L’œil est une structure sphérique et creuse composée de trois couches de tissus. La couche externe, la tunique fibreuse, comprend la sclérotique, une structure blanche, et la cornée, qui est transparente. La sclérotique englobe une partie de la surface oculaire, dont la majeure partie n’est pas visible. Cependant, le « blanc de l’œil » est distinctement visible chez l’homme par rapport aux autres espèces. La cornée, une couverture transparente à l’avant de l’œil, permet la pénétration de la lumière. La couche intermédiaire de l’œil, la tunique vasculaire, se compose principalement de la choroïde, du corps ciliaire et de l’iris. La choroïde est un tissu conjonctif hautement vascularisé qui alimente en sang le globe oculaire, situé derrière le corps ciliaire. Le corps ciliaire, entité musculaire, est relié au cristallin par des fibres zonules ou ligaments suspenseurs. Ceux-ci aident à la courbure du cristallin, facilitant la focalisation de la lumière sur l’arrière de l’œil. L’iris, la partie colorée de l’œil, recouvre le corps ciliaire et est visible à l’avant de l’œil. L’iris, un muscle circulaire, dilate ou resserre la pupille, l’ouverture centrale de l’œil qui permet l’entrée de la lumière. L’iris contracte la pupille à la lumière vive, ce qui élargit la pupille à la pénombre. La couche la plus interne, la tunique neurale ou rétine, abrite le tissu nerveux dans la perception de la lumière.
L’œil peut être segmenté en deux sections distinctes : la cavité avant et la cavité arrière. La cavité frontale entre la cornée et le cristallin – encapsulant l’iris et le corps ciliaire – est remplie d’un liquide léger connu sous le nom d’humeur aqueuse. D’autre part, la cavité arrière s’étend de la zone située derrière le cristallin à l’arrière du globe oculaire interne, où la rétine est positionnée. Cette cavité est remplie d’un liquide plus épais appelé humeur vitrée.
La rétine est une structure complexe composée de nombreuses couches avec des cellules distinctes dédiées au traitement préliminaire des signaux visuels. Les photorécepteurs, à savoir les bâtonnets et les cônes, réagissent à l’énergie lumineuse en modifiant leur potentiel membranaire. Ce changement influence la quantité de neurotransmetteurs que les photorécepteurs envoient sur les cellules bipolaires de la couche synaptique externe. Dans la rétine, c’est la cellule bipolaire qui relie un photorécepteur à une cellule ganglionnaire rétinienne (CGR) située dans la couche synaptique interne. Les cellules amacrines aident au traitement dans la rétine avant que le RGC ne génère un potentiel d’action. Positionnés dans la couche la plus profonde de la rétine, les axones des CGR s’agrègent au niveau du disque optique et sortent de l’œil, formant le nerf optique. Étant donné que ces axones traversent la rétine, il y a une absence de photorécepteurs à l’arrière de l’œil, où se trouve le début du nerf optique. Il en résulte une « tache aveugle » dans la rétine et une tache aveugle équivalente dans notre champ de vision.
La structure complexe de la rétine comprend plusieurs couches peuplées de différentes cellules, qui jouent toutes un rôle essentiel dans l’interprétation initiale des indices visuels. Les photorécepteurs, en particulier les bâtonnets et les cônes, sont sensibles à l’énergie lumineuse, et cette sensibilité entraîne un changement dans leur potentiel membranaire. Ce décalage détermine par la suite la quantité de neurotransmetteurs libérée sur les cellules bipolaires de la couche synaptique externe. La cellule bipolaire est l’intermédiaire entre un photorécepteur et une cellule ganglionnaire rétinienne (CGR) dans la couche synaptique interne de la rétine. Le traitement à l’intérieur de la rétine est assisté par les cellules amacrines avant que le RGC ne génère un potentiel d’action. Les axones des CGR, nichés dans la couche la plus interne de la rétine, convergent au niveau du disque optique, sortant de l’œil en tant que nerf optique. En raison de la trajectoire de ces axones à travers la rétine, l’arrière de l’œil, d’où provient le nerf optique, est dépourvu de photorécepteurs. Il en résulte une « tache aveugle » dans la rétine, reflétant une tache aveugle identique dans notre champ visuel.
Il est important de noter que les photorécepteurs (bâtonnets et cônes) de la rétine se trouvent derrière les axones, les CGR, les cellules bipolaires et les vaisseaux sanguins rétiniens. Ces structures absorbent une quantité considérable de lumière avant qu’elle n’atteigne les cellules photoréceptrices. Pourtant, la fovéa se trouve au centre de la rétine – une petite zone dépourvue de cellules de soutien et de vaisseaux sanguins, abritant uniquement des photorécepteurs. En tant que telle, l’acuité visuelle – la clarté de la vision – est optimale à la fovéa en raison de l’absorption minimale de la lumière entrante par d’autres structures rétiniennes. Lorsque l’on s’éloigne du centre fovéal dans n’importe quelle direction, il y a une baisse notable de l’acuité visuelle. Chacune des cellules photoréceptrices de la fovéa est connectée à un seul CGR. Il s’ensuit que le RGC n’a pas besoin d’amalgamer les entrées de plusieurs photorécepteurs, ce qui améliore la précision de la transduction visuelle.
À l’inverse, à la périphérie de la rétine, plusieurs photorécepteurs convergent vers les CGR (via les cellules bipolaires) dans des rapports allant jusqu’à 50 pour 1. La disparité de l’acuité visuelle entre la fovéa et la rétine périphérique est évidente : concentrez-vous sur un mot placé au milieu de ce paragraphe sans bouger les yeux, et les mots au début ou à la fin apparaissent flous et flous. La rétine périphérique est responsable de la création des images dans votre champ de vision périphérique ; Cependant, ces images ont souvent des bords indistincts et flous, et les mots doivent être plus clairement discernables. Ainsi, une partie importante de la fonction neuronale des yeux est concentrée sur le mouvement des yeux et de la tête pour s’assurer que les stimuli visuels importants sont centrés sur la fovéa.
Les photorécepteurs, les cellules responsables de la capture de la lumière dans l’œil, sont composés de deux composants distincts : les segments interne et externe. Le premier abrite le noyau et divers autres organites cellulaires, tandis que le second est une zone de niche permettant la photoréception. Il existe deux types distincts de photorécepteurs – les bâtonnets et les cônes – caractérisés par la morphologie de leurs segments externes. Les bâtonnets – nommés d’après leurs segments en forme de bâtonnets – abritent des disques membraneux remplis de rhodopsine, un pigment sensible à la lumière. Les photorécepteurs coniques, quant à eux, retiennent leurs pigments sensibles à la lumière dans les invaginations de la membrane cellulaire, et leurs segments externes prennent une forme conique. Les photorécepteurs coniques possèdent trois photopigments, à savoir les opsines, chacun répondant à une longueur d’onde lumineuse spécifique. La couleur de la lumière visible est déterminée par sa longueur d’onde, et les photopigments de l’œil humain sont capables de discerner trois couleurs fondamentales : le rouge, le vert et le bleu.
