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La vision humaine

Des lunettes et un tableau de test de la vue

Des lunettes et un tableau de test de la vue (DDurrich, iStockphoto)

Découvrez comment fonctionne la vue et l’oeil humains, ainsi que certains problèmes de vision communs.

La vision humaine

La vision est le sens que nous connaissons le mieux, mais comment voyons-nous? La plupart des gens diront « C’est simple, nous voyons avec les yeux! » En vérité, c’est plus complexe; notre cerveau participe autant à la vision que nos yeux (si ce n’est pas plus). Examinons maintenant comment nous voyons, depuis le début.

Cônes et bâtonnets

Les cônes participent activement à la vision des couleurs et se trouvent principalement dans la fovéa, située au centre de la rétine. C’est là qu’une image se forme lorsque la personne regarde directement un objet. Les bâtonnets sont très importants pour voir le mouvement, mais transmettent l’information au cerveau en noir et blanc. Ils se trouvent principalement en périphérie de la rétine. Lorsque tu tentes de déceler si une voiture est rouge ou bleue, ce sont tes cônes qui travaillent. Lorsque tu veux attraper une balle de baseball, tes bâtonnets entrent en action, même si en réalité, les deux types de cellules sont actifs en tout temps.

Fonctionnement du cerveau avec les yeux

Tous les renseignements fournis par les bâtonnets et les cônes de chaque œil sont transmis par les nerfs optiques, qui se croisent au chiasma optique. Cela se produit ainsi pour que les deux côtés du cerveau obtiennent les renseignements des deux yeux.

Depuis le chiasma optique, l’information passe par le noyau du corps genouillé latéral, ou CGL, puis se rend dans le cortex visuel primaire (aussi appelé V1), qui est situé dans le lobe occipital.

Trajectoire la lumière et des signaux
Trajectoire de la lumière et des signaux (Source : Parlons sciences en utilisant une image de VectorMine via iStockphoto).
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Illustration en couleur d’une tête humaine montrant comment l’œil et le cerveau voient une pomme verte.

La tête est montrée de profil et le regard est tourné vers la gauche de l’illustration. Une pomme verte est à gauche de la tête, devant l’œil.

Deux lignes pointillées, diagonales et droites partent du haut et du bas de la pomme et vont jusque dans l’œil. L’œil est représenté par une sphère rose dotée à l’avant de structures plus pâles, rondes et bombées, portant la mention « oeil ».

Les deux lignes pointillées se croisent au milieu de la sphère rose. Une image de la pomme apparaît au fond de l’œil, sur la paroi interne de l’œil; cette image est petite et renversée. Un tube allant du fond de l’œil jusqu’au cerveau est appelé « nerf optique ». Une petite zone bleu pâle située au milieu du nerf est appelée « chiasma optique ».

Le cerveau est représenté comme une structure rose, bosselée et ovale. Le côté visible porte la mention « hémisphère gauche ». Une ligne droite relie le haut du cerveau à gauche à la mention « hémisphère droit (côté opposé) ».

Le nerf optique mène à un cercle bleu pâle près du centre du cerveau, identifié comme étant le « noyau du corps genouillé latéral ». De ce noyau, des lignes blanches ondulées s’ouvrent en éventail vers une région située dans la partie supérieure du cerveau, à l’arrière de la tête.

Cette zone est colorée en bleu pâle. La partie supérieure porte la mention « lobe occipital ». La partie inférieure porte la mention « cortex visuel ».

Le savais-tu?

Le côté gauche du cerveau est appelé hémisphère gauche et le côté droit du cerveau est appelé hémisphère droit.

Pourquoi avons-nous besoin du cerveau pour voir? Tout d’abord, lorsqu’une image sous forme d’énergie lumineuse frappe le cristallin, elle est renversée de haut en bas et de gauche à droite. Sous cette forme, les renseignements ne nous sont pas très utiles. 

La première chose que fait le cerveau, c’est de prendre les informations envoyées par les yeux et les remettre à l’endroit et dans le bon sens. Le lobe occipital du cerveau peut maintenant traiter l’information corrigée. Cette information finit par se rendre à une partie du cerveau qui nous permet d’en prendre conscience. Ce n’est qu’à cette étape que nous pouvons voir. Vous avez maintenant fait l’expérience de la perception! Cela ne semble peut-être pas très excitant, puisque la perception se produit continuellement et rapidement, mais c’est un processus extraordinaire. La vision est incroyablement complexe et cette section ne fait qu’effleurer ce domaine de recherche largement étudié, mais toujours aussi passionnant.

Troubles de la vue

Chez les personnes qui ont une vision normale, une image se forme sur la rétine, située au fond de l’œil, près du nerf optique. Chez d’autres personnes, la forme de l’œil peut faire apparaître l’image ailleurs qu’au bon endroit. Lorsque cela se produit, l’image peut devenir floue.

Schéma d'un œil avec une vision normale
Schéma d'un œil avec une vision normale (Parlons sciences en utilisant une image de by ttsz via iStockphoto).
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Illustration en couleur montrant comment se forme l’image d’un objet dans l’œil d’une personne qui a une vue normale.
Dans ce schéma, l’œil est montré de profil, comme s’il était coupé en deux. Il est représenté sous la forme d’une sphère rose. La cornée, la pupille et le cristallin sont identifiés à gauche. Une pomme verte est dessinée devant l’œil.

Des lignes diagonales, bleues et droites partent du haut et du bas de la pomme. Elles se rapprochent l’une de l’autre au fur et à mesure qu’elles arrivent près de l’œil. Ces lignes traversent la cornée, la pupille et le cristallin. Elles se croisent au centre de la sphère rose de l’œil.

Après s’être croisées, les lignes se séparent à nouveau jusqu’à ce qu’elles atteignent la rétine, située au fond de l’œil. Nous voyons sur la rétine une image de la pomme, mais plus petite et renversée.

La myopie

Les personnes atteintes de myopie voient clairement les objets rapprochés, mais les objets distants semblent embrouillés.

La myopie se produit lorsque la lumière qui entre dans l’œil converge devant la rétine plutôt que directement sur celle-ci.

La myopie peut se produire si l’œil est allongé de l’avant vers l’arrière (myopie axiale) ou si la puissance des tissus réfractifs (cornée et cristallin) est trop élevée. L’image est alors focalisée devant la rétine, si bien que les objets à distance semblent embrouillés.

Diagram of myopia and lens correction with a biconcave lens
Diagramme de la correction de la myopie par une lentille biconcave (Parlons sciences en utilisant une image de by ttsz via iStockphoto).
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Ci-dessus, il y a deux illustrations en couleur presque semblables. Celle du haut montre l’image d’une pomme formée dans un œil myope, tandis que l’illustration du bas montre l’image qui est formée dans le même œil, mais lorsqu’une lentille biconcave est placée devant l’œil.

Dans les deux illustrations, l’œil est montré de profil, comme s’il était coupé en deux. Il est représenté sous la forme d’une sphère rose. La cornée, la pupille et le cristallin sont identifiés à gauche. Une pomme verte est dessinée devant l’œil.
Des lignes diagonales, bleues et droites partent du haut et du bas de la pomme. Elles se rapprochent l’une de l’autre au fur et à mesure qu’elles arrivent près de l’œil. Ces lignes traversent la cornée, la pupille et le cristallin.

Dans l’illustration du haut, les lignes se croisent avant d’arriver au centre de la sphère rose de l’œil.

Après s’être croisées, les lignes se séparent à nouveau jusqu’à ce qu’elles atteignent l’image d’une pomme verte plus petite et renversée. L’image de la pomme n’est pas sur la rétine, mais dans la sphère rose, entre le centre et le fond de l’œil.

Dans l’illustration du bas, on voit une lentille bleue dont les deux faces sont courbées vers l’intérieur. La lentille est placée entre la pomme et l’œil. Dans ce cas-ci, les lignes bleues diagonales partant de la pomme se croisent au centre de la sphère rose. La petite image renversée de la pomme est formée sur la rétine, au fond de l’œil.

Le cas échéant, les optométristes émettent des ordonnances pour des lentilles correctrices basées sur le degré de myopie de leurs patients.

La myopie se corrige par l’utilisation de verres de lunette négatifs (biconcaves). Lorsqu’une lentille concave est placée devant l’œil, elle fait diverger (s’écarter) la lumière et repousse le foyer vers l’arrière, sur la rétine. L’image se focalise maintenant sur cette dernière, permettant à la personne de voir clairement.

L’hypermétropie

Les personnes atteintes d’hypermétropie, quant à elles, ne voient pas bien de près, parce que l’œil est trop court ou les tissus réfractifs trop faibles.

Cela fait en sorte que la lumière converge en un point focal situé derrière la rétine, rendant embrouillés les objets proches de la personne.

Dans les cas extrêmes, les objets distants peuvent également être embrouillés.

 

Diagram of hyperopia and lens correction using a biconvex lens
Diagramme de l’hypermétropie et de la correction avec une lentille biconvexe (Parlons sciences utilise une image de by ttsz via iStockphoto).
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Ci-dessus, il y a deux illustrations en couleur presque semblables. Celle du haut montre l’image d’une pomme formée dans un œil hypermétrope, tandis que l’illustration du bas montre l’image qui est formée dans le même œil, mais lorsqu’une lentille biconvexe est placée devant l’œil.

Dans les deux illustrations, l’œil est montré de profil, comme s’il était coupé en deux. Il est représenté sous la forme d’une sphère rose. La cornée, la pupille et le cristallin sont identifiés à gauche. Une pomme verte est dessinée devant l’œil.
Des lignes diagonales, bleues et droites partent du haut et du bas de la pomme. Elles se rapprochent l’une de l’autre au fur et à mesure qu’elles arrivent près de l’œil. Ces lignes traversent la cornée, la pupille et le cristallin.

Dans l’illustration du haut, les lignes se croisent près du fond de l’œil, à l’intérieur de la sphère rose.

Après s’être croisées, les lignes se séparent à nouveau jusqu’à ce qu’elles atteignent une image de la pomme verte, plus petite et renversée. Cette image n’est pas sur la rétine, mais plus loin, au-delà du fond de l’œil, sur l’arrière-plan blanc de l’illustration.

Dans l’illustration du bas, on voit une lentille bleue dont les deux faces sont courbées vers l’extérieur. La lentille est placée entre la pomme et l’œil. Dans ce cas-ci, les lignes bleues diagonales partant de la pomme se croisent au centre de la sphère rose. La petite image renversée de la pomme est formée sur la rétine, au fond de l’œil.

L’hypermétropie se corrige facilement à l’aide de lentilles réfractives. L’ordonnance émise par l’optométriste sera alors pour des lentilles positives (biconvexes). Lorsqu’elles sont placées devant les yeux, ces lentilles forcent les rayons de lumière à converger (se courber l’un vers l’autre) et ramènent le foyer sur la rétine, permettant à la personne de bien voir à toutes les distances.

La presbytie

Avec l’âge, l’œil se détériore et est de moins en moins en mesure de focaliser sur les objets rapprochés. La presbytie apparaît habituellement dans la quarantaine; les gens se rendent alors compte qu’ils ont de plus en plus de difficulté à voir les objets rapprochés, particulièrement lorsqu’il y a peu de lumière ou qu’il y a beaucoup de détails.

Ce processus naturel de vieillissement se produit parce que le cristallin (la structure juste derrière la surface de l’œil qui permet de réfracter la lumière sur la rétine) devient de moins en moins flexible. La presbytie, qui s’aggrave graduellement, se corrige facilement par des lentilles de lunette positives (convexes) ou des lentilles cornéennes.

Lentilles cornéennes

Une autre méthode de correction de la myopie et de l’hypermétropie est le port de lentilles cornéennes. Ce sont des lentilles très minces qui sont placées directement sur l’œil. Lorsqu’elles sont bien ajustées, leur port peut être très confortable.

Certaines lentilles jetables peuvent être portées une seule journée, mais d’autres doivent être nettoyées et entreposées dans une solution spéciale la nuit avant d’être replacées sur l’œil le lendemain. Habituellement, ces lentilles réutilisables doivent être jetées après deux semaines ou un mois, selon la matière avec laquelle elles sont fabriquées.

 

A person putting in a contact lens/Une personne qui met une lentille cornéenne
Une personne qui met une lentille cornéenne (Source: איתן טל [CC BY] via Wikimedia Commons).
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Dans la photo ci-dessus, on voit une personne qui tient une lentille transparente sur le bout d’un doigt, près de son œil droit.

La lentille se trouve au premier plan de la photo. Elle ressemble à un minuscule bol à céréales transparent. Elle est assez petite pour prendre place sur le bout du doigt de la personne.

À l’arrière-plan, le côté droit du visage de la personne occupe plus de la moitié de la photo. Son œil est ouvert et elle regarde vers le bord droit de la photo. La personne tient la lentille vers le haut, juste devant son œil droit.

Les gens choisissent de porter des lentilles cornéennes pour différentes raisons, entre autres pour pratiquer un sport, parce qu’elles n’aiment pas porter de lunettes et parce qu’elles ne veulent pas limiter leur vision périphérique. Les lentilles sont une bonne solution de rechange, mais elles ne permettent pas toujours de corriger tous les problèmes. La plupart des gens choisissent de corriger leur vision avec une combinaison des deux méthodes.

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Références

Bianco, C. (n.d.). How vision works. HowStuffWorks.

The Children's University of Manchester. (n.d.). How the eye works. University of Manchester.

IslandRetina. (n.d.). How vision works.

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