Rétine


Mise en évidence de la rétine et vue en coupe de la fovéa (schéma adapté à partir de http://eric.lacouture.free.fr)
Mise en évidence de la rétine et vue en coupe de la fovéa (schéma adapté à partir de http://eric.lacouture.free.fr)

    La rétine, située à l’arrière de la cavité oculaire et tapissant la surface interne, est une fine membrane (5 à 6 mm) jouant le rôle d’un écran capable de capter les rayon lumineux afin de les convertir en potentiel électrique et de les transmettre au cerveau. Elle s'étend de la papille à l’ora serrata.

 

    On note deux grandes zones dans la rétine : 

Premièrement, on a la rétine centrale, elle est située sur la zone postérieure de l’œil et a un diamètre d’environ 6 mm. Cette partie de la rétine comprend la macula, c’est une petite zone de 2 mm positionnée en face de notre axe de vision et est responsable de la vision centrale et fine (lecture,etc.) ainsi que la fovéa, située au centre de la macula, elle forme un creux et ne contient que des cônes très serrés ce qui explique pourquoi la vision à cet endroit est plus précise.

 

Deuxièmement, on distingue la rétine périphérique, il s’agit du reste de la rétine ( cela représente 4/5 de celle-ci).

Présentation des différents couches de cellules de la rétine.
Les différentes couches de cellules de la rétine. Adapté de, Signal Transduction, Ijsbrand Kramer, Academic Press edition.

    La rétine possède une structure très complexe comptant de multiples couches mais trois d'entre elles constituent les parties principales : la couche de photorécepteurs, la couche granuleuse interne et la couche des cellules ganglionnaires.


    On note que le message nerveux est créé au niveau de la couche de photorécepteurs située au fond de la rétine ce qui veut dire que les rayons lumineux doivent d’abord traverser toute la rétine avant d’être convertis.

 

    En amont de ces trois couches, la partie la plus externe de la rétine est l'épithélium pigmentaire.
Cette couche est composée de cellules hexagonales chargées de granules de pigment dont la quantité dépend de la zone de la rétine et est continue avec l’épithélium du corps ciliaire. 

Ses rôles sont multiples : absorption de la lumière, le transport épithélial, la phagocytose des articles                                                                                                externes des photorécepteurs, etc.

FUN FACT


    Chez les personnes atteintes d’albinisme, cette couche est dépourvue de pigments.


    Etudions maintenant les trois couches principales de la rétine:

La couche des photorécepteurs de la rétine.  Adapté de, Signal Transduction, Ijsbrand Kramer, Academic Press edition.
La couche des photorécepteurs de la rétine. Adapté de, Signal Transduction, Ijsbrand Kramer, Academic Press edition.

 

  • La couche de photorécepteurs. 

Avec une épaisseur moyenne de 40 µm, la couche de photorécepteurs est composée de cônes (entre 3 et 4 millions) et de bâtonnets (de 92 à 100 millions).
Les cônes sont responsables de la vision diurne et de la différenciation des couleurs alors que les bâtonnets sont spécialisés dans la réception de faibles quantités lumineuses, même s’ils sont en permanence activés. Ils sont donc responsables de la vision nocturne et servent aussi à détecter les mouvements.


    Intéressons nous plus en détail à ces deux types de photorécepteurs.

Schéma d'un cône.
Schéma d'un cône.

 

    1. Les cônes:

 

    Les cônes ont besoin d’une luminosité importante afin de permettre la vision des couleurs.
Il existe donc trois types de cônes différents dans la rétine humaine: les cônes bleus, verts et rouges sensibles aux longueurs d’ondes correspondantes à ces couleurs.
Ainsi, les cônes bleus ont une sensibilité aux longueurs d’ondes courtes,  les cônes verts aux longueurs d’ondes moyennes et les cônes rouges aux longueurs d’ondes longues. D'ailleurs, dans le langage scientifique on les nomme cônes S, M ou L (short, medium, long) en référence aux longueurs d’ondes pour lesquelles ils sont le plus sensibles.

 

    La structure des photorécepteurs, ici celle des cônes, est très spécifique, car elle est conçue pour capter la lumière (photon) et convertir le signal lumineux en une modification de la décharge des neurotransmetteurs et donc, en une modification du potentiel d'action du nerf avec lequel il est connecté. En bref, les photorécepteurs convertissent le signal lumineux en un signal électrique qui sera ensuite interprété par le cerveau (création d'image).
Ce processus, appelé transduction, se produit dans les disques du segment externe de la cellule. Ces disques sont formés par le repliement de la membrane, c’est d’ailleurs là que se trouvent les pigments sensibles à la lumière.
La partie centrale du cône est appelée segment interne et on y retrouve des mitochondries, l'appareil de Golgi, ainsi que le noyau.
Ces deux segments sont reliés par un cil connecteur.
On note à l’autre extrémité du photorécepteur une terminaison synaptique le reliant aux cellules des autres couches de la rétine.

Schéma d'un bâtonnet.
Schéma d'un bâtonnet.

 

    2. Les bâtonnets

 

    Présents en beaucoup plus grande quantité que les cônes, les bâtonnets sont les seuls photorécepteurs utiles à la vision nocturne, bien que toujours activés, car ils sont sensibles seulement à la quantité de lumière.

 

    Au niveau de leur structure, le bâtonnet et le cône sont formés des mêmes parties. De plus, les segments internes et la terminaison synaptique sont identiques pour les deux types de photorécepteurs.

    La différence réside donc au niveau du segment interne. En effet, leur forme diffère. Pour les bâtonnets il est plutôt long et cylindrique présentant un grand nombre de disques. En revanche, le segment externe des cônes est court, conique avec un petit nombre de disques.

On remarque aussi que pour les bâtonnets l’arrangement des disques est différent, ils sont indépendants du reste de la membrane plasmique et leur empilement est libre contrairement aux disques présents au niveau des cônes qui sont formés par le repliement de la membrane plasmique.

    Une fois que les rayons lumineux sont sous forme de potentiels électriques (message nerveux), il faut transmettre le message au cerveau. C’est là le rôle des deux autres couches de la rétine.

La couche granuleuse de la rétine. Adapté de, Signal Transduction, Ijsbrand Kramer, Academic Press edition.
La couche granuleuse de la rétine. Adapté de, Signal Transduction, Ijsbrand Kramer, Academic Press edition.

 

 

 

 

  • La couche granuleuse interne : 

 

On retrouve dans cette couche plusieurs neurones rétiniens. On les sépare en trois catégories:

  1. Les cellules bipolaires : 

    Ces neurones sont spécialisés dans la transmission des sens comme l’odorat, l’ouïe, etc, mais nous ne parlerons que des neurones bipolaires de la rétine.

 

    Ils sont nommés ainsi car leurs extensions relient la couche de photorécepteurs et les cellules ganglionnaires, ces cellules possèdent donc deux pôles.

On peut classer les neurones bipolaires selon s’ils sont reliés à des bâtonnets ou bien à un ou plusieurs cônes.

Ils reçoivent de la part des photorécepteurs des neurotransmetteurs via le biais de synapses, et vont en transmettre aux cellules ganglionnaires par le même procédé.

 

    On distingue les cellules bipolaires de type ON et de type OFF.

Ces cellules en plus du signal provenant directement des photorécepteurs, reçoivent aussi des informations des cellules horizontales. De la même façon, pour la transmission aux cellules ganglionnaires, le signal peut passer ou non par les cellules amacrines.


 

    2. Les cellules horizontales : 

 

    Comme leur nom l’indique, ces cellules sont placées parallèlement aux autres cellules de la rétine.

Reliées d’une part à un ensemble de cellules photoréceptrices et d’autre part aux cellules bipolaires, elles permettent de limiter la transmission du signal de certains photorécepteurs.

Elles transmettent seulement celui provenant des cellules photoréceptrices bien illuminées et suppriment ainsi les signaux parasites.

   Ce procédé améliore la qualité du signal et permet donc une vision plus distincte.


 

    3. Les cellules amacrines : 

 

    Ces cellules transmettent le signal électrique des cellules bipolaires aux cellules ganglionnaires, même si elles ne constituent pas un passage obligatoire.

     Malgré cela, le rôle des cellules amacrines est très peu connu.

Cependant, on sait qu’elles possèdent un grand nombre de morphologies différentes, on présume alors que leurs fonctions sont multiples.


  • La couche des cellules ganglionnaires : 
la couche ganglionnaire de la rétine
la couche ganglionnaire de la rétine

    Les cellules ganglionnaires forment la dernière couche principale de la rétine.

Elles reçoivent le signal électrique soit directement des cellules bipolaires soit par le biais des cellules amacrines.

Ces cellules possèdent deux types de champs récepteurs correspondants aux deux types de cellules bipolaires.

On peut les classer en trois catégories selon les caractéristiques auxquelles elles sont les plus sensibles (forme, mouvement,etc) ainsi qu’à la taille de leur champ récepteur.

De ce fait, on a trois types de cellules ganglionnaires : le type P,M et M-non P.

Ce sont les axones de ces cellules qui forment les fibres du nerf optique, transportant l’information sur de longues distances.