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Comment l'albinisme affecte le traitement visuel

Un aperçu de comment l'albinisme modifie la perception visuelle dans le cerveau.

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La façon dont on voit le monde est un truc compliqué qui implique nos yeux et notre Cerveau. Chaque côté de notre vision est géré par l'autre côté de notre cerveau. Par exemple, ce qu'on voit à droite est traité par le côté gauche du cerveau, et ce qu'on voit à gauche est traité par le côté droit. En général, ce système fonctionne bien, nous permettant de voir et de comprendre notre environnement.

Cependant, chez les gens atteints d'Albinisme, ce système ne fonctionne pas comme il devrait. L'albinisme peut entraîner des connexions étranges dans le cerveau qui peuvent affecter la vision. Les connexions entre les yeux et le cerveau peuvent ne pas suivre les chemins normaux, causant de la confusion dans la façon dont on voit les choses. Cet article va explorer comment la vision fonctionne chez les personnes avec albinisme et ce qui se passe dans leur cerveau.

Comment la vision fonctionne normalement

Chaque œil a une rétine, remplie de cellules qui détectent la lumière. Quand la lumière frappe ces cellules, elles envoient des signaux à travers le nerf optique jusqu'au cerveau. À un endroit appelé le chiasma optique, les signaux de chaque œil se croisent. Les signaux du côté droit de l'œil droit et du côté gauche de l'œil gauche vont au côté gauche du cerveau, tandis que ceux du côté gauche de l'œil droit et du côté droit de l'œil gauche vont au côté droit du cerveau. Ce système nous permet de voir les choses de manière cohérente.

Le cerveau a différentes régions qui gèrent différentes parties de la vision. Une des zones clés s'appelle V1, qui est la première partie du cortex visuel à traiter l'information visuelle. Cette zone prend les signaux des yeux et commence à comprendre ce qu'on est en train de regarder. À partir de V1, l'information se déplace vers d'autres zones comme V2 et V3, qui affinent notre compréhension des détails Visuels, comme la forme et la couleur.

L'albinisme et ses effets sur la vision

L'albinisme est une condition génétique qui affecte la production d'un pigment appelé mélanine, qui donne de la couleur à nos cheveux, notre peau et nos yeux. Les personnes avec albinisme ont souvent la peau et les cheveux clairs, et elles peuvent avoir des problèmes de vision à cause du développement anormal de leurs yeux et de leur cerveau.

Dans l'albinisme, le croisement normal des signaux au chiasma optique est perturbé. Cela signifie que les signaux des deux yeux peuvent se mélanger d'une manière qui ne se produirait pas normalement. Au lieu que chaque côté du cerveau reçoive seulement les signaux de l'autre côté du champ visuel, les deux côtés du cerveau peuvent recevoir des signaux des deux champs visuels. Cela peut créer des représentations visuelles qui se chevauchent dans le cerveau, entraînant une série de défis visuels.

Traitement visuel dans l'albinisme

Les recherches montrent que chez les personnes atteintes d'albinisme, certaines parties du cerveau peuvent avoir des signaux qui se chevauchent, ce qui signifie que ce qu'elles voient peut être traité différemment. Par exemple, des cellules dans une zone spécifique du cerveau peuvent répondre à des images venant des deux côtés de la vision, au lieu de les traiter séparément. C'est différent de la façon dont les individus non albinos voient, où l'information se sépare clairement en zones droite et gauche.

La façon exacte dont cela affecte la vision peut varier d'une personne à l'autre, selon comment le câblage a été modifié dans leur cerveau. Certains peuvent rencontrer des difficultés comme des problèmes de Perception de la profondeur ou avoir du mal à se concentrer sur un seul objet.

Expériences pour comprendre le traitement visuel

Pour en savoir plus sur le fonctionnement de la vision chez les personnes atteintes d'albinisme, les scientifiques utilisent des techniques d'imagerie avancées pour voir ce qui se passe dans le cerveau quand les gens regardent des stimuli visuels. Dans ces expériences, les participants peuvent regarder différents motifs ou couleurs pendant que l'activité de leur cerveau est surveillée. En analysant ces données, les chercheurs peuvent voir à quel point le cerveau répond à ces indices visuels.

Lors d'une étude, des personnes avec albinisme ont été montrées des motifs qui clignotaient et changeaient en contraste. En surveillant certaines zones du cerveau, les chercheurs pouvaient voir s'il y avait une interaction entre les signaux venant des deux côtés du champ visuel. Ils voulaient savoir si le cerveau traitait ces signaux comme séparés ou s'ils causaient de la confusion.

Résultats des expériences visuelles

Les résultats de ces expériences ont suggéré que les individus avec albinisme ne montrent pas d'interaction entre les signaux de leurs deux champs visuels. Quand ils regardaient des motifs visuels venant des deux côtés en même temps, l'activité de leur cerveau ne combinait pas ces entrées de manière compliquée. Au lieu de ça, il semblait que le cerveau traitait les signaux de manière plus simple, en additionnant les réponses de chaque côté séparément.

Cette découverte est importante car elle implique que le système visuel dans l'albinisme ne peut pas intégrer l'information comme dans une situation typique. Au lieu de voir une image mélangée des deux côtés, le cerveau traite l'entrée de chaque côté séparément, ce qui donne une compréhension plus claire mais plus limitée de la scène visuelle.

Implications des résultats

Ces observations indiquent que, même si les individus avec albinisme peuvent toujours traiter l'information visuelle, leur expérience est différente de celle des autres. Ils peuvent voir deux images provenant de côtés opposés qui n'interagissent pas comme dans un système visuel complètement câblé. Cela peut aider à expliquer certains des problèmes de vision que rencontrent les personnes avec albinisme, comme des difficultés dans des situations nécessitant la perception de la profondeur ou pour distinguer des objets à différentes distances.

Le manque d'interaction entre les signaux visuels opposés suggère que le cerveau peut avoir des connexions altérées par rapport à ceux sans albinisme. Cela pourrait changer la façon dont l'information visuelle est intégrée et comprise. Les gens avec albinisme peuvent aussi réagir différemment aux stimuli visuels, car leur cerveau traite les images de manière plus segmentée.

Conclusion

Comprendre la vision chez les personnes atteintes d'albinisme révèle des insights importants sur le fonctionnement de notre système visuel et ce qui se passe quand quelque chose ne va pas. Les voies et connections typiques dans le cerveau peuvent être perturbées, entraînant des expériences différentes de voir et de comprendre le monde qui nous entoure.

Grâce à la recherche continue, les scientifiques peuvent continuer à apprendre sur les caractéristiques uniques du traitement visuel dans l'albinisme. Cette connaissance pourrait mener à de meilleures stratégies pour aider ceux avec albinisme à naviguer dans leur environnement visuel, les aidant à mieux faire face à leurs défis visuels.

Dans l'ensemble, bien que les individus avec albinisme puissent rencontrer des difficultés avec leur vision, la façon dont leur cerveau traite ces signaux visuels offre un aperçu fascinant de la complexité du système visuel humain. En explorant cela davantage, on ouvre la porte à une meilleure compréhension et à la prise en charge des besoins des personnes avec albinisme et des conditions similaires.

Source originale

Titre: BOLD Contrast Response Characteristics of Aberrant Voxels with Bilateral Visual Population Receptive Fields in Human Albinism

Résumé: Albinism is an inherited disorder characterized by disrupted melanin production in the eye, and often in the skin and hair. This retinal hypopigmentation is accompanied by pathological decussation of many temporal retinal afferents at the optic chiasm during development, ultimately resulting in partially superimposed representations of opposite visual hemifields in each cortical hemisphere. Within these aberrant regions of hemifield overlap, individual voxels have been shown to have bilateral, dual population receptive fields (pRFs) responding to roughly mirror-image locations across the vertical meridian. Nonetheless, how these two conflicting inputs combine to determine a voxels response to image contrast is still unknown. To address this, we stimulated the right and left hemifields with separately controlled sinusoidal gratings, each having a variety of contrasts (0, 8, 20, 45, 100%), and extracted voxel-wise BOLD response amplitudes to each contrast combination in visual areas V1-V3. We then compared voxels responses to each hemifield stimulated individually with conditions when both hemifields were stimulated simultaneously. We hypothesized that simultaneous stimulation of the two pRF components will result in either a suppressive or facilitative interaction. However, we found that BOLD responses to simultaneous stimulation appeared to reflect simple summation of the neural activity from the individual hemifield conditions. This suggests that the superimposed opposite hemifield representations do not interact. Thus, dual pRFs in albinism likely reflect two co-localized, but functionally independent populations of neurons each of which respond to a single hemifield. This finding is commensurate with psychophysical studies which have shown no clear perceptual interaction between opposite visual hemifields in human albinism.

Auteurs: Edgar A. DeYoe, E. J. Duwell, E. N. Woertz, J. Mathis, J. Carroll

Dernière mise à jour: 2024-05-31 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.26.595603

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.26.595603.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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