Transmissions d'informations dans le nerf optique

[geekgame]

Bonsoir à tous
Tout d'abord je précise que je n'y connais pas grand chose, alors désolé si ma question va paraître stupide.

J'ai bien compris comment l'oeil acquiert la lumière qui lui arrive, et c'est plutot logique jusqu'au plan sur lequel se projette l'image en inversée. Après, le fait que le cerveau retourne l'image c'est assez simple à comprendre aussi. Mais il y a quelque chose dont j'ai l'impression que personne ne s'y intéresse : C'est la transmission depuis l'oeil jusqu'au cerveau par un nerf optique. Cette liaison permet-elle de faire passer des informations de la même manière qu'un ordinateur ? (impulsions électriques), ou est-ce tout à fait autre chose ?
Si ce sont des impulsions électriques (ou même autre chose), y aurait-il un moyen de les décoder, pour retrouver l'image originale ?
Merci d'avance et bonne soirée
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[Glast]

Bonjour,

Le codage de l'information se fait par des trains de potentiels d'action, du nerf optique jusqu'au relais (le corps genouillé latéral) puis un 2e neurone amènera l'information jusqu'au cortex visuel. Là, l'information visuelle sera complètement éclatée. Une partie du cortex visuel va analyser les angles, une autre les formes, une autre les couleurs, une autre les contrastes, une autre les mouvements, etc... puis les infos seront rassemblées avant d'aller vers d'autres régions (la mémoire, la sémantique, éventuellement vers le cortex moteur).

Il y a du monde qui s’intéresse à ça, d'ailleurs on sait aujourd’hui poser une plaque de stimulation dans le cerveau d'un patient aveugle afin de reproduire les stimulations lumineuses et lui permettre de voir un peu avec une acuité visuelle de bébé. C'est, certes, pas terrible, mais c'est un début. A l'inverse, on sait aussi reformer une image à partir du cortex visuelle mais avec une résolution faible.

[noir_ecaille]

Ce ne sont pas des impulsions électriques mais des potentiels d'action, et pas comme un ordinateur.

En effet on peut dire que l'ordinateur n'utilise qu'un conducteur jusqu'à ses capteurs qui coderont leurs données sous forme de séquences ensuite interprétées via un logiciel d'imagerie.

Pour le nerf optique, chaque cellule ganglionnaire est reliée à son axone dédié -- jusqu'à 1,2 millions d'axones rien que dans un nerf optique humain !

Par ailleurs les neurones constitutifs des nerfs optiques se croisent au niveau du chiasma optique et se redistribuent, ce qui fait que le cerveau ne superpose pas réellement "deux" images : la distribution nerveuse à l'issue du chiasma a déjà croisé les signaux droite/gauche en fait.


Toutefois, on commence à percer les subtilités de ce système, avec pour but évident la création d'implants électroniques couplés à des prothèses pour voir -- exactement comme pour un implant cochléaire. Les premiers essais sont encourageant, bien que la vision ainsi produite soit extrêmement réduite et rudimentaire.

[Gordak]

Salut !

Petite précision au sujet des afférences. Certaines partent vers le noyau suprachiasmatique et participent à la régulation du rythme circadien, d'autres se dirigent vers le pretectum et participent aux réflexes pupillaire et optocinétique.

Si ce sont des impulsions électriques (ou même autre chose), y aurait-il un moyen de les décoder, pour retrouver l'image originale ?

Le moyen le plus évident c'est le cerveau directement rattaché au nerf, mais je me doute que là n'est pas ta question . Et puisque je pense que cette question peut t'intéresser particulièrement, je vais tenter de te donner 2-3 éléments de réponse.

Tout d'abord, tout comme l'a dit noir_ecaille, le nerf optique contient des centaines de milliers d'axones. Chaque axone provenant d'une cellulaire ganglionnaire de la rétine. Imagine qu'on ait un moyen de mesurer le potentiel électrique de chaque axone (ou petit groupe d'axones) du nerf optique (et je ne dit pas que c'est possible), on aurait alors un partie de l'information temporelle de la luminosité, mais pas d'encodage spatial. Autrement dit, comment savoir de quelle région de la rétine provient chaque axone ? A priori, cette cartographie a été établie uniquement par le cerveau. Je ne dit pas qu'il serait impossible de l'établir, mais je ne crois pas que la recherche actuelle s'y intéresse.

Ce qui a été fait en revanche, c'est de mesurer ce qui se passe dans le cortex visuel, là où une discrimination spatiale est possible. En employant des techniques de machine learning avec la technique fMRI, un groupe de l'Université de Berkeley a montré qu'il était possible de reconstruire une petite vidéo à partir des mesures fMRI du cortex visuel. En revanche, ceci a nécessité beaucoup de temps, car il est nécessaire d'entrainer l'algorithme de classification.

Enfin, comme l'a dit noire_ecaille, la tendance aujourd'hui va plutôt dans le sens de la confection d'un implant rétinien, capable de stimuler la rétine de façon artificielle afin d'envoyer des signaux au cortex visuel. Actuellement, un groupe a obtenu de très bons résultats chez la souris, si ça t'intéresse voici un lien vers les résultats publiés, pour le moment libre d'accès.

Gordak

[A voir en vidéo sur Futura]