Lernzettel: Introduction à la Neurophysiologie Visuelle et Émotionnelle

📋 Plan du Cours

1. Processus de la vision et structure de l’œil
2. Photorécepteurs, transduction lumineuse et organisation des champs visuels
3. Projections des cellules ganglionnaires et organisation du cortex visuel primaire
4. Voies dorsale et ventrale du cortex visuel et cortex extrastriate
5. Principes de la somesthésie et classification des récepteurs cutanés
6. Circuit mésocorticolimbique de la dopamine et mécanismes de la récompense
7. Rôles de la sérotonine dans les troubles alimentaires et mémoire
8. Structures cérébrales des émotions, rôle de l’amygdale et expression faciale
9. Atteinte du cortex cingulaire antérieur et physiopathologie de la schizophrénie

📖 1. Processus de la vision et structure de l’œil

🔑 Notions clés & Définitions

• La rétine : Structure en trois couches (hors fovéa) : 1.
• Vision : Processus sensoriel déclenché par la lumière (photons) captée par l’œil, initiant la transduction lumineuse.
• Perception visuelle : Traitement cérébral des signaux visuels pour créer une représentation mentale de l’environnement.
• Contraction musculaire : Mécanisme déclenché par l'interaction entre actine et myosine dans les fibres musculaires, permettant le mouvement.

📝 Points essentiels

• Le spectre visible humain correspond aux longueurs d’onde entre 400 et 700 nm.
• La lumière traverse la cornée et le cristallin pour être focalisée sur la rétine, qui comporte trois couches principales hors fovéa.
• La fovéa contient uniquement des cônes, assurant une très grande acuité visuelle.

💡 À retenir

La lumière traverse la cornée et le cristallin pour être focalisée sur la rétine, qui comporte trois couches principales hors fovéa.

📖 2. Photorécepteurs, transduction lumineuse et organisation des champs visuels

🔑 Notions clés & Définitions

• La lumière : Onde électromagnétique composée de photons qui constitue le stimulus visuel.
• Fovéa : Zone centrale de la rétine composée uniquement de cônes, assurant une haute résolution spatiale et une acuité visuelle élevée.
• Champ récepteur : Zone du champ visuel capable d’activer un neurone sensoriel.
• Photorécepteurs : Cônes et bâtonnets 2.

📝 Points essentiels

• Les photorécepteurs comprennent les cônes (vision photopique, couleur) et les bâtonnets (vision scotopique, sensibilité à faible lumière).
• La rhodopsine, présente dans les bâtonnets, s’active par absorption d’un photon, déclenchant une cascade enzymatique menant à l’hyperpolarisation du photorécepteur.
• La théorie de la duplicité distingue les fonctions des cônes (vision diurne, acuité élevée) et des bâtonnets (vision nocturne, haute sensibilité).
• Le champ récepteur est la zone du champ visuel capable d’activer un neurone sensoriel, organisée en centre ON/périphérie OFF ou inverse.
• La répartition des photorécepteurs est telle que la fovéa contient uniquement des cônes, tandis que la périphérie rétinienne est riche en bâtonnets.
• Types : Cônes (4-6 millions) : sensibles à la couleur et à la lumière vive.
• Bâtonnets (100-120 millions) : sensibles à la lumière faible, vision scotopique, sans couleur ni détails.

💡 À retenir

La transduction lumineuse repose sur l’activation biochimique des photorécepteurs, dont la répartition spatiale dans la rétine organise la perception visuelle fine en fovéa et la sensibilité à faible lumière en périphérie.

📖 3. Projections des cellules ganglionnaires et organisation du cortex visuel primaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Organisation : Situé dans le lobe occipital, aire 17.
• Types : Catégories des cellules de V1, comprenant les cellules simples qui réagissent à l’orientation d’un stimulus lumineux et les cellules complexes sensibles au mouvement directionnel.
• Pyramidale : Type de cellule présente dans le cortex visuel primaire, notamment dans la couche IVc, impliquée dans le traitement et l’intégration des informations visuelles relayées par le Corps Genouillé Latéral.
• Fonction : Initiation des mouvements volontaires Régulation du tonus postural Apprentissage moteur Lésion → troubles moteurs, hypokinésie ou hyperkinésie.
• Cellules ganglionnaires : Les axones projettent vers différentes structures : CGL (Corps Genouillé Latéral) : 85-90 % → relais thalamique principal.

📝 Points essentiels

• Les axones des cellules ganglionnaires projettent majoritairement vers le Corps Genouillé Latéral (85-90 %) qui relaie l’information au cortex.
• Le cortex visuel primaire (V1), situé dans le lobe occipital (aire 17), est organisé en colonnes d’orientation et de dominance oculaire.
• Le CGL projette vers la couche IVc de V1, intégrant l’information visuelle initiale.
• Les cellules V1 peuvent être : Simples : réagissent à l’orientation d’un stimulus lumineux.
• Impliquant les cellules M (magnocellulaires).

💡 À retenir

Les axones des cellules ganglionnaires projettent majoritairement vers le Corps Genouillé Latéral (85-90 %) qui relaie l’information au cortex.

📖 4. Voies dorsale et ventrale du cortex visuel et cortex extrastriate

🔑 Notions clés & Définitions

• Audition : Le système sensoriel permettant de détecter et d’identifier des objets non visibles, localiser des sources sonores, distinguer des sons complexes comme la voix ou la musique, tout en protégeant l’oreille et en diminuant la perception de sa propre voix.

📝 Points essentiels

• Le cortex extrastriate intègre des informations complexes telles que formes, visages et objets, participant à l’identification consciente des objets et à la construction de l’image mentale complète.
• Les voies dorsale et ventrale sont distinctes fonctionnellement et anatomiquement dans le traitement visuel cortical.
• Le cortex extrastriate participe à la perception visuelle au-delà du cortex primaire, traitant des aspects plus élaborés.
• Extrastriate (cortex visuel secondaire) : Intègre des informations complexes (formes, visages, objets).
• Participe à l’identification consciente des objets.

💡 À retenir

Les deux grandes voies corticales visuelles, dorsale pour la perception spatiale et ventrale pour la reconnaissance des objets, jouent un rôle complémentaire dans la construction d’une perception visuelle intégrée et consciente.

📖 5. Principes de la somesthésie et classification des récepteurs cutanés

🔑 Notions clés & Définitions

• Somesthésie : Ensemble des sensations corporelles issues de la peau, des muscles, des articulations et des viscères, réparties dans tout le corps.
• Rôle : Amplification du son : leviers mécaniques + réduction de surface (tympan > fenêtre ovale).
• Mécanorécepteurs : Récepteurs fonctionnels sensibles à la pression, vibration et étirement, présents dans la peau et les tissus, incluant des structures comme les corpuscules de Pacini et de Meissner.
• Thermorécepteurs : Chaud ou froid.
• Nocicepteurs : Définitions : Nociception : activité des nocicepteurs (récepteurs spécialisés).

📝 Points essentiels

• La somesthésie regroupe les sensations corporelles provenant de la peau, muscles, articulations et viscères, réparties dans tout le corps.
• Les récepteurs cutanés sont classés en mécanorécepteurs (pression, vibration), thermorécepteurs (chaleur, froid) et nocicepteurs (douleur).
• Les récepteurs peuvent être extérocepteurs (surface du corps), propriocepteurs (muscles, articulations) ou intérocepteurs (organes internes).
• Les récepteurs ont des morphologies variées : terminaisons nerveuses libres pour douleur et température, récepteurs encapsulés pour pression et vibration, comme le corpuscule de Pacini.
• Chaque récepteur possède un champ récepteur dont la taille influence la précision de la perception, et peut être phasique (adaptation rapide) ou tonique (adaptation lente).
• Thermorécepteurs : chaud ou froid.
• Introduction à la somesthésie : 1.

💡 À retenir

La diversité des récepteurs somesthésiques, par leur localisation, morphologie et adaptation, permet une détection précise et variée des stimuli corporels essentiels à la perception et à la protection du corps.

📖 6. Circuit mésocorticolimbique de la dopamine et mécanismes de la récompense

🔑 Notions clés & Définitions

• Motivation : Exemple de l’alimentation I.
• Synapses : Bulbe rachidien + thalamus.
• Noyau Accumbens : Structure cérébrale activée lors de la stimulation électrique ou pharmacologique, provoquant une auto-stimulation associée à une sensation de plaisir.

📝 Points essentiels

• Le circuit mésocorticolimbique implique la dopamine et est central dans les mécanismes de récompense et motivation.
• La stimulation électrique ou pharmacologique du Noyau Accumbens provoque une auto-stimulation associée à une sensation de plaisir.
• La dopamine renforce les synapses en mémoire, facilitant l’apprentissage de comportements hédoniques.
• Les récompenses primaires (eau, nourriture, sexe) et secondaires (argent, réussite) activent ce circuit dopaminergique.

💡 À retenir

La dopamine dans le circuit mésocorticolimbique sous-tend la motivation, le plaisir et l’apprentissage comportemental en renforçant les synapses en mémoire.

📖 7. Rôles de la sérotonine dans les troubles alimentaires et mémoire

🔑 Notions clés & Définitions

• Symptômes : Manifestations cliniques observables ou rapportées par le patient, telles que faiblesse musculaire, troubles de la déglutition et de la parole, paralysie progressive, qui peuvent indiquer une atteinte neurologique ou musculaire.
• Sérotonine (5HT) : Neurotransmetteur synthétisé à partir du tryptophane, un acide aminé alimentaire, impliqué dans la régulation de l'appétit, la modulation de la mémoire, et souvent dysfonctionnel dans les troubles alimentaires et dépressifs.

📝 Points essentiels

• La sérotonine est synthétisée à partir du tryptophane, un acide aminé alimentaire.
• Les drogues augmentant la sérotonine tendent à réduire l’appétit, impliquant son rôle dans les troubles alimentaires comme l’anorexie mentale et la boulimie.
• La sérotonine est également impliquée dans la modulation de la mémoire, notamment dans les processus d’encodage et consolidation.
• Les troubles alimentaires présentent souvent une comorbidité avec la dépression, liée aux dysfonctionnements sérotoninergiques.
• Les traitements sérotoninergiques peuvent influencer positivement les symptômes des troubles alimentaires.

💡 À retenir

La sérotonine est synthétisée à partir du tryptophane, un acide aminé alimentaire.

📖 8. Structures cérébrales des émotions, rôle de l’amygdale et expression faciale

🔑 Notions clés & Définitions

• Émotion : Réaction affective complexe mobilisant des réponses physiologiques, comportementales et subjectives, impliquant des systèmes nerveux et des structures cérébrales spécifiques.
• Intro : Expérience chez l’abeille

📝 Points essentiels

• Le système limbique, incluant l’amygdale, l’hippocampe, le cortex cingulaire et le thalamus, est central dans le traitement émotionnel.
• Les muscles faciaux profonds, innervés par le nerf trigéminal, participent à l’expression faciale des émotions.
• Les différences culturelles influencent la reconnaissance et l’expression faciale des émotions, mais certaines réponses sont universelles.
• Le circuit de Papez décrit un réseau limbique impliqué dans la génération et la régulation des émotions.
• (maladie d’Urbach Wiethe = dégénérescence des deux amygdales) & Syndrome de Klüver-Bucy (chez primate & humain: destruction lobe temporal antérieur bilatéral) ➢ N’a plus peur (ni peur réflexe: serpents) ➢ Ne reconnaît plus l’expression faciale de peur, problèmes de reconnaissance d’autres émotions également
• N’évite pas les situations dangereuses!

💡 À retenir

Le système limbique, incluant l’amygdale, l’hippocampe, le cortex cingulaire et le thalamus, est central dans le traitement émotionnel.

📖 9. Atteinte du cortex cingulaire antérieur et physiopathologie de la schizophrénie

🔑 Notions clés & Définitions

• Décussation : Immédiate au niveau de la moelle épinière.
• Tronc cérébral : Mouvements automatiques (posture, équilibre).
• Effets :
  • Effets:
  • Réduit l’appétit
  • A faible concentration: augmente les comportements de stockage de réserves (manger!)
  • À des niveau élevés, induit une lipolyse, inhibe la lipogenèse et stimule une dépense énergétique (mouvements) II.3.

📝 Points essentiels

• La schizophrénie se caractérise par une perte de contact avec la réalité, avec symptômes positifs (hallucinations, pensées dissociatives) et négatifs (anhédonie, retrait émotionnel).
• La schizophrénie est associée à une atrophie ventriculaire, désorganisation hippocampique et perte de substance grise corticale.
• Une hyperactivité dopaminergique est impliquée dans la physiopathologie de la schizophrénie, ciblée par la chlorpromazine qui bloque les récepteurs D2 de dopamine.
• Les perturbations incluent des anomalies des mouvements oculaires de poursuite, considérées comme un endophénotype.
• La schizophrénie = perte de contact avec la réalité et rupture par rapport à la normale (du raisonnement, pensée, perceptions sensorielles, humeurs, mouvements) Symptômes : ▪ « Positifs » (distorsion, pensées dissociatives, comportements désorganisés), hallucinations auditives ▪ « Négatifs » (absence de réponses comportementales/faciales/émotionnelles normalement attendues dans une situation donnée) ▪ Anhédonie (perte de capacité à sentir du plaisir) Perturbation des mouvements oculaires de poursuite (endophénotype) Atrophie ventriculaire Désorganisation cellulaire de l’hippocampe Perte de substance grise corticale Altération de la transmission dopaminergiques : trop de dopamine.
• Chlorpromazine (antipsychotique) > bloque les récepteurs X2 de dopamine.

💡 À retenir

La schizophrénie se caractérise par une perte de contact avec la réalité, avec symptômes positifs (hallucinations, pensées dissociatives) et négatifs (anhédonie, retrait émotionnel).

📊 Tableaux de Synthèse

Organisation des projections visuelles

Structure	Type de cellule	Fonction
CGL	Cellules ganglionnaires	Relais thalamique principal
V1 (aire 17)	Cellules simples et complexes	Traitement initial de l'information visuelle
Cortex extrastriaté	Formes, visages, objets	Perception consciente et identification

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confusion entre les rôles des cônes et des bâtonnets dans la transduction lumineuse.
2. Mélanger la projection des axones des cellules ganglionnaires vers le CGL et le cortex.
3. Confondre les fonctions des voies dorsale et ventrale dans le traitement visuel.
4. Confusion entre les types de récepteurs cutanés et leur classification.
5. Mélanger les effets de la dopamine dans le circuit de récompense avec ceux de la sérotonine.
6. Confondre les symptômes positifs et négatifs de la schizophrénie.
7. Mélanger les structures impliquées dans la mémoire et celles dans la régulation de l'appétit.

✅ Checklist Examen

1. Revoir la structure de la rétine et la localisation des cônes et bâtonnets.
2. Étudier la cascade biochimique de la transduction lumineuse.
3. Mémoriser l'organisation du cortex visuel primaire et ses projections.
4. Différencier les voies dorsale et ventrale dans le traitement visuel.
5. Connaître la classification des récepteurs cutanés.
6. Comprendre le circuit dopaminergique dans la récompense.
7. Étudier le rôle de la sérotonine dans l'alimentation et la mémoire.
8. Identifier les structures cérébrales des émotions et leur rôle.
9. Analyser la physiopathologie de la schizophrénie.
10. Revoir les mécanismes de la contraction musculaire.
11. Étudier la physiologie de la perception visuelle.
12. Mémoriser les effets des neurotransmetteurs dans différents troubles.