Activité 8

Des photorécepteurs rétiniens

au cerveau : la vision cérébrale

Problématique

Mathieu et Chloé ont dans leur salle de séjour une toile du peintre Dalipicassi, réputé être un bon copiste et ami de leur mère. Un jour, lors d'une recherche sur l'art abstrait, ils découvrent l'original, une toile du peintre Piet Mondrian (né en 1912 et mort en 1944) et sont alors sidérés des différences entre les deux œuvres (voir ici les deux œuvres). Un jour, lors d'une de ses visites, ils demandent à Dalipicassi une explication sur les raisons de ces différences entre original et copie. Il évoque alors ses visites chez l'ophtalmologiste et chez le neurologue (voir les conclusions de ces deux praticiens)...

Mathieu et Chloé savent depuis longtemps que la perception visuelle est une interprétation mentale (donc qui se fait au niveau du cerveau) des messages nerveux que les photorécepteurs génèrent après stimulation par la lumière. Ils formulent alors la question scientifique suivante : 

Comment se construit au niveau cérébral la perception visuelle (après stimulation au niveau rétinien des photorécepteurs) et pour quelles raisons cette perception visuelle peut-elle être erronée ?

 

Objectifs

[  Extraire des informations à partir de pages internet, du manuel et d'un logiciel "EduAnatomist".

[  Utiliser  les TICE : maîtriser les fonctionnalités de "EduAnatomist".

[  Comprendre comment les messages nerveux émis par les photorécepteurs parviennent au cortex cérébral pour générer une image cérébrale visuelle.

Production attendue

[ le schéma des voies visuelles de la rétine au cortex  accompagné d'un texte court d'une demi page pour répondre à la problématique.   

     ==> supports  n°1 et n°4.

 

Accès direct au support de la production format "pdf" ou format "jpg".

 

 

 

 

Critères de réussite

l le texte explique  comment se fait le transfert de l'information visuelle de la rétine vers le cortex et comment est généré au niveau cortical la perception visuelle ; sont pris en compte : la propagation des messages dans la rétine, la nature du message, les modalités du transfert par les voies optiques du champ visuel, les techniques d'exploration du cortex cérébral, l'identification du lobe cérébral, les aires corticales affectées à la perception visuelle (cortex primaire de la fovéa et de la périphérie rétinienne,  aires supplémentaires corticales), l'intégration des messages générant une image mentale.

 

l le schéma est complété, légendé et annoté pour illustrer le texte et détailler : la propagation au niveau de la rétine des messages (zoom nécessaire), le croisement partiel des fibres et ses conséquences sur le transfert du message nerveux visuel (utilisation de deux couleurs nécessaire pour distinguer champs gauche et droit), l'identification du lobe cérébral, la localisation du cortex primaire et des aires supplémentaires, les échanges d'informations au niveau du cortex (fléchage indispensable).

Conseils de réalisation

l prendre connaissance du support n°1 pour préciser la façon dont les messages nerveux générés par les photorécepteurs sont transférés jusqu'au cortex ; la nature des messages, et le croisement des voies optiques et ses conséquences (changement droite-gauche / gauche-droite) sont évoqués.

l localiser grâce aux supports n°2 et n°3 les parties du cortex cérébral qui reçoivent (cortex primaire) ou qui échangent des messages nerveux d'origine visuelle.

l rechercher à l'aide du logiciel "EduAnatomist", comme le ferait un neurophysiologiste, deux aires visuelles spécialisées dans le mouvement des images et dans la couleur des images  [à l'aide !]

l dégager du support n°4 la façon  dont le cerveau intègre diverses informations d'origines diverses pour aboutir à la perception visuelle.

 

Supports

Document initial Site SVT => Piet Mondrian et le copiste Dalipicassi et la pathologie du peintre Dalipicassi.

1 :  Site SVT : les voies nerveuses visuelles : des photorécepteurs au cortex => nature du message nerveux (& Bordas :  doc 4 page 313), trajet des messages nerveux visuels dans l'œil  (mise en évidence par mesures électrophysiologiques et trajet des messages en périphérie de l'œil et à la fovéa), trajet des voies visuelles de l'œil au cerveau (& Bordas :  doc 3 page 313), conséquences du croisement des voies optiques (expérience, interprétation).

2 :  Site SVT : cerveau et projection des images visuelles => visualisation du cerveau d'un peintre (Van Gogh) par les techniques de Tomographie à Emission de Positions (TEP) ou par Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM), les divers lobes du cerveau, recherche des aires visuelles par TEP et par IRM (& Bordas :  doc 1 page 312).

3 :  Site SVT et logiciel "EduAnatomist" : à la recherche du rôle spécifique de certaines aires cérébrales visuelles => cortex visuel primaire  (& Bordas :  doc 2 page 312), recherche de quelques cérébrales visuelles à l'aide du logiciel "EduAnatomist" (fiche technique  du logiciel "EduAnatomist" et protocole d'utilisation dans le cas de la vision), rôles spécifiques de certaines aires cérébrales (& Bordas :  doc 2 page 326 et animation).  

4 :  Site SVT  : vers la construction d'une image cérébrale complexe  => élaboration cérébrale d'une perception visuelle (& Bordas :  doc 4 page 327), interprétation cérébrale et de la perception visuelle à la motricité.

Support de la production :  Site SVT => format "pdf" ou format "jpg".

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