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De l’œil au cerveau : organisation des voies visuelles (Eduanatomist)

Dans le cadre du nouveau programme de première S

lundi 27 juin 2011, par Anne Florimond, Bruno Boucher

Liaison avec le programme

Niveau concerné : 1ère S
Partie du programme : Thème 3 - C De l’oeil au cerveau : quelques aspects de la vision

Place dans la progression :

  • après l’étude de la structure complexe de la rétine et des rôles des photorécepteurs
  • après le constat de l’élaboration d’un message nerveux global au niveau de la rétine

Problème à résoudre

Que devient le message nerveux élaboré au niveau de la rétine ?

Notions, compétences

Notions Le message nerveux issu de l’œil est acheminé au cerveau par le nerf optique (au niveau du chiasma optique où convergent les deux nerfs optiques issus de chacun des deux yeux, les fibres nerveuses issues de la rétine nasale se projettent dans l’hémisphère cérébral opposé tandis que celles issues de la rétine temporale se projettent dans l’hémisphère cérébral situé du même côté)

Plusieurs aires corticales participent à la vision (en particulier, la fonction visuelle mobilise le lobe occipital mais aussi d’autres le lobe pariétal du cortex des hémisphères cérébraux).

Compétences ▪ Visualiser différentes structures anatomiques sur une image d’encéphale avec un logiciel de neuroimagerie

▪ Extraire et exploiter des informations (observations médicales) pour reconstituer l’organisation des voies visuelles ;

▪ Extraire et exploiter des informations (observations médicales) pour comprendre qu’une image naît des interactions entre différentes aires du cortex cérébral.

Activité

  • Durée  : 1h25
  • Coût  : : 0 €
  • Sécurité  : RAS
  • Matériel et ressources :
    -  Logiciel EduAnatomistet une image d’IRM anatomique d’encéphale (par exemple image « anatomie sujet 1211a ») de la banque Neuropeda
    -  Fiches techniques : « l’IRM pour les nuls »
    Word - 32.5 ko
    Fiche technique IRM

- tutoriel pour l’utilisation du logiciel EduAnatomist
-  Document référent : anatomie de l’encéphale dans la région des nerfs optiques

JPEG - 160.6 ko

-  Schéma incomplet (à annoter) de l’organisation des voies visuelles depuis chaque oeil vers le cerveau

Word - 102.5 ko

-  Documentation scientifique (cas cliniques) : un patient X atteint d’héminégligence, un patient Y atteint d’hémianopsie latérale gauche, un patient Z atteint d’hémianopsie bilatérale.

Word - 49 ko
cas clinique X

Word - 314.5 ko
cas clinique Y

Word - 204 ko
cas clinique Z
  • Déroulement de l’activité :

- Consigne globale : « à partir de l’exploitation pertinente des cas cliniques proposés, reconstituez l’organisation des voies visuelles depuis chaque œil vers le cerveau  »

- Etapes :

  1. Utiliser les fonctionnalités du logiciel EduAnatomist pour visualiser, sur l’image anatomique « anatomie sujet 1211a » de la banque Neuropeda, les voies nerveuses reliant l’oeil à l’encéphale. Choisir le plan de coupe le plus pertinent pour repérer les deux nerfs optiques, le chiasma optique et les deux hémisphères cérébraux.
  2. Exploiter les cas cliniques appropriés pour reconstituer le trajet des voies nerveuses entre chaque œil et le thalamus.
  3. Exploiter les cas cliniques appropriés pour mettre en évidence l’implication du cortex cérébral dans le traitement d’informations visuelles.

- Correction :

PDF - 267.4 ko
correction voies visuelles

Communication des résultats

  • Image capturée sous Eduanatomist puis légendée, montrant les nerfs optiques, le chiasma optique et les hémisphères cérébraux
  • Schéma des voies visuelles à compléter (l’élève doit trouver la manière dont s’agencent, au niveau du chiasma optique, les voies issues des rétines nasale et temporale pour chaque œil).
  • Texte court mettant en évidence l’implication du cortex cérébral.

Commentaires

  • Aide possible à la résolution : les élèves en difficulté pour représenter les voies visuelles peuvent se voir proposer des schémas au titre d’hypothèses d’organisation des voies visuelles (voir fiche « soutien_pédagogique_voies_visuelles »). Il s’agira alors de trouver, parmi ces propositions, celle corroborée par les observations médicales.
    PDF - 260.7 ko
    soutien pedagogique voies visuelles
  • La réflexion autour de l’implication conjointe du cortex occipital et pariétal n’est ici qu’une première approche visant à sensibiliser à la diversité des zones corticales impliquées dans la vision. D’autres activités, précisément basées sur la neuroimagerie fonctionnelle, serviront à mettre en évidence la spécialisation des aires visuelles.

- Télécharger la fiche d’activité :

Word - 60 ko

Anne Florimond, lycée Richelieu, Rueil-Malmaison



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