La proprioception

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Voici une petite vidéo dans laquelle Valérie Kempa, Ergothérapeute, nous parle des 7 sens et plus particulièrement du sens de la proprioception :

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Bien respirer pour un cerveau plus efficace

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position allongée

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Un des éléments essentiel du traitement proprioceptif est constitué d’exercices respiratoires, centrés sur le retour à une respiration physiologique afin de supprimer les phénomènes nocturnes apnéiques (responsables de troubles attentionnels, de faiblesse de la mémorisation et de fatigue chronique). Cette rééducation est auto-apprise et journalière. Malheureusement, les familles ont trop souvent tendance à « oublier » cette partie du traitement, n’en comprenant pas bien la portée.

J’ai donc trouvé intéressant l’article suivant, qui montre que bien respirer rend le cerveau plus efficace, en voici un extrait :

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Une équipe irlandaise (Trinity College Dublin) a réalisé une expérience très instructive. Des volontaires ont passé des tests sollicitant fortement l’attention. Il s’avère que les participants qui les ont le mieux réussis sont ceux qui présentaient le meilleur contrôle respiratoire. [...]

Les chercheurs ont exploré plus avant, et ils ont pu déterminer que la respiration influençait l’activité du locus coeruleus, une petite région (noyau) du tronc cérébral. Ce locus coeruleus libère une grande quantité de noradrénaline, un neurotransmetteur notamment impliqué dans l’attention sélective et la vigilance. Cette zone est étroitement liée au néocortex cérébral, déterminant dans les processus d’attention et d’éveil.

Les auteurs considèrent que la régulation de la respiration peut permettre d’optimiser le fonctionnement du locus coeruleus, avec un effet positif sur l’attention et la concentration, et peut-être d’autres fonctions cognitives (apprentissage, mémoire…). Une piste pour la prise en charge des troubles de l’attention (TDA/H) et de l’altération des facultés cognitives ?

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L’article dans son intégralité :

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Pour rappel, une petite vidéo expliquant comment effectuer ces exercices respiratoires :

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Note : Rappelons qu’un déséquilibre en noradrénaline est impliqué dans le TDA/H.

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Derniers commentaires

Articles récents

La plasticité cérébrale, clé de l’apprentissage

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cerveau et neurones

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Voici un nouvel article sur la plasticité cérébrale de Catherine Vidal, neurobiologiste et directrice de recherche à l’institut Pasteur (Article publié dans « Traces de ChanGements n°234 (janvier-février 2018), la revue de ChanGements pour l’égalité (CGé).)

Décidément, je trouve toujours ses interventions intéressantes et tellement en phase avec l’objet de ce blog ! :)

En voici un extrait :

L’imagerie cérébrale de l’apprentissage

Grâce à l’IRM, on peut désormais voir le cerveau se modifier en fonction de l’apprentissage et de l’expérience vécue. Par exemple, dans le cerveau de musiciens, on observe des modifications du cortex cérébral liées à la pratique de leur instrument. Des expériences ont été réalisées chez des pianistes professionnels qui avaient commencé le piano à l’âge de six ans. L’IRM a révélé un épaississement du cortex dans les zones spécialisées dans la motricité des mains et l’audition. Ce phénomène est dû à la fabrication de connexions supplémentaires entre les neurones. Un point fondamental de cette étude est que les modifications cérébrales sont proportionnelles au temps consacré à la pratique du piano pendant l’enfance. Ce résultat montre l’impact majeur de l’apprentissage sur la construction du cerveau des enfants dont les capacités de plasticité sont particulièrement prononcées.

La plasticité cérébrale est à l’œuvre également pendant la vie d’adulte. Une étude par IRM chez des chauffeurs de taxi a montré que les zones du cerveau qui contrôlent la représentation de l’espace sont plus développées, et ce proportionnellement au nombre d’années d’expérience de la conduite du taxi. L’apprentissage de notions abstraites peut aussi entrainer des modifications cérébrales. Chez des mathématiciens professionnels, on trouve un épaississement des régions impliquées dans le calcul et la représentation géométrique. Un autre exemple éloquent de plasticité cérébrale a été décrit chez des sujets qui apprennent à jongler avec trois balles. Après trois mois de pratique, l’IRM montre un épaississement des régions spécialisées dans la vision et la coordination des mouvements des bras et des mains. Et, si l’entrainement cesse, les zones précédemment épaissies rétrécissent. Ainsi, la plasticité cérébrale se traduit non seulement par la mobilisation accrue de régions du cortex pour assurer une nouvelle fonction, mais aussi par des capacités de réversibilité quand la fonction n’est plus sollicitée.

[...]

Voir le cerveau penser : mythe et réalité

Un apport majeur de l’IRM est d’avoir démontré comment l’expérience vécue modifie à la fois la structure et le fonctionnement du cerveau. Cette notion est fondamentale à considérer pour éviter de tomber dans le piège de certaines interprétations hâtives. Voir des particularités anatomiques dans un cerveau ne signifie pas qu’elles y sont inscrites depuis la naissance ni qu’elles y resteront gravées.

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L’article, très intéressant, à lire dans son intégralité :

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Il n’y a pas à tortiller, Catherine Vidal est très en phase avec ce que disent deux chercheurs dans une publication récente de la revue Brain Sciences,« Is Dyslexia a Brain Disorder ? :) . Un cerveau différent n’implique donc pas forcément un dysfonctionnement cérébral !

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Notes : Vous pouvez aussi lire un autre article très intéressant de Catherine Vidal, sur le site de l’INSERM : Neuroéthique : l’humain n’est pas réductible à son cerveau


Vision aveugle ou inconsciente

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colliculus

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J’ai encore trouvé de petites pépites sur la vision inconsciente, qui nous font toujours mieux comprendre le rôle de la voie rétinotectale (dans ce système, une partie des influx nerveux qui proviennent de la rétine se projette sur une petite région appelée colliculus).

Je ne peux copier ici ces articles dans leur intégralité, pour des questions de droits d’auteur, je ne vous en donne que des extraits, mais je vous conseille vivement d’aller les lire dans leur intégralité :)   .

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Rappelons que selon le Dr Quercia :

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Même si elle reste largement ignorée des spécialistes de ce domaine, la posturologie fait partie de la neuro-ophtalmologie. Cette dernière, en pratique ophtalmologique courante, s’intéresse surtout à ce qui se passe entre la rétine et le lobe occipital. La posturologie est liée essentiellement à la voie optique accessoire dont nous sous-estimons volontiers l’importance. Elle se penche aussi sur tout ce qui se passe en aval du lobe occipital,  notamment au niveau des aires associatives. C’est là que s’initient probablement beaucoup de fonctions humaines supérieures et les perturbations cognitives du SDP n’ont certainement pas fini d’étonner.[...]

L’œil est un double capteur postural :

  • la rétine périphérique, grâce au système magnocellulaire sensible aux variations de contraste et aux mouvements, joue un rôle primordial dans les réactions posturales adaptatives. Les informations sont véhiculées au cortex par les voies optiques rétino-corticales mais c’est essentiellement le système optique accessoire qui gère les informations posturales provenant de la rétine. Un élément important de ce système est représenté par le colliculus supérieur qui est considéré comme un des centres de la régulation motrice œil-tête. Dissimulé à notre conscience par le flot d’images corticales, le système optique accessoire, fonctionne cependant en permanence.

 

Voici donc un extrait de l’article : De la vision aveugle… sur la route !

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« Si l’on peut perdre la vision suite à une défaillance de la rétine, on peut aussi, plus rarement, devenir aveugle si notre cortex visuel est lésé des deux côtés.

C’est ce type de lésion qui provoque cet étrange phénomène qu’on appelle la vision aveugle (ou inconsciente). Alors que des personnes atteintes disent ne rien voir, elles peuvent néanmoins réussir à identifier correctement la position d’objets dans l’espace. Comment est-ce possible si elles disent ne rien voir ? En insistant : on leur demande simplement de « prendre une chance », de deviner, en pointant dans une direction où l’objet ou le point lumineux pourrait être. Et la plupart du temps, elles pointent dans la bonne direction. Béatrice de Gelder a même montré que le sujet peut éviter des objets en se déplaçant dans un couloir.

[...]

Ces résultats, pris dans leur ensemble, suggèrent que même chez les individus normaux, une partie de notre vision et de nos réponses émotionnelles à ce que nous voyons tous les jours, est inconsciente. Que nous percevons probablement sans nous en rendre compte une bonne partie des caractéristiques du monde qui nous entoure : des formes simples, des volumes, certains mouvements, certaines couleurs, des émotions exprimées subtilement par des visages…

Quelles seraient alors les régions du cerveau permettant de voir et de répondre à ce que l’on ne sait pas qu’on a vu ? Essentiellement des structures sous-corticales, comme le colliculus supérieur ou le pulvinar, qui envoient des projections directement à différentes aires corticales visuelles sans passer par le cortex visuel primaire (V1)

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Et voici maintenant un extrait de l’ article : Vision aveugle

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Il existe une façon de voir inconsciente, plus primitive, qui agit directement sur nos émotions.[...]

Lorsqu’on présente dans son champs visuel aveugle à une personne qui a une lésion du cortex cérébral visuel (aveugle donc) , lorsqu’on lui présente une photo d’un visage et que l’on mesure la dilatation des pupilles, la sueur, le changement du rythme cardiaque, on découvre que la personne répond sans le savoir aux émotions exprimées par le visage sur la photo, la joie ou la peur.
La personne ressent une émotion même si elle ne sait pas qu’elle la ressent.
Mais si l’on présente une photo d’un visage ayant une expression neutre, il n’y a pas de réactions.
Si on mesure la contraction des muscles du visage de la personne qui regarde la photo, on découvre qu’elle commence à mimer l’expression du visage, qu’il y a une ébauche de contraction des muscles impliqués dans le sourire si le visage a une expression joyeuse ou l’ébauche de contraction des muscles impliqués dans le froncement des sourcils si le visage exprime la peur, suggérant que les neurones miroirs de la personne en train de regarder sont en train de faire ressentir chez la personne qui ne sait pas qu’elle est en train de voir l’expression, l’émotion qu’elle voit sans le savoir sur le visage de l’autre.

Que signifie voir ?
Que signifie être conscient de ce que l’on voit ?

Lorsqu’on ne dit rien à la personne aveugle en lui projetant les images, elle réagit mais dit qu’elle n’a rien vu. Elle ne sait pas qu’elle réagit à quelque chose.
Si on lui demande qu’est ce que vous voyez, elle répond « rien ».
Mais si c’était une émotion, ce serait de la joie ou de la peur ? La personne répond alors le plus souvent correctement.
Si son attention est attirée  sur ce qu’elle voit sans le savoir, si on lui dit qu’elle peut simplement deviner, se jeter à l’eau, alors elle devient capable de dire avec des mots ce à quoi elle a réagit sans le savoir.
C’est comme si l’attention, dans la vision aveugle faisait émerger l’inconscient à la conscience incomplètement dans un entre deux ou se mêle la conscience et l’incertitude.
[...]

Mais quelle est cette région qui permet de voir et de répondre a ce que l’on ne sait pas qu’on a vu ?

Les influx nerveux qui proviennent de la rétine suivent au moins deux trajets différents en parallèle.
L’un de ces trajets gagne le cortex visuel du cerveau, celui qui est impliqué dans la vision consciente et l’autre gagne une petite région, une région plus ancienne en terme d’évolution du vivant appelée colliculus.
Chez les poissons et les oiseaux, c’est la principale structure du cerveau qui est activée par la rétine. Chez les mammifères et les primates, c’est le cortex visuel qui est principalement impliqué dans la vision.
Mais l’imagerie cérébrale révèle que cette petite région et d’autres régions impliquées dans les émotions, les réponses motrices, les gestes, sont activées au cours la vision aveugle.
Et chez les personnes n’ayant pas de visions cérébrales, cette région est activée plus vite et pour des seuils d’activation plus faible que le cortex visuel. La vision pleinement consciente , celle qu’élabore le cortex visuel, est plus riche mais plus lente et nécessite un évènement visuel plus intense pour se déclencher que la vision aveugle.

 

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Enfin, je vous propose aussi de visionner l’explication donnée sur la chaine de vulgarisation scientifique « E-penser » (j’ai sélectionné le passage, clic sur l’image) sur les capacités de perception des aveugles privés de cortex visuel primaire, où il aborde notamment le rôle du colliculus :

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voie visuelle accessoire

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 Lire aussi : Les différentes voies visuelles


Comment notre cerveau décide-t-il de fuir en cas de menace ?

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colliculus
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Je vous ai déjà parlé du colliculus supérieur, cette zone du cerveau qui est la « centrale » contrôlant la direction des saccades oculaires en fonction de la représentation que nous avons de l’espace environnant (nous avons d’ailleurs vu que le colliculus est impliqué dans le TDA/H).
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Les influx nerveux qui proviennent de la rétine suivent au moins deux trajets différents en parallèle. L’un de ces trajets gagne le cortex visuel du cerveau, celui qui est impliqué dans la vision consciente et l’autre gagne une petite région, une région plus ancienne en terme d’évolution du vivant appelée colliculus. Chez les poissons et les oiseaux, c’est la principale structure du cerveau qui est activées par la rétine. Chez les mammifères et les primates, c’est le cortex visuel qui est principalement impliqué dans la vision.
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Le colliculus supérieur est une structure primaire d’analyse multi-sensorielle, c’est le lieu où se rencontrent les données sensitives de la proprioception des muscles oculomoteurs (information sur la position des globes oculaires dans leur orbite = localisation spatiale visuelle), les données sensorielles de la voie visuelle accessoire (rétine périphérique=perception du mouvement) et du cortex visuel (information visuelle), mais aussi des informations somato-sensorielles (toucher, proprioception) et auditives. Il y a dans le colliculus supérieur des cellules qui réagissent à la localisation spatiale, à l’audition, la vision, la proprioception et les neurophysiologistes ont démontré qu’une information sensorielle est mieux codée si le sujet la localise correctement dans l’espace : si les informations sensorielles sont congruentes, la réponse du neurone est supérieure.
 
J’ai donc trouvé très intéressant cet article de Libération, qui nous montre le rôle essentiel du colliculus dans la décision de prendre la fuite face à une menace (système très archaïque, il s’agit d’assurer la survie):
Lorsque nous sommes face à une situation menaçante, notre premier réflexe est d’évaluer le danger puis de décider ou non de prendre la fuite. Mais comment notre cerveau prend-il cette décision ? Comment arrive-t-il à évaluer le niveau d’une menace ? Une équipe de chercheurs anglais est parvenue à répondre à ces questions. Publiés dans la revue Nature, leurs résultats pourraient être très utiles pour comprendre certains troubles du comportement humain. [...]
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Certaines personnes atteintes de stress post-traumatique ou souffrant de phobie sociale se sentent menacées en toutes circonstances, comme si leur cerveau n’était pas capable d’évaluer si une situation est vraiment dangereuse et de prendre la bonne décision quant à une fuite.[...]

Les chercheurs ont identifié deux régions, situées à la base du cerveau, ayant un rôle crucial dans la décision de prendre la fuite : le colliculus supérieur et la substance grise périaqueducale. Plus précisément, c’est la connexion entre ces deux régions qui va déclencher la fuite.

Explication : un évènement menaçant est capté par l’œil. Les neurones de la rétine transfèrent l’information aux neurones du colliculus supérieur. Ces neurones font alors appel à leur propre mémoire et analysent la situation. [...]

Si la situation est dangereuse, l’activité neuronale dans le colliculus supérieur augmente. Passé un certain seuil d’activité, la connexion avec la substance grise périaqueducale s’établit et le cerveau prend alors la décision de fuir. En revanche, si l’activité n’est pas assez importante dans le colliculus supérieur, la connexion ne se fait pas et il n’y a pas de fuite.

«On peut dire que les neurones du colliculus supérieur prennent la décision et que les neurones de la substance grise périaqueducale l’exécutent», résume Henrique Sequeira, professeur de neurosciences à l’université des sciences et technologies Lille 1.

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L’article dans son intégralité :  Comment notre cerveau décide-t-il de fuir en cas de menace ?

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Je trouve les résultats de cette étude très intéressants et parfaitement en phase avec les travaux du Dr Quercia (notamment avec le symptôme de l’inconfort dans la foule). Un nombre trop important d’erreurs causées par un dysfonctionnement proprioceptif est à l’origine d’une incohérence entre les différentes informations sensorielles qui parviennent au colliculus. Dès lors, celui-ci peut-il analyser sereinement la situation ?

En tout cas, cet article me parle, à moi qui suit dysperceptive dysproprioceptive, à moi qui doit lutter très fréquemment contre ce sentiment d’angoisse inexpliqué : dans la foule, quand il y a ne nombreuses voitures en mouvement autour de moi, face à une situation nouvelle dont je ne maîtrise pas tous les aspects, etc. (Même si je sais le cacher et donner l’illusion que tout va bien ;) )

 


Etre aveugle et percevoir le mouvement

 

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Etre aveugle et percevoir le mouvement dans Le coin du chercheur 7375575

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Pour beaucoup de personnes, et même de nombreux ophtalmologistes, bien voir est avant tout un question d’acuité visuelle qui est l’expression de la qualité de la vision centrale. Mais percevoir correctement notre monde est un phénomène beaucoup plus complexe, qui implique un traitement correct par le cerveau de toutes les informations visuelles, dont celles qui proviennent de la rétine périphérique (système magnocellulaire sensible aux variations de contraste et aux mouvements)

J’ai trouvé très intéressant cet article de Sciences et Avenir qui décrit le cas d’une femme atteinte d’un cas exceptionnel et rare de cécité, et qui est capable de percevoir le mouvement (Nda : information proprioceptive provenant de la rétine périphérique). Si le cortex visuel primaire du cerveau (responsable de la vision) de cette femme a été endommagé par son AVC, celui du traitement du mouvement n’a pas été touché.

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Extrait :

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Milena Channing est une américaine de 43 ans devenue définitivement aveugle à la suite d’un accident vasculaire cérébral (AVC) en 2000 alors qu’elle n’avait que 29 ans.

Pourtant, très vite, elle se met à percevoir d’étranges apparitions. Malgré sa cécité avérée par les médecins, elle dit voir certaines choses comme la pluie qui tombe ou la fumée s’élevant au-dessus de sa tasse de café. Perturbée par ses « visions » elle retourne se faire examiner par les médecins.

Vous êtes aveugle, c’est tout

Après lui avoir fait passer un scanner, ses docteurs sont formels : l’AVC avait entièrement détruit son cortex visuel primaire, « la porte d’entrée » des informations visuelles dans le cerveau. Pour eux le verdict est sans appel:  »Vous êtes aveugle et c’est tout. »

Souffrait-elle donc d’hallucinations ? Elle n’y croit pas et va chercher d’autres avis. Après avoir vu plusieurs médecins, elle en trouve finalement un qui la croit. Le Dr Gordon Dutton, un ophtalmologiste exerçant à Glasgow (Ecosse) se souvient en effet de l’histoire d’un soldat de la 1re guerre mondiale qui, après avoir reçu une balle dans la tête, ne pouvait percevoir que les choses en mouvements. Il souffrait du phénomène de Riddoch.

À travers le mouvement, les formes lui apparaissent

Le phénomène de Riddoch est une affection souvent causée par des lésions dans le lobe occipital qui limite voire détruise la capacité de la victime à distinguer les objets. Il correspond à la capacité pour un sujet aveugle de percevoir un objet quand celui-ci est en mouvement, alors qu’il ne voit rien quand l’objet est stationnaire. Le regard est attiré par cette stimulation visuelle à laquelle il se fixe.

Les objets en mouvement ne sont pas perçus en détail ou comme ayant des couleurs. Mais leur forme générale peut être vue sous la forme d’une ombre ou de ses contours. C’est précisément ce qui est arrivé de Milena Channing. Et ce qui est présenté dans la vidéo ci-dessous :

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L’article dans son intégralité :

Que voit cette femme aveugle qui perçoit le mouvement ?

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Dans un autre article de Sciences et avenir, on en apprend plus sur le cas de Milena :

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Extrait :

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La lésion cérébrale touche les lobes occipitaux et affecte en particulière le cortex visuel primaire (ou aire V1), la région qui intègre l’information visuelle. Pour comprendre comment le cerveau de Milena s’est adapté à cette condition et comment il réagit aux stimuli visuels, les chercheurs ont soumis la patiente à plusieurs tests. Ils lui ont montré des objets et des échiquiers en mouvement et ils ont surveillé l’activité cérébrale grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (fIRM).

De cette façon, ils ont observé que devant un objet en mouvement s’active, dans le cerveau de Milena, la région MT***, située dans le lobe temporal et dédiée à l’analyse de l’information sur le mouvement et la profondeur. Cette région lui permet également d’identifier la direction dans laquelle l’objet se déplace. Les chercheurs n’ont pas pu déterminer par quelle voie l’information arrive dans la région MT. Il s’agit peut-être des voies sous-corticales ou d’informations provenant de régions du cortex visuel qui ont été épargnées par l’AVC.

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L’article dans son intégralité :

Le cas de la patiente aveugle qui voit des objets en mouvement

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Dans la vidéo suivante (en anglais) qui expose le cas de Miléna, une chercheuse explique que son cas montre que la vision n’est pas une chose de type tout ou rien, et qu’il y a plusieurs aspects de la vision.

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Image de prévisualisation YouTube

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A l’inverse du cas de Miléna, il existe des personnes qui sont devenues incapables de percevoir le mouvement, comme on peut le voir dans cet article :

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En 1983, Joseph Zihl et ses collaborateurs ont publié à Munich un article consacré à une femme de 43 ans qui était devenue totalement incapable de percevoir les mouvements à la suite d’un accident vasculaire cérébral qui avait lésé les deux côtés de son cortex extrastrié impliqué dans la reconnaissance du mouvement (aire V5 / Nda = aire MT). Cette patiente souffrait donc de l’étrange syndrome de la cécité au mouvement (ou akinétopsie) qui se manifeste par des « arrêts sur image » de plusieurs secondes tout au long desquels elle ne perçoit qu’une image immobile en perdant toute conscience visuelle des mouvements dans son environnement. Traverser une rue était par exemple fort périlleux pour cette patiente puisqu’une voiture qu’elle avait vue « arrêtée » à une grande distance de l’endroit où elle était pouvait se retrouver tout près d’elle après qu’elle eut commencé à traverser. Se verser un verre d’eau pouvait être tout aussi problématique puisqu’elle voyait l’eau qui coule comme gelée et qu’elle comprenait qu’elle en avait trop versée quand elle découvrait soudain l’eau répandue sur la table.

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Note 1 : Pour aller plus loin, vous pouvez lire cet article de Mireille Ranc, enseignante de SVT, Lycée E Quinet, Bourg en Bresse, 2006. Relecture François Vital-Durand, INSERM Lyon-Bron sur les : Différentes voies visuelles

Note *** : Voir aussi cet article où il est question de l’aire MT :

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L’aire V5 (aussi appelée MT) semble contribuer de façon importante à la perception du mouvement. Cette région reçoit des projections des aires V2,V2 ainsi que la couche IV-B de l’aire visuelle primaire (V1). Il est important de noter que cette couche IV-B fait justement partie du canal magnocellulaire impliqué dans l’analyse du déplacement des objets.

 

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