Voies optiques
Voie rétino-tectale (1) : colliculus supérieur

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Chez les vertébrés supérieurs, la voie rétino-corticale est la voie neuronale de la perception visuelle consciente.

Toutefois, le tractus optique est impliqué dans des fonctions autres que visuelles pures (motricité oculaire, orientation spatiale, mécanismes optiques autonomes, photopériodicité).

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Ces fonctions sont liées à des structures tronculaires, notamment mésencéphaliques (" toit optique " ou " lobes optiques "), centres du traitement visuel chez les vertébrés inférieurs. Elles suivent plusieurs voies :

• la voie rétino-tectale,
• la voie rétino-prétectale,
• la voie optique accessoire,
• la voie rétino-hypothalamique.

Chez les vertébrés inférieurs (des poissons jusqu'aux oiseaux), le tectum (du latin, toit), toit optique, lobe optique ou même tectum mésencéphalique est le centre optique le plus important.

Chez les mammifères, le tectum est appelé colliculus supérieur ou encore appelé tubercule quadrijumeau antérieur ou supérieur. Mais, on l'appelle prétectum, chez tous les autres vertébrés.

Les saccades sont des mouvements oculaires rapides et précis provoquant un changement de la fixation du regard sur le stimulus ( infos).

La direction des mouvements oculaires est pilotée par la formation réticulée pontique paramédiane (FRPP) pour les mouvements horizontaux et le noyau interstitiel rostral pour les mouvements verticaux.

Pour un ciblage encore plus précis, les neurones de deux structures cérébrales projettent sur les centres de contrôle :

• les colliculus supérieurs mésencéphaliques,
• les champs oculomoteurs frontaux (aires de Brodmann : 8).

Ces deux structures possèdent des neurones qui déchargent pour provoquer une saccade oculaire d'une amplitude déterminée et dans une direction donnée, quelque que soit la position de départ des yeux ( infos).

Leurs relations fonctionnelles sont identiques à celles existant entre noyau rouge et cortex moteur.

Voie rétino-tectale

Chez l'homme, seulement 10 % des axones rétiniens se projettent sur les colliculus supérieurs et constituent la voie rétino-tectale.

Cette voie occupe une place de moins en moins importante dans l'échelle animale .

• Chez les animaux inférieurs, les fibres rétiniennes se terminent, pour la plupart, dans cette région qui est le véritable centre de la vision.
• Chez l'homme, elle est seulement impliquée dans l'organisation des mouvements rapides de la tête et du cou en réaction à un stimulus visuel apparaissant dans l'environnement et dans la réalisation des mouvements oculaires brefs. La voie rétinotectale est donc impliquée dans l’orientation du regard quand l’oeil est sollicité par un stimulus dans la périphérie du champ visuel.

Seulement 10 % des axones rétiniens se projettent sur les colliculus supérieurs, ce qui constitue quand même 150 000 neurones, c'est-à-dire autant que les neurones visuels du chat et plus que les neurones auditifs de l'homme.

La fonction principale des colliculus supérieurs est d'orienter le regard sur les centres d'intérêt.

Colliculus supérieurs

La fonction principale des colliculus supérieurs est d'orienter le regard sur les centres d'intérêt.

Les quatre colliculus (du latin, monticule) forment des petites proéminences à la surface du mésencéphale : les colliculus supérieurs (antérieurs) qui nous intéressent ici, et les colliculus inférieurs (ou postérieurs) qui sont les centres auditifs mésencéphaliques.

Les colliculus supérieurs ou tubercules quadrijumeaux antérieurs sont des centres intégrateurs recevant des influx visuels, mais également non visuels, auditifs, olfactifs, réticulaires, cérébelleux, nigriques, prétectaux.

• Les cartes visuotopiques restituent le mouvement dans l’espace visuel, les cartes somatotopiques représentent les entrées tactiles et la carte spatiotopique de l’espace auditif répertorie les différences temporelles et d’intensité de stimulations entre les deux oreilles, donc la localisation du son.
• On trouve également des cartes de mouvements pour les yeux, la tête, le cou, les oreilles, le corps. La stimulation d’une certaine région de la carte déclenche un mouvement moteur correspondant.

Les cartes multisensorielles partagent le même système de coordonnées spatiales : chaque modalité interagit et influence les autres cartes sensorielles.

Chaque colliculus reçoit les informations de la rétine controlatérale et de manière rétinotopique (par rapport à leurs positions rétiniennes).

Les colliculus supérieurs possèdent plusieurs couches, 7 chez le lapin.

• Les couches superficielles contiennent :
  • des fibres rétiniennes organisées de manière topographique,

Les cellules ganglionnaires (de nombreux types) possèdent un champ dendritique très large. Elles ne se projettent que sur le colliculus supérieur.

C'est à ce niveau que se terminent la plupart des voies optiques chez les animaux inférieurs.

• des fibres du tractus corticotectal (aires visuelles occipitales et pariéto-temporales, voie cortico-colliculaire, champ oculomoteur frontal).

• Les couches motrices sont en profondeur (exactement en dessous) et également organisées de manière topographique. On l'appelle également couche lemniscale car c'est à ce niveau que se terminent :
  • des fibres nociceptives par le faisceau spino-tectal qui explique les réactions pupillaires à la douleur,
  • des fibres de la sensibilité extéroceptive de la moelle et du tronc cérébral par le lemnisque médial,
  • des fibres auditives par le lemnisque latéral qui trasportent des fibres du complexe olivaire et des colliculus inférieurs.

Un stimulus visuel en un point de l'espace provoque une saccade oculaire pour pouvoir positionner l'image de manière adéquate sur la rétine (en particulier sur la fovéa chez l'homme) : c'est ce qu'on nomme la " capture visuelle ". C'est pour cela qua nous pouvons diriger nos mouvements vers un objet et l'attraper précisément tout en déplaçant notre tête et nos yeux pour balayer notre environnement !

La privation des colliculus supérieurs chez le chat entraîne une cécité apparente par défaut de comportement de poursuite et une fixité du regard, mais le réflexe de clignement à la menace et les nystagmus optocinétique et vestibulaire sont conservés.

Fibres efférentes des colliculus supérieurs ( infos)

Voies optiquesCorticaleTectalePrétectaleHypothalamiqueAccessoire

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