modifier le wikicode]

Anatomie de la macula lutea.

Les cônes et bâtonnets ne sont pas répartis uniformément sur la rétine. En effet, les cônes sont surtout rassemblés à un endroit bien précis de la rétine : la macula lutea. Au centre de celle-ci, la concentration en cônes augmente progressivement au fur et à mesure qu'on se rapproche du centre, où il existe une zone dépourvue de bâtonnets, la fovéa. Celle-ci permet donc la vision centrale, c'est là que l'on amène les images des objets proches de la direction du regard (du point de fixation).

En comparaison, les bâtonnets sont dispersés sur toute la rétine. Ils s'occupent donc de la vision périphérique. Il y a juste une zone de la rétine qui est sans photorécepteurs et ne peut pas percevoir de lumière. C'est l'endroit de la rétine qui surmonte le nerf optique. On l'appelle la tache aveugle.

Répartition des photorécepteurs sur la rétine.

Les autres couches de la rétine[modifier | modifier le wikicode]

En dessous de la couche de photorécepteurs, on trouve deux couches, respectivement formées de cellules bipolaires et de cellules ganglionnaires. Pour rappel, un neurone bipolaire est un neurone avec une seule dendrite et un seul axone. Dans les rétine, ils servent de relais entre les photorécepteurs et une couche de cellules ganglionnaires. Ces dernières reçoivent des informations en provenance d'un ou de plusieurs neurones bipolaires. Sur les synapses entre les trois couches de neurones, on trouve des cellules amacrines et horizontales à la fonction encore assez obscure. Ainsi, on trouve plusieurs couches dans la rétine :

  • celle des des photorécepteurs (elle-même coupée en deux, avec la présence de segments externes et internes) ;
  • celle des synapses entre photorécepteurs et cellules bipolaires, qui contient des cellules horizontales ;
  • celle des cellules bipolaires ;
  • celle des synapses entre cellules ganglionnaires et cellules bipolaires, qui contient des cellules amacrines ;
  • celle des cellules ganglionnaires ;
  • celle des axones des cellules ganglionnaires, qui convergent vers le nerf optique.
Rétine.

Il faut noter que les bâtonnets et les cônes ne sont pas reliés de la même manière aux neurones bipolaires. Un cône n'est relié qu'à un seul neurone bipolaire. En comparaison on trouve toujours plusieurs bâtonnets connectés à un neurone bipolaire. La conséquence est que la vision par les cônes est plus précise, plus fine, que la vision par les bâtonnets. Cela explique pourquoi la vision périphérique est moins précise que la vision centrale.

Fonction : l'amplification du contraste[modifier | modifier le wikicode]

Amplifier le contraste, à savoir la différence de luminosité entre deux points rapprochés, est une fonction importante de la rétine : elle peut faire croire au cerveau que le contraste est plus ou moins important que ce qui est réellement perçu. Pour cela, elle utilise les cellules ganglionnaires pour traiter l'image qui lui parvient. Diverses expériences ont montré que les cellules ganglionnaires captent de la lumière sur une portion relativement limitée de la rétine : cette portion de rétine est appelé le champ récepteur de la cellule ganglionnaire. Ces champs récepteurs sont relativement importants, ce qui fait que les centres récepteurs se recouvrent : il n'y a pas de portion de la rétine qui ne fasse pas partie de plusieurs champs récepteurs. Les cellules ganglionnaires réagissent uniquement aux différences de contraste entre le centre et la périphérie du champ récepteur : si le centre est plus éclairé que la périphérie ou au contraire moins éclairé, elles émettent des potentiels d'action. Si jamais le champ récepteur est totalement éclairé ou placé dans l'ombre, ces cellules n'émettent pas de potentiels d'action.

On peut faire la différence entre cellules ganglionnaires à centre ON et à centre OFF. Les premières émettent des potentiels d'action très fréquemment uniquement quand le centre du champ récepteur est éclairé, mais que sa périphérie ne l'est pas. Les cellules à centre OFF font l'inverse : il faut que le centre soit nettement moins éclairé que la périphérie pour qu'elles émettent des potentiels d'action. Les deux types de cellules sont en nombre presque égal, ce qui fait que chaque portion de la rétine contient les deux types de récepteurs.

C ganglion ON OFF

Nerf et chiasma optique[modifier | modifier le wikicode]

Croisement dans le chiasma

Les axones des cellules ganglionnaires de la rétine se rassemblent pour former le nerf optique. Les nerfs optiques des deux yeux se connectent au niveau de ce qu'on appelle le chiasma optique. Dans le chiasma, les axones se redistribuent entre nerf optique droit et gauche. Pour comprendre comment s’effectue cette redistribution, il faut faire une digression sur le champ visuel. Notre vision nous permet de voir dans un angle de plus de 180° autour de nous. On peut théoriquement diviser notre champ visuel en deux parties, à partir du milieu (du point de fixation, sur lequel on porte notre regard) : ces deux portions sont appelés des hémichamps visuels. Il faut prendre garde à ne pas confondre hémichamp et ce qui est perçu par l’œil gauche ou droit. Pour vous en rendre compte, fermez un œil : vous verrez que ce que vous voyez déborde quelque peu de l'hémichamp visuel correspondant. On pourrait croire que l’œil gauche envoie ce qu'il perçoit au cerveau droit, et réciproquement pour le cerveau droit. Ce serait le cas s'il n'y avait pas redistribution dans le chiasma optique. Avec la redistribution, le cerveau droit gère l'hémichamp gauche, et réciproquement pour le cerveau gauche. Pour preuve, il faut savoir que des lésions au chiasma optique entrainent parfois une cécité dans un hémichamp. Une telle perturbation est appelée une hémianopsie.

Lhvf.png

Les aires visuelles non-corticales[modifier | modifier le wikicode]

Au-delà du chiasma optique, les axones se distribuent dans deux nerfs qui font synapse sur le thalamus. En plus de cette voie principale, on trouve d'autres voies annexes :

  • une vers le pretectum, qui se charge du réflexe de dilatation de la pupille en réponse à une lumière intense ;
  • une vers des noyaux qui commandent les muscles cilaires qui déforment le cristallin : les noyaux d'Edinger-Westphal ;
  • une qui va vers le noyau-suprachiasmatique de l'hypothalamus et qui sert à réguler les rythmes veille-sommeil selon la luminosité ;
  • une autre vers le colliculus supérieur, qui se charge de mouvements réflexes de la tête en réponse à des sensations visuelles.

Le Pretectum et les noyaux d'Edinger-Westphal[modifier | modifier le wikicode]

Les noyaux d'Edinger-Westphal commandent les muscles de l'iris et du cristallin. Les muscles de l'iris sont ceux qui dilatent ou contractent la pupille. Quand la pupille est contractée, il s'agit d'une myosis, alors que la dilation est appelée mydriase. Une mydriase non-réactive, c'est à dire qui ne disparait pas quelque soit les circonstances, est un signe de souffrance cérébrale. Elle est souvent signe d'une hypertension intracrânienne ou d'une surdose de médicaments/drogues.

Eye dilate

D'ordinaire, ces deux phénomènes ont lieu suite à une variation de luminosité. L'iris se contracte quand la lumière est trop importante, histoire de limiter la quantité de lumière captée par la rétine. Le réflexe inverse a lieu quand la luminosité baisse. Ce réflexe est commandé par les noyaux d'Edinger-Westphal, avec cependant l'intervention du pretectum. Dans les grandes lignes, les récepteurs envoient des informations sur la luminosité au pretectum, qui mesure la luminosité et commande les noyaux d'Edinger-Westphal. Ceux-ci vont alors dilater ou contracter la pupille. Il faut signaler que ce réflexe touche les deux yeux en même temps : la pupille de l’œil gauche se contracte en même temps que celle de l’œil droit, avec la même intensité. Si ce n'est pas le cas, c'est signe de souffrance cérébrale importante, provenant d'une hémorragie cérébrale ou d'un AVC.

PupillaryLightReflexNeuralPathway

Autre réflexe pris en charge par les noyaux d'Edinger-Westphal : l’accommodation. Celle-ci consiste à modifier la forme du cristallin, de manière à ce que les rayons lumineux se concentrent sur la rétine. Ce cristallin sert en quelque sorte de lentille, pour les yeux. Il faut signaler que la pupille peut se contracter ou se dilater suite à l’accommodation. Ce réflexe est intégralement commandé par les noyaux d'Edinger-Westphal, sans intervention du pretectum. Si le pretectum est lésé, alors que les noyau d'Edinger-Westphal sont intacts, on observe une suppression de la contraction/dilation pupillaire lors de variation de luminosité, mais celle-ci reste présente quand le cerveau accommode. C'est ce qu'on appelle le signe d'Argyll Robertson.

Les noyaux supra-chiasmatiques[modifier | modifier le wikicode]

Juste au-dessus du chiasma optique, on trouve un noyau hypothalamique innervé par le nerf optique : le noyau supra-chiasmatique (littéralement, au-dessus du chiasma). Les neurones qui font synapse avec ce noyau ne sont pas des neurones ganglionnaires ordinaires. Ils sont reliés à des photorécepteurs qui utilisent une molécule spéciale, la mélanopsine, qui s'active en réponse à l'intensité lumineuse. Ainsi, l'hypothalamus est informa de l'intensité lumineuse perçue par les yeux et peut en déduire s'il fait jour ou nuit. Ce faisant, il envoie des commandes à la glande pinéale, une structure de l'épithalamus qui secrète un somnifère naturel : la mélatonine. C'est ainsi que l'on devient somnolent ou que l'on commence à s'endormir : c'est parce que la rétine a informé une portion de l'hypothalamus (les noyaux suprachiasmatiques) que le jour est tombé et qu'il faudrait faire produire de la mélatonine à la glande pinéale. Nous parlerons plus en détail de ce noyau dans le chapitre sur les rythmes circadiens.

Le colliculus supérieur[modifier | modifier le wikicode]

Une dernière voie-non-corticale va faire synapse sur le colliculus supérieur. Pour faire simple, celui-ci a pour fonction l'orientation du regard vers les objets à fixer. Il commande soit les mouvements de la tête, soit les mouvements rapides des yeux. Dans le détail, il commande ce qu'on appelle les saccades oculaires, des mouvements rapides des yeux qui permettent de fixer ceux-ci sur une nouvelle cible. Nous reparlerons de tout cela dans le chapitre sur la motricité oculaire. Tout ce que nous pouvons dire pour le moment est que cette fonction est redondante avec une bonne partie du cortex moteur, qui commande elle aussi les saccades oculaires. La raison est que le colliculus est évolutivement plus ancien, les aires corticales oculomotrices étant présentes uniquement chez les mammifères. Chez les vertébrés "inférieurs", le colliculus est seul en charge des saccades oculaires. Par la suite, les mammifères ont vu croître le cortex moteur, qui a pris en charge les saccades oculaires.

Le corps genouillé latéral du thalamus[modifier | modifier le wikicode]

Les informations envoyées par le nerf optique qui ne passent pas par ces voies alternatives arrivent sur les corps genouillés du thalamus. Ces corps genouillés sont composés de six couches de neurones. Il faut noter que dans ces corps genouillés, les axones provenant de l’œil gauche sont séparés des axones provenant de l’œil droit : ils ne se connectent pas aux même couches. Ainsi, les couches 1, 4 et 6 se connectent à l’œil situé de l'autre côté (œil gauche pour le thalamus droit, et réciproquement), tandis que les couches 2,3 et 5 se connectent sur l’œil du même côté. Il faut noter que les couches servent de relais à des informations différentes : les cellules ganglionnaires qui se connectent sur les couches 1 et 2 sont différentes de celles qui se connectent sur les autres couches. De plus, des lésions dans les couches 1 et 2 ne diminuent pas la capacité de reconnaitre les couleurs mais perturbent la capacité de détecter les objets qui se déplacent. Des lésions dans les autres couches ont l'effet exactement inverse. Pour faire court, il existe trois voies de relais dans les corps genouillés :

  • une voie magnocellulaire, qui transmet les informations sur la forme et la couleur des objets ;
  • une voie parvocellulaire, qui transmet les informations sur leur mouvement, comme leur vitesse ;
  • une voie koniocellulaire, dont les neurones sont situés entre les couches 4 et 6, très mal connue à l’heure où j'écris ces lignes.

Le cortex visuel[modifier | modifier le wikicode]

Une fois que les informations visuelles sont passées dans le thalamus, elles sont envoyées dans le lobe occipital, siège du cortex visuel. Celui-ci est découpé par les scientifiques en deux grades parties : les aires de bas niveau et les aires de haut niveau. Les aires primaires, aussi appelées aires de bas niveau, traitent les informations purement perceptives des stimulus : couleur, luminosité, etc. Elles permettent de reconnaître les formes ou les objets connus, éventuellement de trouver des informations spatiales, sur le mouvement des objets. Les aires du cortex de haut niveau, aussi appelé cortex secondaire, traitent le sens de ce qui est perçu : ces aires comparent ce qui est vu avec des informations conceptuelles en mémoire, ce qui permet de classer ou de nommer les objets perçus.

Organization of the visual system

Cortex visuel primaire[modifier | modifier le wikicode]

Modèle hiérarchique du cortex visuel primaire de Vasseur

Après avoir fait relais dans les corps genouillés du thalamus, les informations visuelles arrivent dans le néocortex visuel primaire. Si les neurones de la couche 4 du cortex primaire sont spécifiques à l’œil gauche ou droit, ce n'est pas le cas des autres couches : hormis la couche 4, la ségrégation entre informations perçues par l’œil droit et l’œil gauche disparaît.

Si on plonge une électrode à la verticale dans le cortex visuel primaire à des profondeurs différentes, on s'aperçoit que toutes les cellules rencontrées sur le chemin de l’électrode émettent des potentiels d'action quand une stimulation bien précise est présente sur un champ récepteur qui leur est dédié. Par exemple, elles émettent quand le champ récepteur voit un objet présenté avec un certain angle. Et ce qui est valable pour l'orientation est aussi valable pour la couleur ou la distance de l'objet présenté. Bref, il semblerait que le cerveau soit organisé en colonnes corticales, des colonnes de neurones qui répondent à des stimulations identiques bien précises, stimulations qui doivent être présentées sur un champ récepteur bien précis de la rétine. On trouverait:

  • des colonnes spécialement dédiées à la détection d'un objet présenté suivant un angle précis : les colonnes d'orientation ;
  • d'autres spécialisées dans la couleur : les colonnes de couleur ;
  • d'autres dans la perception de la profondeur : les colonnes de dominance oculaire ;
  • d'autres s'activent quand un stimulus est présenté sur un oeil précis, mais pas sur l'autre ;
  • etc.

Des colonnes corticales proches ont des champs récepteurs qui sont identiques ou très proches sur la rétine : ces colonnes immédiatement adjacentes ont des champs récepteurs qui se recouvrent. Si on oriente une électrode perpendiculairement à la surface du cortex, on s’aperçoit rapidement que des colonnes d'orientation adjacentes perçoivent des angles similaires : des colonnes adjacentes codent des angles qui varient de 10° en 10° dans le même champ récepteur. Le même chose a lieu pour les autres types de colonnes. L'ensemble forme une organisation très complexe, encore mal comprise à l'heure actuelle.

Cortex visuel secondaire[modifier | modifier le wikicode]

Au-delà du cortex primaire, on sait que les informations visuelles progressent dans une série d'aires cérébrales dédiées à la vision. Mais ces aires sont relativement mal identifiées. Tout ce que l'on sait, c'est qu'elles sont localisées aussi bien dans les lobes occipitaux que dans les lobes pariétaux et temporaux. Dans les grandes lignes, les chercheurs ont identifié deux voies de traitement des informations visuelles :

  • une voie ventrale, spécialisée dans la reconnaissance des objets et des couleurs, qui envoie des axones vers le lobe temporal ;
  • une voie dorsale, spécialisée dans le mouvement qui envoie des informations vers le cortex pariétal.
Voies dorsales et ventrales.

Une première preuve de cette distinction provient de l'étude des lésions des cortex temporaux et pariétaux. Les deux se traduisent par des déficits très différents. Des lésions dans le cortex pariétal causent des problèmes dans la cognition spatiale, tandis que des lésions dans le cortex temporal entraînent des problèmes dans la reconnaissance des objets.

Voie ventrale : reconnaissance des objets[modifier | modifier le wikicode]

Inferior temporal gyrus

La voie ventrale est composée du cortex temporal inférieur, qui regroupe les deux gyrus temporaux inférieurs et médian. On sait que celui-ci intervient dans la reconnaissance des objets grâce aux études de lésions. Des lésions dans cette région causent des déficits dans la capacité à reconnaître, dessiner et apparier des informations visuelles. Les premières études sur le sujet furent celles de Kluver et Bucy, datées de 1938. L'étude princeps étudiait l'ablation du cortex temporal sur des macaques. Il est rapidement apparu que cette lésion entraînait une constellation de symptômes divers : sexualité incontrôlée, docilité, tentative de consommation d'objets qui ne peuvent pas être mangés, abolition de la peur, troubles de la mémoire et troubles de la reconnaissance visuelle. Cette constellation de symptômes est aujourd'hui appelée syndrome de Kluver-Bucy. Il est rapidement apparu que seuls les troubles de la reconnaissance visuelle provenait de l'ablation du cortex inférotemporal, les autres troubles s'expliquant par l'ablation de l'amygdale, de l'hippocampe et du reste du cortex temporal.

Chez certains patients, la capacité de reconnaître des couleurs est dégradée à la suite d'une lésion cérébrale. Certains voient carrément la vie en noir et blanc, avec des niveaux de gris qui correspondent à la luminosité de ce qu'ils regardent : la couleur a disparu. En revanche, ces patients n'ont aucun déficit pour peercevoir des objets en mouvement : ils arrivent notamment à distinguer des objets qui bougent rapidement d'objets lents. On parle d'achromatopsie cérébrale. Généralement, les lésions qui causent ce trouble sont localisées dans le cortex temporal, avec une possible préférence pour le cortex inférotemporal.

D'autres patients sont incapables de reconnaître les objets qui leur sont présentés, de les nommer ou de les classer : ils sont atteint d'agnosie. Lorsqu'on leur présente un objet ou un visage, ces patients sont incapables de le nommer, de le classer ou de donner des informations pertinentes à son propos. Techniquement, l'agnosie peut toucher toute modalité sensorielle, mais nous allons nous concentrer sur les agnosies visuelles. Grossièrement, on peut classer les agnosies en deux types selon leur cause : les agnosies perceptives et associatives. Les premières sont causées par un déficit perceptif, le patient ne pouvant plus percevoir visuellement les objets. En comparaison, les agnosies associatives proviennent d'une incapacité à attribuer un sens à ce qu'ils voient : les patients ne peuvent pas associer ce qu'ils voient avec les représentations conceptuelles de ces objets en mémoire. La différence entre ces deux agnosies est assez facile à mettre en évidence : les patients avec une agnosie perceptive ne peuvent pas recopier un dessin, une photographie ou une image qu'on leur présente, alors que ceux atteint d'une agnosie associative le peuvent. Certaines formes d'agnosies touchent des stimulus précis, mais pas l'intégralité des objets : les patients n'ont des déficits que pour une catégorie limitée d'objets ou de stimulus. En voici quelques exemples :

  • Certaines agnosies ne touchent que l'écriture. Les patients atteint d'alexie pure ne peuvent plus lire : ils ne peuvent plus reconnaître les lettres ou les mots.
  • D'autres sont incapables de nommer des couleurs, cette agnosie des couleurs étant cependant assez rare.
  • Plus rarement, certains patients ont des déficits qui se limitent à la reconnaissance des lieux : on parle alors d'agnosie environnementale.
  • Certaines agnosies dégradent la capacité de reconnaître les visages : on parle alors de prosopagnosie. Les patients atteint de ce trouble ne peuvent pas reconnaître les visages de leurs proches, amis ou connaissances. Ils peuvent voir les visages, les décrire, et n'ont pas de déficits de perception : il s'agit donc d'agnosies associatives. Ils peuvent parfois identifier le sexe ou l'âge de la personne quand on leur présente un visage (sur photographie, ou en personne), preuve que certaines capacités perceptives et associatives sont conservées. Les prosopagnosiques peuvent cependant reconnaître les voix des personnes avec qui ils conversent, ce qui leur permet d'identifier leur interlocuteur, preuve que la prosopagnosie est un déficit de la reconnaissance visuelle.

L'origine de ces syndromes s'expliquerait par la localisation des lésions à l'origine des déficits. Par exemple, la prosopagnosie proviendrait de lésions qui ne sont pas à la même place que celles qui causent une alexie. Ainsi, le cerveau aurait une aire cérébrale dédiée à la reconnaissance des visages (fusiform face area), une autre aire pour les mots (la visual word form area), une autre pour les lieux (parrahippocampal place area) et une autre pour les formes et/ou les couleurs. Les preuves de l'existence de telles aires spécialisées sont nombreuses. Dans les études d'imagerie, on voit clairement que chaque aire s'active quand on présente un type de stimulus précis (un visage pour le gyrus fusiforme, ou un mot dans la word form area), preuve que ces aires sont spécialisées. L'étude des lésions chez l'humain et le macaque va aussi dans le même sens. Enfin, certaines études ont étudié l'activité électrique de neurones uniques : celles-ci ont montré que certains neurones ne répondaient qu'à des visages ou qu'à des objets ou lieux.

Constudproc - inferior view (Fusiform gyrus)

Voie dorsale[modifier | modifier le wikicode]

Les lésions dans le cortex pariétal se traduisent par des déficits spatiaux, dans une certaine mesure. Les patients au cortex pariétal lésé ne peuvent plus percevoir le mouvement, alors qu'ils peuvent reconnaître les couleurs et les objets et que leur capacité à faire des distinctions visuelles fines est intacte. Ils ne perçoivent plus le mouvement, au point que leur vision ressemble à une suite de diapositives. Ce trouble est appelé l'akinétopsie. Cependant, tout le cortex pariétal n'est pas impliqué dans la cognition spatiale, mais seulement une partie, le reste étant dédié à la perception tactile. Rappelons que le cortex pariétal est subdivisé par le sillon intrapariétal en plusieurs gyrus, nommés gyrus postcentral, gyrus supérieurs et inférieurs. Le gyrus supérieur et le gyrus postcentral sont dédiés à la perception tactile, alors que le gyrus inférieur est dédié à la cognition spatiale.