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Pourquoi le cerveau inverse-t-il l'image formée sur la rétine ?


J'ai étudié l'œil humain et cela fonctionne à l'école depuis un certain temps. Je suis tombé sur quelque chose. On m'a appris que l'image formée sur la rétine de l'œil par le cristallin est inversée et que l'image est dressée par le cerveau pour une perception correcte. Mais comment le cerveau sait-il ce qui est droit ou inversé ? Pourquoi ne garde-t-il pas simplement l'image telle qu'elle est ? Veuillez noter que je demande pourquoi le cerveau inverse l'image et non sur la nature de l'image formée sur la rétine.


Pourquoi le cerveau inverse-t-il l'image formée sur la rétine ? - La biologie

Structure de l'oeil humain

L'illustration schématique suivante montre l'œil humain et comment les images se forment sur la rétine.

Notez que les images sont à l'envers (inversées).

Une question importante à considérer : le cerveau humain est-il pré-câblé pour retourner l'image inversée (afin que nous voyions les choses non inversées) ou le cerveau apprend-il à inverser les images ?

Kohler I, Expériences avec des lunettes, Scientifique américain Mai 1962

Dessin de rétine de Hubel DH Eyeil, cerveau et vision Bibliothèque scientifique américaine p.38

Regardez à travers un réseau de diffraction les lignes colorées ci-dessous. La ligne « blanche » est en fait composée de trois couleurs : rouge, vert et bleu. Selon votre écran d'ordinateur, chacune des couleurs primaires peut, à son tour, être composée d'autres couleurs. Sur mon moniteur, le rouge est composé à la fois de rouge et d'un peu d'orange.

Lorsque des couleurs opposées, telles que le jaune et le bleu, sont additionnées, elles se combinent pour former du blanc. De même, si le jaune est supprimé du blanc, la couleur résultante est le bleu. Dans une image rémanente, l'exposition persistante à une couleur donnée provoque la "fatigue" de la rétine de cette couleur. La rétine supprime ensuite cette couleur. Lorsque le stimulus de couleur est supprimé et que l'œil est exposé à la lumière blanche, la couleur complémentaire est perçue pendant une brève période de temps.

Éloignez la souris de l'image et regardez le point central. Continuez à regarder le point central et déplacez la souris sur l'image.

Ajustez le contraste dans l'illusion Lilac Chaser à environ 20 à 30 %. Fixer sur la croix centrale. Les taches magenta disparaîtront lentement, mais l'image rémanente verte persistera.

Concentrez-vous intensément sur cette vidéo pendant environ 5 minutes. Contrairement à l'effet d'image rémanente, vous n'avez pas besoin de vous concentrer sur un emplacement spécifique. Cependant, vous voudrez peut-être regarder le centre du film pour le meilleur effet.

Une fois que vous avez terminé avec le film, regardez les modèles ci-dessous. Le motif du haut doit présenter de faibles nuances de vert et de rouge, tandis que le motif du bas doit présenter de faibles nuances de bleu et de jaune.

Contrairement aux images rémanentes, l'ombrage des couleurs devrait durer de quelques minutes à plusieurs heures. Chez certaines personnes, l'effet persistera pendant quelques jours.

Le site ci-dessous a une belle animation informatique qui fonctionne un peu mieux que mon film, mais n'encode que les rayures rouges et vertes. http://lite.bu.edu/vision/applets/Color/McCollough/McCollough.html

Pour plus d'informations sur l'effet McCollough, voir McCollough C, Adaptation des couleurs des détecteurs de bord dans le système visuel humain , Science 149 pp.1115-1116 (1965)

O'Brien V, Contraste par rehaussement de contour, Journal américain de psychologie 72 pp.299-300 (1959)

L'illusion Cornsweet peut être rencontrée dans les radiographies médicales. La tache blanche dans la poitrine de cet homme semble très menaçante à première vue.

Cette image a été causée par un pli de peau (ce qui n'est pas rare chez les hommes âgés). Couvrir le bord du blob révèle qu'il n'y a, en fait, aucun blob du tout.

Une illusion connexe est l'effet aquarelle : la région entre les cadres carrés semble avoir une couleur pâle, mais est en réalité blanche.

Alors, pourquoi y a-t-il une illusion Cornsweet?

Extrait de Pourquoi nous voyons ce que nous faisons Purves D, Lotto RB, Nundy S American Scientist 90(3):236-243 (2002)

Couleurs Fechner et codage neuronal de la couleur

La roue de Benham (également connue sous le nom de sommet de Benham et disque de Benham) est un disque noir et blanc qui montre des motifs colorés lorsqu'il est tourné à une vitesse d'environ 4 tours par seconde.

Notez que les couleurs apparaîtront toujours sur un écran d'ordinateur en noir et blanc.

Il est également possible de faire une vidéo du disque en rotation à l'aide d'une caméra vidéo noir et blanc, et de la montrer sur un téléviseur noir et blanc : les couleurs seront toujours visibles.

Alors, pourquoi y a-t-il des motifs colorés ?

Constance des couleurs et théorie du Retinex de Land

En essayant de perfectionner la photographie couleur instantanée, Edwin Land a fait une découverte remarquable. Il a d'abord travaillé avec trois images monochromes (noir et blanc), chacune représentant les parties rouge, verte et bleue d'une image en une seule couleur. Chaque image serait exposée avec un filtre de couleur approprié devant la caméra (rouge, vert ou bleu). Chaque diapositive monochrome a été développée, puis chacune a été placée dans un projecteur avec le filtre de couleur approprié devant le projecteur. L'image résultante était composée de trois couleurs de la même manière que les téléviseurs couleur et les écrans d'ordinateur affichent la couleur.

Un jour, quelqu'un a fait tomber le filtre vert du projecteur vert avec pour résultat que l'image "verte" était maintenant projetée sous forme de lumière blanche. À la surprise de Land, il n'y avait presque aucun changement dans l'image résultante. Land a poursuivi ses expériences et a découvert qu'il pouvait éteindre le projecteur bleu et voir toujours une image presque complètement normale. Puisque l'image était maintenant formée uniquement de lumière blanche et rouge, Land aurait pu s'attendre à ne voir que des nuances de rose. Au lieu de cela, il a vu une image en couleur.

L'image ci-dessous est composée de deux images entrelacées différentes. Les lignes de balayage impaires sont toutes des nuances de rouge : elles représentent fidèlement la composante « rouge » de l'image. Les lignes de balayage paires sont toutes des nuances de gris : elles sont formées en prenant la composante "verte" de l'image et en convertissant le vert en blanc. La combinaison qui en résulte n'est pas aussi vive que la démonstration originale de Land, mais elle montre plus que des nuances de rose.

L'image ci-dessous est réalisée à l'aide d'un damier avec une alternance de carrés rouge-gris (un peu comme un vrai damier). Les carrés rouges affichent la composante rouge de l'image couleur. Les carrés gris sont créés en changeant la composante verte de l'image en gris.

Cette image est mieux visualisée dans une pièce sombre avec la luminosité du moniteur augmentée.

La constance des couleurs représente une grande partie de la couleur dans les images ci-dessus. La constance des couleurs se rapporte à notre capacité à voir la "vraie" couleur d'un objet quelle que soit la couleur de la lumière qui l'éclaire. Par exemple, une banane jaune éclairée par une lumière bleue a toujours l'air jaune, même si la "couleur" de la banane éclairée est verte.

Voir la démonstration sur http://lite.bu.edu/vision/applets/Color/Land/Land.html et réglez la "Red Component value" à environ 50. La banane étrange sur la droite semble verte, mais la même banane sur la gauche est jaune.Cliquez sur le bouton "Masque" pour montrer qu'ils sont de la même couleur.

La relation entre la constance des couleurs et l'effet Land rouge-blanc est que l'œil soustrait le niveau de lumière rouge constant de l'image couleur, et le blanc moins le rouge est égal au vert. En mélangeant le rouge, le blanc, le noir et le vert, l'œil peut construire une richesse de couleurs.

Regardez attentivement les rayures qui forment les carrés colorés dans l'image ci-dessous.

Tous les carrés sont de la même couleur (gris).

Blanc M Un nouvel effet sur la légèreté perçue la perception 8 p. 413-416 (1979)

Dans la grille Hermann classique, des taches peuvent être observées aux intersections du réseau, sauf lorsque vous vous concentrez directement sur une intersection.

Janos Geier a étudié les variations sur la grille d'Hermann.

L'image ci-dessus (et celle sur le lien ci-dessous) est difficile à reconnaître à moins que vous ne puissiez voir le motif d'occlusion environnant.

Regardez attentivement l'image ci-dessous. Les quatre cercles de gauche semblent sombres, tandis que les quatre cercles de droite sont brillants.

Si vous regardez attentivement, vous verrez que les cercles sont identiques.

Une version animée de cette illusion se trouve sur http://www-psych.stanford.edu/

Pour plus d'informations, lisez Anderson BL, Winawer J Segmentation de l'image et perception de la luminosité La nature 434 79-83 (2005)

Pour plus d'informations sur les angles morts, lisez Ramachandran VS, Gregory RL Remplissage perceptif de scotomes induits artificiellement dans la vision humaine La nature 350 pages 699-702 (1991)

Le mouvement peut causer la « cécité ». Regardez l'image ci-dessous en utilisant des lunettes rouge-bleu (ou rouge-vert). Regardez fixement le sourire de Mona Lisa. Alors que les cercles colorés tourbillonnent, son visage disparaît ne laissant que son sourire (et un peu de son nez).

Cette illusion est inspirée de l'illusion du chat Cheshire de l'Exploratorium.

Dans cette illusion, le mouvement fait disparaître brusquement les points jaunes.

Michael Bach a une version de cette démonstration qui vous permet d'ajuster les couleurs.

Le mouvement peut également vous rendre aveugle à d'autres changements visuels.

Pour plus d'informations sur la cécité induite par le mouvement, voir Bonneh YS, Cooperman A, Sagi D, Cécité induite par le mouvement chez les observateurs normaux La nature 411 p. 798-801 (2001)

Nous avons également un "angle mort" temporel. Essayez de regarder vos yeux dans un miroir. Regardez d'abord l'œil gauche puis l'œil droit : voyez-vous bouger vos yeux ? Lorsque vos yeux bougent, votre cerveau arrête temporairement de traiter les informations visuelles afin que vous ne perceviez rien pendant un court instant. Votre cerveau comble cette petite lacune pour que vous ne vous en rendiez jamais compte.

Une illusion plus dramatique montrant comment votre cerveau traite les informations temporelles est montrée dans l'effet flash-lag.

(l'explication est de Gregory RL Illusions visuelles, Scientifique américain novembre 1968)

Le cube de Necker a été découvert au milieu du 19ème siècle par le cristallographe suisse Louis Albert Necker alors qu'il préparait des dessins techniques de cristaux.

Anaglyphes et figures impossibles

Le triangle impossible. Chaque pièce est logiquement cohérente, mais l'ensemble de la figure est impossible à construire.

Voici une image informatique 3-D du triangle impossible.

Au centre du village belge d'Ophoven se trouve une sculpture représentant un triangle impossible.

Une copie de la lithographie de M. C. Escher ascendant et descendant (1960)

Andrew S. Lipson a créé une sculpture de ascendant et descendant en utilisant des legos.

Il a également créé une version lego de la cascade d'Escher

et "McWholles" a créé une vidéo d'une cascade d'Escher en fonctionnement qui peut être vue ici.

L'image ci-dessous a été publiée sur de nombreux sites Internet différents par quelqu'un qui avait trop de temps libre pour jouer avec Photoshop

Un anaglyphe montrant l'Empire State Building de http://www.jessemazer.com/3Dphotos.html

Copyright 1994 par Jeffrey L. Cooper

Un anaglyphe montrant la surface de la planète Mars de http://www.3dglasses.net/3dgallery/3Dmarsglry2.html

Des liens vers d'autres images d'anaglyphes sont disponibles sur http://www.anachrome.com/wadir.htm

La figure ci-dessous montre plusieurs courbes 3D. Lorsqu'elles sont vues séparément, ces courbes se confondent mais lorsqu'elles sont vues à travers des lunettes rouge-bleu (ou rouge-vert), les courbes 3D se séparent clairement en objets distincts. (Ceci est un modèle de test pour certaines recherches en imagerie médicale 3D que je fais.)

Un anaglyphe d'un triangle impossible.

    Image, objet et illusion : lectures de Scientific American avec les introductions de Richard Held. W.H. Freeman (1974)


Comment voit-on les choses debout si l'image formée sur la rétine de notre œil est inversée ?

Il est vrai que les images formées sur votre rétine sont à l'envers. Il est également vrai que la plupart des gens ont deux yeux, et donc deux rétines. Pourquoi, alors, ne voyez-vous pas deux images distinctes ? Pour la même raison que vous ne voyez pas tout à l'envers. L'un de nos outils les plus remarquables - le cerveau - travaille dur pour nous dans cette tâche.

Le traitement des informations visuelles est une tâche complexe - elle occupe une partie relativement importante du cerveau par rapport aux autres sens. C'est parce que votre cerveau effectue plusieurs tâches pour rendre les images « plus faciles » à voir. L'une, bien sûr, consiste à combiner les deux images, ce qui est aidé par le corps calleux, la minuscule partie de votre cerveau qui relie les deux grands hémisphères. L'autre partie est gérée dans la partie optique de votre cerveau lui-même, et une partie de son travail consiste à faire des images à l'endroit. Il le fait parce que votre cerveau est tellement habitué à voir les choses à l'envers qu'il finit par s'y adapter. Après tout, il est beaucoup plus facile de retourner l'image que d'essayer de coordonner vos mains et vos jambes avec un monde à l'envers ! En conséquence, cependant, on pense que pendant les premiers jours, les bébés voient tout à l'envers. C'est parce qu'ils ne se sont pas habitués à la vision.

Votre cerveau PEUT être recyclé cependant. Dans une étude psychologique, on a demandé aux participants de porter des lentilles inversées - des lentilles qui inversent l'image AVANT d'atteindre votre œil, de sorte que lorsque votre œil l'inverse, elle est à l'endroit. Au début, tout est apparu à l'envers pour les participants. Mais, après quelques jours, les gens ont commencé à signaler que tout semblait à l'endroit ! Dans le cadre de la deuxième partie de l'étude, les personnes ont été invitées à retirer leurs lunettes. Parce qu'ils étaient maintenant habitués aux lentilles, leur vision NORMALE est apparue à l'envers !! En un jour, cependant, leur vision est revenue à la normale. La raison pour laquelle vous ne voyez pas tout à l'envers, c'est simplement parce qu'il est plus facile de penser à l'envers !
Répondu par : Michael Brady, premier cycle en génie informatique, NCSU, Raleigh

« Cent fois par jour, je me rappelle que ma vie intérieure et extérieure est basée sur les travaux d'autres hommes, vivants et morts, et que je dois m'efforcer de donner dans la même mesure que j'ai reçu et que je reçois encore. …'


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Il n'est pas significatif de parler de votre cerveau traitant quelque chose comme « à l'envers » ou « à l'envers ». Les « images » dans votre cerveau ne sont que des collections d'activations neuronales, et non des images réelles. Ils ne peuvent donc pas avoir d'orientation. La seule façon significative de tester votre question est d'essayer d'inverser les informations reçues par le cerveau et de voir s'il peut y faire face.

Heureusement, le cerveau est capable de retourner votre champ visuel si nécessaire, tel que mesuré par des expériences d'adaptation perceptive à l'aide de lunettes d'inversion. Cela a été démontré de manière très drastique dans des études, en obligeant par exemple un participant à porter des lunettes d'inversion pendant une longue période. Au début, ils sont confus et incapables de s'orienter et d'effectuer des tâches de base, mais après suffisamment de temps, le cerveau peut en adopter suffisamment pour même faire des activités comme faire du vélo. Cela suggère que de la seule façon dont vous pouvez mesurer les choses (c'est-à-dire comportementalement), le cerveau est capable de s'adapter à un monde à l'envers (certains participants ont même rapporté qu'après une utilisation prolongée, le monde semblait même "à l'envers"). C'est fonctionnellement équivalent à ce que le cerveau soit capable de traiter vos informations visuelles dans l'une ou l'autre orientation. S'il est capable de traiter dans l'une ou l'autre orientation, la question « Mon cerveau retourne-t-il l'image ? » devient une pseudo-question et sans réponse.

Les références

Taylor, J.G. (1962). La base comportementale de la perception. New Haven : Prés de l'Université de Yale

Harris, C.S. (1965) " Adaptation perceptive à la vision inversée, inversée et déplacée ". Psychological Review 72 (6) : 419-444. [pdf]]

Di Paolo, E.A. (2003) "La robotique d'inspiration organique : adaptation homéostatique et téléologie au-delà de la boucle sensorimotrice fermée",

Je pense qu'une partie de ce qui rend cette question confuse est l'utilisation d'expressions telles que "ce que l'œil voit", "ce que le cerveau voit" et "ce que l'œil de la grenouille dit au cerveau de la grenouille". Personne ne voit autre chose que le sujet qui expérimente. Lorsque l'on arrête de penser que le cerveau (ou une partie du système visuel du cerveau) observe l'image sur la rétine, alors la question de savoir si quelque chose est retourné n'a plus de sens.

En ce qui concerne l'adaptation perceptive, il est intéressant de noter qu'elle n'est pas universelle. Dans la célèbre expérience d'inversion des yeux de grenouille de Sperry, les grenouilles ne se sont jamais adaptées.

  • Roger W. Sperry (1943). Effet de la rotation à 180 degrés du champ rétinien sur la coordination visuomotrice. Le Journal de zoologie expérimentale 92 (3): 263–279

Le fait que l'image ne apparaît à l'envers a à voir avec la façon dont les informations visuelles sont traitées dans le cerveau. Dans son livre, Jeff Hawkins soutient que les caractéristiques visuelles de bas niveau sur la rétine (étant à l'envers, déformées et changeant rapidement) sont perdues dans le processus de formation d'une représentation invariante. Et ce sont ces représentations que nous expérimentons consciemment.

Les récepteurs de lumière dans votre rétine sont inégalement répartis. Ils sont densément concentrés dans la fovéa au centre, et deviennent progressivement plus clairsemés à la périphérie. En revanche, les cellules du cortex sont uniformément réparties. Le résultat est que l'image rétinienne relayée sur la zone visuelle primaire, V1, est fortement déformée [et à l'envers, si vous voulez]. Lorsque vos yeux se fixent sur le nez d'un visage par rapport à un œil du même visage, l'entrée visuelle est très différente, comme si elle était vue à travers un objectif fisheye déformant qui secouait violemment d'avant en arrière. Pourtant, lorsque vous voyez le visage, il ne semble pas déformé et il ne semble pas sauter. La plupart du temps, vous n'êtes même pas conscient que le schéma rétinien a changé du tout, et encore moins de façon spectaculaire. Vous voyez juste "visage". (La figure 2b montre cet effet sur une vue d'un paysage de plage.) Il s'agit d'une réaffirmation du mystère de la représentation invariante dont nous avons parlé au chapitre 4, sur la mémoire. Ce que vous "percevez" n'est pas ce que V1 voit. Comment votre cerveau sait-il qu'il regarde le même visage, et pourquoi ne savez-vous pas que les entrées changent et sont déformées ?

Le processus de formation des représentations invariantes est expliqué dans le livre, mais je ne le citerai pas ici car il est assez long.

Il existe de nombreuses transformations entre la lumière qui frappe votre rétine et votre perception du monde.

Les signaux de votre rétine voyagent initialement à travers les voies visuelles pour atteindre votre cortex visuel, où les informations visuelles sont traitées. La représentation de ces informations visuelles dans votre cerveau est également façonnée par d'autres activités cérébrales représentant vos autres sens (son, toucher, etc.) et également par des processus internes comme votre humeur ou vos attentes actuelles.

Au moment où toutes ces informations sont incorporées dans votre perception consciente, l'orientation des photons lorsqu'ils frappent votre rétine a disparu et tout ce que vous avez est l'interprétation de votre cerveau du monde qui vous entoure.

Il est pas le cas où le cerveau retourne l'image rétinienne, il ne faut pas non plus, il n'y a pas non plus d'images dans le cerveau comme il y en a sur la rétine. Il est tout aussi insensé de dire que l'image rétinienne est à l'envers par rapport à l'orientation de nos perceptions.

Richard L. Gregory donne une belle explication :

Il est généralement admis que cela ne nécessite pas de mécanisme de compensation particulier car les images rétiniennes ne sont pas vues, comme les objets sont vus […]. Un mécanisme de compensation n'est pas nécessaire car ce ne sont pas des objets de perception mais plutôt une étape de traitement située entre les objets et la vision. […] Quand la tête est inclinée, le monde reste debout. Cela s'étend jusqu'à se tenir sur la tête, lorsque l'image rétinienne est inversée et que le haut et le bas restent normaux. (Richard L. Gregory (2004) : Illusions, In : The Oxford Companion to the Mind, 2e édition, p. 429).

Une autre façon d'appréhender ce problème est la différence entre l'espace physique et l'espace phénoménal, comme le fait Norbert Bischof :

Il faut donc distinguer un espace physique, dans lequel se trouve notre corps et les processus cérébraux se déroulent, et un expérience spatiale dans lequel le monde phénoménal est intégré. [… Les deux] ne peut pas être localisé les uns par rapport aux autres. Il n'y a pas de système de coordonnées supérieur dans lequel ils peuvent être intégrés ensemble. Ils sont […] »incommensurables«, ce qui signifie littéralement qu'il n'y a pas d'échelle commune qui puisse s'appliquer aux deux. […] (Norbert Bischof (2009) : Psychologie, 2e édition, pp. 48-49, ma traduction).

Bischof poursuit en affirmant que l'image rétinienne et le phénomène consciemment vécu ne peuvent pas être intégrés dans un seul et même espace en premier lieu, et donc n'entrent dans aucune relation spatiale quelle qu'elle soit.

Dans l'image ci-dessous (relative à un chimpanzé), on peut clairement voir qu'une image réelle en pointillés, bien que quelque peu déformée, est visible dans la structure du réseau neuronal du système visuel :

L'image de gauche est l'image telle qu'elle est dans le monde réel. C'est inversé sur la rétine du singe. Clairement, l'image a la même orientation inversée que l'image projetée sur la rétine (comparez les chiffres et les lettres entre les deux images). Il est fort probable, en raison de l'étroite ressemblance entre les humains et les chimpanzés, que ce processus se déroule également dans le cortex visuel de notre cerveau.

Peut-être que plus de clarté peut être obtenue si nous projetons une flèche (pointe vers le haut) sur notre rétine, avec un angle de 45 degrés par rapport à une ligne verticale (ou horizontale) et voyons (avec la même technique que celle utilisée pour produire l'image montrée ici) quelle est l'orientation de la flèche dans notre système visuel. Je suppose, sur la base de ces images, que l'orientation est la même que l'orientation de la flèche sur la rétine, ce qui signifie que le cerveau utilise d'autres mécanismes pour retourner l'image.

Pour inverser l'image externe (ce qui, encore une fois, je pense ne peut pas être réalisé par le système visuel lui-même, mais peut-être sur une longue période de temps pouvez arriver, et seules des expériences peuvent le confirmer) selon moi est nécessaire car l'image est projetée à l'envers sur la rétine. Si nous ne l'inversons pas à nouveau, nous sommes désorientés. En contre-argument, vous pouvez demander (comme le fait l'OP) pourquoi nous devons à nouveau inverser l'image projetée et nous pouvons percevoir l'image inversée dans le cerveau comme l'image non inversée correcte et non l'image non inversée. Mais je pense que l'inversion d'une inversion renvoie la véritable orientation de l'image dans le monde réel. Nous ne marchons pas sur les plafonds dans les directions opposées de nos pieds en mouvement).


C'est plus une question de psychologie. Après avoir commencé à voir les choses, vous remarquez qu'un certain côté de votre vision est la partie qui verra votre doigt si vous touchez votre front, et l'autre côté verra votre doigt si vous touchez vos lèvres. Nous désignons le premier comme "haut" et le second comme "bas".

Le cerveau reçoit juste un tas de signaux. « haut » et « bas » sont des étiquettes artificielles que nous attachons, où « haut » est le côté de notre front et « bas » est le côté de nos lèvres.

Le cerveau fait demi-tour. Il peut également s'adapter à d'autres altérations du champ visuel. Cela n'a rien à voir avec la physique.

J'ai entendu plusieurs fois l'explication selon laquelle puisque l'image est inversée sur la rétine, le cerveau doit la retourner d'une manière ou d'une autre. Cela vient du fait de se représenter intuitivement et probablement inconsciemment la tête comme une sorte de cabane où vit le cerveau, et voit sur un écran l'image collectée sur la rétine, image qu'il doit donc tourner autour, afin de la voir debout. Mais le cerveau a-t-il un sens haut ou bas ?

Et si on extrayait le cerveau du crâne, sans le déconnecter du reste du corps, et qu'on le retournait ? Est-ce qu'il verrait l'image à l'envers ?

Permettez-moi de le dire différemment. Si l'image n'était pas inversée (réellement tournée), donc si le mécanisme était différent de celui d'un chambre noire, personne n'aurait demandé pourquoi nous voyons debout. Mais si l'image est inversée sur la rétine, nous pensons que le cerveau devrait l'inverser. Mais revenons à quoi ? Il n'y a aucune référence dans le cerveau par rapport à laquelle l'image sur la rétine est inversée. Pourquoi le cerveau devrait-il appliquer un algorithme pour inverser l'image ?


Q : Un câble tire un coffre de 290 kg sur une pente inclinée à 20°, sur 11 m sur une surface huileuse très glissante. .

R : Cliquez pour voir la réponse

Q : Un fil est tiré à travers une matrice, l'étirant jusqu'à quatre fois sa longueur d'origine. Par quel facteur fait .

R : Cliquez pour voir la réponse

A : Considérez le diagramme du corps libre,

Q : Un disque uniforme de masse M tourne librement autour de son centre. Sur son bord se trouve un cafard de masse M/9.

R : Cliquez pour voir la réponse

Q : J'ai besoin d'aide sur deux questions de mon thermo hw. le lien vers word dox est ci-dessous.

R : Comme il y a deux questions, la première est résolue.

Q : Une charge ponctuelle de -15 nC (

15 x 102 C) est situé à &lt4, 3, -2&gtm. (a) Quel est le (vecteur) ele.

A : Calculez le vecteur de position et l'amplitude de la distance entre la charge ponctuelle et la giv.

Q : Deux caisses d'emballage de masses 10,0 kg et 5,00 kg sont reliées par une guirlande lumineuse qui passe sur un .

R : Cliquez pour voir la réponse

Q : Une balle de 15 grammes est tirée horizontalement dans un bloc de bois de 0,836 kg suspendu au plafond. Les.

R : Cliquez pour voir la réponse

A : Donné : température initiale d'Al, T1 = 150 degrés C température finale du mélange, T = 59 degrés C .


Votre rétine voit à l'envers

Les images du monde qui nous entoure sont en fait projetées à l'envers sur notre rétine. Cette inversion d'image nous permet une vision périphérique formidable et la capacité de voir des objets beaucoup plus gros que quelques millimètres de haut.

Les images sur votre rétine sont inversées. Votre rétine "voit tout à l'envers". Votre cerveau vous réoriente. Cette inversion d'image est un avantage adaptatif qui nous offre une vision périphérique formidable et la possibilité de voir des objets beaucoup plus grands que quelques millimètres.

Tout est à l'envers et à l'envers

L'illustration la plus simple de la façon dont votre rétine voit est présentée ci-dessus. Si vous regardez le tableau des yeux, il est renversé etinversé sur la rétine.

L'image que la rétine voit est complètement inversée.

Le cerveau doit ensuite réorienter l'image pour vous permettre de voir les choses "à l'endroit" (et inversées).

Les trous de serrure sont en fait des élèves

Imaginez que vous regardiez à travers un trou de serrure en essayant d'espionner quelqu'un à l'intérieur d'une pièce. Pendant que vous scannez la pièce, en regardant du côté droit de la pièce vers le côté gauche de la pièce, vous devez vraiment déplacer votre tête/corps dans la direction opposée. C'est la seule façon de voir toute la pièce.

Le point important est que vous pouvez voir toute la pièce à travers un tout petit trou. Dans l'œil, la partie analogue est la pupille.

Les images doivent être inversées pour que nous puissions voir des objets beaucoup plus gros que la taille de notre pupille et pour que nous puissions avoir une vision périphérique.

Le Washington Monument est à l'envers

Utiliser un exemple du Washington Monument peut aider un peu. L'image du sommet du monument doit traverser votre pupille et se concentrer sur la partie inférieure ou inférieure de votre rétine. L'image de la base du monument est focalisée (avec tous les drapeaux) sur la partie supérieure ou supérieure de votre rétine.

Les rayons lumineux convergent et se croisent

Qu'est-ce que cela signifie?

En inversant l'image, nous pouvons visualiser des objets beaucoup plus gros que notre œil. Si vous regardez les rayons lumineux, colorés en bleu (voir ci-dessus), vous remarquerez que la distance entre les rayons lumineux émanant du haut et du bas de la carte se rapproche à mesure qu'ils s'approchent de l'œil. À un moment donné, ils se croisent et s'inversent.

L'image de la charte oculaire est également de plus en plus petite. Les rayons lumineux deviennent plus petits, ce qui permet à l'image entière de passer à travers la pupille et de former une image complète sur la rétine, bien qu'à l'envers et inversée.

Sans ce renversement, nous aurions une vision très limitée de notre monde. Ce serait comme regarder le monde à travers une paille.

(Remarque : pour ceux d'entre vous qui ont subi une chirurgie de décollement de la rétine impliquant une injection de gaz, ou une chirurgie du trou maculaire avec du gaz ou une injection intravitréenne avec une bulle d'air, cela explique pourquoi le "gaz/air" apparaît vers le bas de votre vision en regardant droit devant. Avec la tête droite, le gaz monte jusqu'au sommet de l'œil, vous donnant l'impression que le gaz est au sol,)


Pourquoi le cerveau inverse-t-il l'image formée sur la rétine ? - La biologie

La façon dont l'œil focalise la lumière est intéressante, car la plus grande partie de la réfraction n'est pas effectuée par le cristallin lui-même, mais par l'humeur aqueuse, un liquide au-dessus du cristallin. La lumière est réfractée lorsqu'elle entre dans l'œil par ce liquide, réfractée un peu plus par le cristallin, puis un peu plus par l'humeur vitrée, la substance gélatineuse qui remplit l'espace entre le cristallin et la rétine.

L'objectif est essentiel pour former une image nette, mais c'est l'une des caractéristiques les plus étonnantes de l'œil humain, qu'il peut ajuster si rapidement lors de la mise au point d'objets à différentes distances. Ce processus d'ajustement est connu sous le nom d'accommodation.

Considérons l'équation de la lentille :

Avec un appareil photo, l'objectif a une distance focale fixe. Si la distance de l'objet est modifiée, la distance de l'image (la distance entre l'objectif et le film) est ajustée en déplaçant l'objectif. Cela ne peut pas être fait avec l'œil humain : la distance image, la distance entre le cristallin et la rétine, est fixe. Si la distance de l'objet est modifiée (c'est-à-dire que l'œil essaie de faire la mise au point sur des objets situés à des distances différentes), la distance focale de l'œil est ajustée pour créer une image nette. Cela se fait en changeant la forme du cristallin, un muscle connu sous le nom de muscle ciliaire fait ce travail.

Corriger la myopie

Une personne myope ne peut créer que des images nettes d'objets proches. Les objets plus éloignés semblent flous parce que l'œil les amène à se concentrer sur un point devant la rétine.

Nous avons besoin d'une lentille divergente pour faire diverger les rayons lumineux juste assez pour que, lorsque les rayons convergent par l'œil, ils convergent vers la rétine, créant une image focalisée.

Corriger l'hypermétropie

Une personne hypermétrope ne peut créer des images claires que d'objets éloignés. Les objets proches sont mis au point derrière la rétine, c'est pourquoi ils semblent flous.

Une lentille convergente est utilisée, permettant aux images d'être mises au point sur la rétine.


La rétine et le nerf optique

Le revêtement à l'intérieur de l'arrière de l'œil s'appelle le rétine. Lorsque la lumière frappe la rétine, deux types de cellules sont activés. Tiges détecter la lumière et l'obscurité et aider à former des images dans des conditions sombres. Cônes sont responsables de la vision des couleurs. Les trois types de cônes sont appelés rouge, vert et bleu, mais chacun détecte en fait une gamme de longueurs d'onde et non ces couleurs spécifiques. Lorsque vous vous concentrez clairement sur un objet, la lumière frappe une région appelée le fovéa. La fovéa est remplie de cônes et permet une vision nette. Les bâtonnets situés à l'extérieur de la fovéa sont en grande partie responsables de la vision périphérique.

Les bâtonnets et les cônes convertissent la lumière en un signal électrique qui est transporté du nerf optique au cerveau. Le cerveau traduit les impulsions nerveuses pour former une image. L'information tridimensionnelle provient de la comparaison des différences entre les images formées par chaque œil.


Sens spéciaux : vision et audition

Bruce M. Carlson MD, PhD , dans le corps humain , 2019

Rétine

Les rétine , la tunique la plus interne de l'œil (voir Fig. 7.4 ), est l'équivalent du film dans notre analogie œil-caméra. Des images lumineuses, traversant la cornée, l'humeur aqueuse, le cristallin et l'humeur vitrée, frappent la rétine mise au point et sont prêtes à être reçues par les photorécepteurs rétiniens. La rétine se compose de deux parties, la rétine neurale interne et la rétine externe pigmentée.

La rétine neurale des vertébrés est inhabituelle en ce que la lumière doit traverser complètement la rétine avant d'atteindre les photorécepteurs de la couche externe. Les signaux neuronaux doivent ensuite passer dans le sens inverse vers la couche interne de la rétine avant d'être rassemblés et de se diriger vers le nerf optique, à travers lequel ils quittent l'œil. Dans une étonnante série d'étapes évolutives parallèles, les yeux des céphalopodes (pieuvres et calmars) ont indépendamment développé une forme globale remarquablement similaire à celle de l'œil des vertébrés, mais dans leur cas, ils l'ont bien fait. Dans l'œil des céphalopodes, les couches de la rétine sont inversées et les photorécepteurs se trouvent dans la couche interne, qui établit le premier contact avec la lumière. Les cellules qui transportent l'image loin de la rétine sont idéalement situées dans la couche externe.

L'organisation générale de la rétine neurale est complexe, avec pas moins de 10 couches anatomiques ayant été décrites. L'organisation de base, cependant, est relativement simple. Essentiellement, la rétine neurale se compose de trois couches de neurones : la couche externe de photorécepteurs, une couche intermédiaire de neurones bipolaires et une couche interne de cellules ganglionnaires qui collectent les signaux visuels et les transportent vers le nerf optique via des processus cellulaires allongés (Fig. . 7.8 ). Deux autres types de cellules, les cellules horizontales et les cellules amacrines, sont orientées perpendiculairement à la chaîne de trois neurones rétiniens. Ils fonctionnent pour connecter et intégrer diverses voies verticales de la chaîne à trois neurones.

Graphique 7.8. Organisation cellulaire de base de la rétine.

Un autre type cellulaire important dans la rétine neurale est la cellule de Müller. Les cellules de Müller, qui s'étendent sur presque toute l'épaisseur de la rétine neurale, remplissent un certain nombre de fonctions similaires à celles des cellules gliales. Leur fonction principale est de maintenir un environnement extracellulaire stable en régulant l'environnement ionique, l'équilibre des neurotransmetteurs, en stockant les sources d'énergie (glycogène), et en servant d'isolant et de support mécanique aux neurones.

Un deuxième composant majeur de la rétine est le épithélium pigmentaire rétinien (RPE), une couche épithéliale épaisse séparée d'une cellule qui dans l'embryon se pose séparément de la rétine neurale (voir Fig. 7.3A). Les cellules cubiques de l'EPR sont fortement pigmentées. Les granules de pigment absorbent la lumière diffusée et améliorent ainsi les qualités optiques de l'œil et protègent également les cellules sensibles de la rétine neurale du stress photooxydatif.

Les cellules étroitement imbriquées de l'EPR sont situées sous la couche choroïde hautement vasculaire (partie de la tunique moyenne de l'œil). En raison de cet emplacement, ils servent à transporter et à réguler le flux d'ions, de nutriments, de métabolites et d'eau vers et depuis la rétine neurale. Ils jouent également un rôle important dans le maintien de l'œil comme site immunologiquement privilégié. Le RPE joue également des rôles de soutien importants dans le processus visuel, tels que le transport d'ions et le stockage, le traitement et la libération de rétinal (voir plus loin). Les cellules du RPE phagocytent également les membranes rejetées des cellules en bâtonnets et en cônes.

Chez certaines salamandres, toute la rétine neurale peut être régénérée à partir des cellules de l'EPR, bien que malheureusement ce phénomène ne se produise pas naturellement chez les mammifères. Néanmoins, il a été découvert que des cellules souches adultes capables de se différencier en cellules de la rétine neurale ont été trouvées dans l'EPR de mammifère.


Voir la vidéo: Diacorin magneettitutkimus (Novembre 2021).