Cerveau et vision

moire

Lire un mot ou reconnaître un visage nécessite bien entendu la perception visuelle du mot écrit ou du visage observé. Cependant, cette reconnaissance met aussi en jeu la mémoire. En effet, quand on reconnaît visuellement un mot, un objet ou un visage, notre cerveau relie les informations perçues à un souvenir plus ou moins profondément ancré. Cependant, il n'y a pas dans le cerveau une aire de la mémoire où seraient matériellement stockés les souvenirs. C'est la réactivation de plusieurs assemblées de neurones qui permet d'associer une perception à un souvenir précédemment « encodé ».

Illusions d'optique ou illusions cérébrales ?

Ce que l'on appelle illusion d'optique résulte le plus souvent d'informations erronées, non contenues dans l'image mais surajoutées par le cerveau quand le cortex reconstruit l'image perçue. — Dans les illusions géométriques, des éléments secondaires conduisent le cerveau à sous-estimer ou surestimer des dimensions ou à fausser des directions. — Les images à double sens perturbent le cerveau, habitué à fournir une seule interprétation. Chacun privilégie alors l'une des interprétations au point parfois de masquer totalement la deuxième.

— Certaines figures (roues, cylindres, etc.) étant souvent associées à des mouvements de rotation, il arrive que le cerveau rajoute cette impression de mouvement à une image statique. — Les constructions impossibles sont des tentatives de reconstitution en trois dimensions d'images vraisemblables, à partir de dessins plans

d'objets qui ne peuvent exister.

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2. L'intervention de substances chimiques

a. De la rétine au cortex, des relais synaptiques

Le message nerveux issu de la rétine, de nature électrique, est transmis au cerveau par les fibres du nerf optique. Ce message emprunte des chaînes de neurones successifs, en franchissant des « zones relais » : les « corps genouillés latéraux », par exemple, constituent le principal relais où les neurones issus de la rétine sont connectés à des neurones cérébraux. Le message transite d'un neurone au suivant en franchissant les zones de connexion appelées

synapses.

Au niveau de ces synapses, la transmission du message est assurée par l'intermédiaire de substances chimiques : les neurotransmetteurs. L'arrivée d'un message nerveux électrique à l'extrémité du neurone pré-synaptique provoque la libération de molécules de neurotransmetteurs. Déversées dans un espace très réduit, la fente synaptique, ces substances se fixent sur des récepteurs spécifiques situés sur le neurone post-synaptique. Ce dernier peut alors émettre un nouveau message nerveux de nature électrique qui va se propager.

Il existe dans le cerveau de multiples neurotransmetteurs : la sérotonine est l'un d'entre eux. Cette substance joue un rôle important dans la transmission des messages nerveux visuels mais aussi dans d'autres circuits neuronaux du cerveau.

b. Une cible pour l'action de substances chimiques exogènes

Le mécanisme de la transmission synaptique du message nerveux permet de comprendre comment des substances chimiques extérieures à l'organisme peuvent perturber le fonctionnement nerveux. Le mode d'action de certaines de ces substances a pu être établi : en effet, on constate qu'elles ont une structure tridimensionnelle en partie semblable à celle du neurotransmetteur naturel, de telle sorte qu'elles peuvent se fixer sur les récepteurs, à la place du neurotransmetteur. Certaines substances ont pour effet de renforcer l'action du neurotransmetteur : il y a alors exagération de la transmission des messages nerveux. À l'inverse, d'autres substances diminuent l'action du neurotransmetteur et limitent donc la transmission des messages nerveux.

c.

Des substances qui perturbent gravement la communication

nerveuse

Certaines substances sont qualifiées d'hallucinogènes car elles provoquent des « hallucinations » c'est-à-dire la perception d'objets ou d'événements qui n'existent pas dans la réalité. Par exemple, le LSD, substance chimique dérivée de composés naturellement présents dans certains champignons, est connu pour provoquer des visions très colorées. La structure moléculaire du LSD est très proche de celle d'un neurotransmetteur, la sérotonine : ainsi, cette substance agit en interférant avec la fixation du neurotransmetteur sur son récepteur. D'autres substances altèrent la perception sensorielle : l'alcool, par exemple, rétrécit le champ visuel et modifie l'appréciation des distances. La consommation de cannabis se traduit par une perception exacerbée des sons et perturbe la vision.

3. Apprentissage et plasticité cérébrale

a. Des structures innées

Chez tous les êtres humains, la mise en place du phénotype cérébral impliqué dans la vision repose sur les mêmes structures : dès la naissance, tout être humain possède en effet photorécepteurs, voies optiques et cortex visuel fonctionnels. De telles structures sont le résultat de l'expression génétique. Elles sont issues de l'évolution et beaucoup d'entre elles sont partagées avec d'autres animaux (primates en particulier).

b. L’importance de l'apprentissage individuel

Cependant, différentes