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Comment les neurones visuels fonctionnent-ils ?

Le cortex visuel a évolué pour recevoir, traiter, et intégrer l'indication visuelle qui entre dans le cerveau par les yeux. L'information qui est traitée dans le cortex visuel est alors transférée à d'autres endroits du cortex pour l'analyse approfondie et l'utilisation. Par conséquent, les neurones dans le cortex visuel sont indispensables pour exécuter le traitement initial de l'indication visuelle. L'activité ici introduit dans d'autres processus cognitifs, signifiant que les dégâts à cet endroit peuvent avoir un choc profond sur l'expérience humaine.

cortex visuelCrédit d'image : CLIPAREA l medias faits sur commande/Shutterstock.com

Ici, nous donnons une synthèse détaillée de la façon dont les neurones dans le cortex visuel perçoivent notre environnement visuel.

La structure du cortex visuel

Un vaste fuselage de recherche conduit au-dessus de beaucoup de décennies a eu comme conséquence une connaissance riche du cortex humain, la couche extérieure du cerveau responsable du traitement de plus haut niveau. Le cortex est divisé en lobes : le lobe frontal, le lobe temporal, le lobe pariétal, et le lobe occipital - chacun lié à la spécialisation de différents processus cognitifs. Le lobe occipital, situé au fond du cerveau, est la maison du cortex visuel et est responsable du traitement visuel.

Le cortex visuel lui-même est encore subdivisé en cinq endroits distincts basés sur des catégories fonctionnelles et structurelles. Ces cinq endroits sont connus comme V 1-5. L'indication visuelle réussit des yeux au noyau géniculé transversal situé dans le thalamus où elle se déplace alors sur le cortex visuel.

Les scientifiques théorisent que cette indication visuelle est d'abord traitée dans un endroit, avant qu'elle soit transmise à chaque segment suivant qui traite l'information avec un niveau croissant de spécialisation. Les neurones du cortex visuel primaire répondent sélecteur à de nombreuses caractéristiques visuelles et les facteurs, tels que des formes et l'orientation, font signe dans un sens particulier, et des changements de profondeur stéréoscopique.

Les neurones spécialisés de la voie visuelle humaine

Les neurones situés dans le cortex visuel sont spécialisés pour leur fonctionnement. En particulier, ils sont différenciés en tant que neurones simples et complexes. En grande partie situé dans V1 du cortex visuel, les cellules simples répondent à un ensemble spécifique de caractéristiques visuelles comprenant des arêtes et d'orientations dans un inducteur réceptif unique.

Les neurones complexes répondent également aux arêtes et les orientations, cependant, des études ont prouvé qu'elles ne représentent pas un inducteur réceptif unique. En revanche, c'est la conclusion des champs récepteurs multiples qui introduit dans ces cellules simples, ayant pour résultat une réaction concernant une accumulation d'indication visuelle. Supplémentaire, des cellules complexes sont adaptées pour répondre préférentiellement au mouvement dans le champ visuel qui se déplace dans des sens spécifiques.

D'autres neurones spécialisés dans le cortex primaire comprennent les cellules extrémité-arrêtées. Ces neurones sont adaptés à trouver des lignes d'une certaine longueur et les coins de plus grandes formes visuelles. Quand la ligne ou le coin d'une image s'étend au delà d'une certaine remarque, ces cellules réduisent ou cessent leur réaction.

Magnocellular, ou cellules du ` M' sont un autre type de neurone visuel spécialisé. Les cellules de M sont de grands neurones qui sont trouvés dans la rétine de l'oeil humain. Les études ont proposé que ces neurones trouvent des caractéristiques liées au mouvement, tel que le sens, l'emplacement, et la vitesse d'un objectif mobile, menant à la conclusion qu'ils sont indispensables au traitement des objectifs mobiles.

On présume de plus petits neurones, nommés cellules parvocellular, ou du ` P les', pour être principaux pour la résolution spatiale. Les études ont prouvé que ces cellules sont importantes pour traiter des caractéristiques telles que la couleur, forment, et taille d'un objectif. Les cellules de P ont également expliqué leur rôle dans la vision des couleurs.

Kiniocellular, ou cellules du ` K', sont de petits neurones dont le rôle actuel n'est pas entièrement compris. Quelques études ont proposé que ces cellules puissent également être impliquées dans la vision des couleurs.

Dans le cortex visuel primaire, des neurones sont arrangés en fléaux avec d'autres neurones dont les propriétés fonctionnelles sont assimilées. Les neurones rassemblés en un fléau pourraient répondre à l'information verticale d'orientation comme priorité, ils peuvent également seulement les informations sur le processus de l'oeil controlatéral.

Les neurones dans un autre fléau, cependant, peuvent également principalement répondre aux orientations verticales mais de l'oeil ipsilatéral. L'information traitée dans les groupes de ces fléaux est accumulée dans des modules, chaque module contient l'essentiel de l'information pour traiter un endroit minuscule du champ visuel. Par conséquent, pour traiter une scène visuelle entière, dans n'importe quel moment donné, le cortex visuel doit combiner toute cette information produit par chaque module simultanément.

Tandis qu'il y a un fuselage large de recherche sur le fonctionnement du cortex visuel et de ses neurones, il reste beaucoup à découvrir au sujet de la façon dont le cortex visuel intègre toute cette information. Il est peu clair comment il réunit l'information de tous les endroits afin de produire une évaluation logique du champ visuel. Le travail continue dans ce domaine d'étude et il est susceptible qu'au cours des années à venir notre connaissance du fonctionnement compliqué du cortex visuel deviendra plus claire.

Références :

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  • Tran, A., MacLean, M., Hadid, V., Lazzouni, L., Nguyen, D., Tremblay, J., Dehaes, M. et Lepore, F., 2019. Mécanismes neuronaux du blindsight fondamental de dépistage de mouvement évalué par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (fMRI). Neuropsychologia, 128, pp.187-197. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30825453/

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Last Updated: Oct 4, 2021

Sarah Moore

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Sarah Moore

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