TP/TD n°4 : De l'oeil au cerveau : la perception visuelle.

Les cellules photoréceptrices de la rétine, cônes et bâtonnets, transforment la stimulus lumineux en messages électriques conduits vers le cerveau.

Pb : Quelles sont les voies visuelles et les zones du cerveau impliquées dans l'élaboration d'une image ?

Compétences, capacités :

Activité n°1 : Recenser, extraire des informations utiles pour argumenter (cf. séance d'Ap n°2)

Activité n°2 et 3 : Manipuler, expérimenter (exploration et visualisation de coupe anatomiques (logiciel "eduanatomist")

Activité n°2 et3 : Présenter des informations à l'aide d'une représentation adaptées (j’organise les données obtenues pour les comparer (cf. séance d'AP n°1))



Activité 1 : De la rétine au cerveau. 

Consignes de travail : Réaliser l'activité n°5 page 312/313 en répondant directement au problème posé (Comment le message visuel est-il transmis jusqu'au cerveau ?) après avoir analysé et compris l'ensemble des documents.
(durée de l'activité :15 min.) 

Rq pour ne pas perdre trop de temps... :  Analyse les documents puis commente-les rapidement en classe avec ton binôme. La partie "rédaction" sera faite à la maison.



Activité 2 : La construction cérébrale d'une perception visuelle

La vision nécessite l'arrivée de messages nerveux dans la région postérieure du cerveau , dénommée cortex visuel. L'imagerie médicale permet aujourd'hui de mieux comprendre comment la perception visuelle est ensuite élaborée par le cerveau.

Consignes de travail : Réaliser cet exercice. Utiliser ensuite les résultats d'imagerie fonctionnelle de l'encéphale pour déterminer de quelle manière les données concernant la vision d'un objet ou d'un visage sont traitées et pour mettre en évidence une collaboration entre aires corticales. 
(durée de l'activité :45 min.) 


Documents et données :

  • Le principe de l'IRM et IRMf. 
  • Fiche technique du logiciel "eduanatomist".
  • On dispose d'images anatomiques d'encéphale de sujets obtenues par IRM et d'images fonctionnelles montrant l'activation de leur encéphale lors de la vision d'objets colorés ou en mouvement :

Protocole suiviImages obtenues dans la banque NeuropedaPistes d'exploitation possible

 Sujet visionnant une image animée(spirale en mouvement) et une image statique - comparaison des images d'IRM fonctionnelle obtenues - superposition de l'IRMf à l'image anatomique du sujet


Stimulus visuel en mouvement permettant l'acquisition des images fonctionnelles (Télécharger au format .avi)

1) Pour visualiser des images anatomiques et fonctionnelles d'encéphale obtenues par IRM : ouvrir le logiciel "eduanatomist" et utiliser si besoin la fiche technique (ou une aide plus détaillée).

2) Ouvrir l'image anatomique Image 131321 image individuelle IRM anatomique à visualiser en BW-linear avec des seuils de visualisation inférieur égal à 0 et supérieur égal à 30

3) A superposer à l'image fonctionnelle Image 131321 image individuelle IRM fonctionnelle avec des seuils de visualisation inférieur égal à 70 et supérieur égal à 100

Source des images : Dojat Michel, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Centre de Recherche Inserm U836-UJF-CEA-CHU. Equipe de Neuroimagerie Fonctionnelle et Métabolique. Centre Hospitalier universitaire, Pavillon B, BP 217, 38043 Grenoble cedex 9, France.


  



1. Faire afficher avec le logiciel EduAnatomist l'image fonctionnelle superposée à l'image anatomique.

2. Rechercher les plans de coupe les plus adaptés à la visualisation des zones corticales activées par la vision d'objets colorés.

3. Réaliser une capture d'écran et annoter le résultat obtenu.

Sujet visionnant des objets colorés et des objets non colorés - comparaison des images d'IRM fonctionnelle obtenues - superposition de l'IRMf à l'image anatomique du sujet

1) Ouvrir l'image anatomique IRMsujet131331anat à visualiser en BW-linear avec des seuils de visualisation inférieur égal à 0 et supérieur égal à 30

2) A superposer à l'image fonctionnelle IRMsujet131331fonctionnelVisionCouleurs  avec des seuils de visualisation inférieur égal à 75 et supérieur égal à 100

Source des images : Dojat Michel, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Centre de Recherche Inserm U836-UJF-CEA-CHU. Equipe de Neuroimagerie Fonctionnelle et Métabolique. Centre Hospitalier universitaire, Pavillon B, BP 217, 38043 Grenoble cedex 9, France.

 

Aides à la réalisation :

    Aide n°2 : Voir un exemple de résultat attendu dans le cas du mouvement.
    Aide n°3 : Voir un exemple de résultat attendu (avec la légende !) dans le cas de la couleur.
    Aide n°4 : Une fiche réponse préparée si tu manques de temps...


Activité 3 : Des structures cérébrales innées dévolues au traitement des informations visuelles


On dispose de l'image anatomique d'encéphale d'un sujet obtenue par IRM et d'une image fonctionnelle moyenne montrant l'activation de l'encéphale de 8 sujets lors de la vision d'objets colorés.


Consignes de travail : répétez les opérations précédentes (cf. activité 2) afin de donner un argument en faveur d'une organisation innée de l'aire visuelle V4.
(durée de l'activité :20 min.) 

Documents et données :

Ouvrir l’image anatomique IRMsujet131331anat  (image en BW- linear, seuils de visualisation inf égal à 0 et sup égal à 30) et lui superposer l’image fonctionnelle correspondanteIRMmoyenne8sujets131332fonctionVisionCouleurs  (seuils de visualisation inf égal à 75 et sup égal à 100) obtenue pour 8 sujets visionnant des objets colorés et non colorés.

Source des images : Dojat Michel, Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Centre de Recherche Inserm U836-UJF-CEA-CHU. Equipe de Neuroimagerie Fonctionnelle et Métabolique. Centre Hospitalier universitaire, Pavillon B, BP 217, 38043 Grenoble cedex 9, France.

Remarque : on n'utilise pas une image anatomique moyenne obtenue à partir des 8 individus car elle serait floue et peu précise.


Aides à la réalisation :

    Aide n°1 : Voir un exemple de production.



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