| Dossier - Spécificité des connexions rétino-tectales chez la grenouille | |
Pierre Clairambault (Professeur
honoraire Université Denis Diderot),
Gilles Furelaud
1- Les voies optiques chez la grenouille
La vision permet à un organisme animal de s'informer sur son environnement, lui permettant ainsi de répérer ses proies, de s'éloigner de ses prédateurs, etc. Chez les vertébrés, cette capacité est rendue possible par l'existence d'organes sensoriels particuliers : les yeux, et en particulier la rétine.
La rétine est une excroissance du cerveau, qui se forme
pendant le développement embryonnaire à partir du diencéphale
(une des cinq vésicules céphaliques). Elle est composée
de divers types cellulaires, en particulier ceux capables de détecter
certains stimulus lumineux : les cônes et les bâtonnets. Toutefois,
l'oeil en lui même n'est pas capable d'interpréter les informations
ainsi perçues. Cette interprétation est réalisée
par l'encéphale de l'animal. Ainsi, les informations captées par
les cellules de la rétine sont véhiculées, sous forme de
messages nerveux, depuis l'oeil jusqu'à ce cerveau, grâce au nerf
optique. On parle pour cela de voies visuelles primaires. Selon les groupes
de vertébrés, la région du cerveau qui reçoit ces
informations et les interpréte en premier est variable. Ainsi, les nerfs
optiques véhiculent chez les mammifères une information visuelle
qui, après relais au niveau du thalamus, aboutit au niveau du cortex
occipital. Après les premières interprétations (forme du
stimulus, couleur, mouvement, etc.), des mécanismes plus complexes (pouvant
mettre en jeu d'autres zones de l'encéphale) aboutissent à la
représentation consciente du stimulus par l'animal, et par voie de conséquence
à une modification appropriée de son comportement.
Chez les Amphibiens, les informations véhiculées par les nerfs
optiques aboutissent à une zone différente de l'encéphale
: le toit optique, ou Tectum. Celui-ci est issu de la différenciation
de la paroi dorsale du mésencéphale (la troisième vésicule
embryonnaire de l'encéphale). Pour plus d'information
sur les vésicules neurales embryonnaires et leur devenir chez les vertébrés,
voir le document
correspondant.
De manière plus précise, les fibres composant le nerf optique issu d'un oeil se séparent en deux grands groupes, en fonction de leur destination : Une partie de ces fibres se dirige vers le centre optique (Tectum chez les amphibiens) situé du même côté (droite ou gauche) que l'oeil, alors que les autres se dirigent au contraire vers l'autre toit optique, situé donc du côté opposé. On parle respectivement de voie ipsilatérale et de voie controlatérale. Cette séparation entre les fibres controlatérales et ipsilatérales se réalise à l'endroit où les deux nerfs optiques se croisent. Cette zone de croisement des deux nerfs optiques est nommée le chiasma optique.
 |
||
Les voies optiques de la grenouille
(vue dorsale). Les deux nerfs optiques, issus des deux yeux,
se croisent au niveau du chiasma optique. A ce niveau, une partie des
fibres nerveuses se projettent vers le toit optique (centre primaire
de la vision chez la grenouille) situé du côté opposé
(voie controlatérale), alors qu'une autre partie des fibres se
projette vers le toit optique situé du même côté
(voie ipsilatérale). Chez un Mammifère, on observe le même
type de trajets, à la différence notable que le centre optique
principal vers lequel se projettent les fibres n'est pas le toit
optique mais le cortex visuel (région occipitale des hémisphères
cérébraux). Les proportions ne sont pas respectées
sur ce schéma. |
||
Chez la grenouille, la voie controlatérale est très fortement majoritaire. Nous ne représenterons donc que cette voie dans l'ensemble du dossier, par souci de simplicité.
Toutes les fibres du nerf optique ne se dirigent pas vers le Tectum : certaines d'entre elles, chez la grenouille, se dirigent en fait vers le prétectum, une structure située en position juste antérieure du Tectum, mais issue d'une autre vésicule embryonnaire, le diencéphale. C'est à ce niveau que certaines interprétations du stimulus visuel peuvent être réalisées, et en particulier que la distinction entre une proie et un prédateur est faite.
Le nerf optique se projette vers deux centres optiques chez la grenouille.
Une partie des fibres se projette vers un deuxième centre optique
(le prétectum), alors que la majorité des fibres continue vers
le toit optique. Seule la voie controlatérale est représentée
ici (elle correspond à 90% des neurones visuels chez la grenouille, pour
seulement 10% à la voie ipsilatérale).
Il apparaît donc intuitivement que la survie d'une grenouille, intimement liée à sa bonne interprétation des stimuli visuels l'entourant, dépend d'une bonne perception de ces stimuli (par la rétine) et d'une bonne interprétation de ceux-ci (par le Tectum et le prétetectum). Cette interprétation ne peut être correcte que dans la mesure, a priori, où des connexions nerveuses spécifiques ont été réalisées entre les neurones récepteurs de la rétine et les neurones de ces structures céphaliques. Cette spécificité des connexions correspond à la rétinotopie.
Quelques informations complémentaires sur les voies visuelles primaires des vertébrés sont disponibles dans le document correspondant. De même, des informations anatomiques sur ces voies et sur l'encéphale des amphibiens sont disponibles sur le site Biologie et Multimédia.
1- Les voies optiques chez la grenouille
2- La rétinotopie
: objet réel, images optique et corticale
3- La spécificité des connexions :
expérience de Sperry
4- Conséquences comportementales de l'expérience
de Sperry
- retour au sommaire -
Vous ne voyez pas le menu en haut ? Alors cliquez ici pour revenir à notre page d'accueil !