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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 1^re 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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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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La perception et l’action sont intimement liées chez l’humain. De manière constante et le plus souvent inconsciente, nous percevons pour agir et nous agissons pour percevoir. Lorsque nous saisissons un objet, nous ajustons la trajectoire de notre main en fonction de ce que nous voyons et nous déplaçons notre tête pour mieux voir ou entendre, par exemple. Ce couplage joue un rôle essentiel dans nos interactions avec le monde.

Dans ce couplage perception/action  la proprioception joue un rôle fondamental dans la manière dont notre cerveau gère les informations venant de nos autres sens. Le Pr JP Roll (CNRS) considère la proprioception comme « le  sens premier, celui qui donne du sens aux autres sens » :

« Comment pourrions-nous localiser une cible visuelle dans l’espace sans que le système nerveux soit précisément informé du lieu où se trouve le corps et notamment l’œil ? »  

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En effet, la proprioception ne fonctionne pas indépendamment, mais en connexion avec les autres organes des sens et influence fortement leur travail en donnant constamment au cerveau l’indication de leur place respective dans le corps. Nos oreilles ne sont pas orientables, pour écouter en direction d’un son nous devons tourner la tête et les capteurs proprioceptifs des muscles du cou informent le cerveau de l’orientation de notre tête. De la même manière, le cerveau est informé de la direction de notre regard par le biais des muscles du cou, mais aussi grâce aux muscles oculomoteurs qui le renseignent sur la position des globes oculaires dans leur orbite. La proprioception permet de localiser les informations visuelles et auditives et joue ainsi un rôle important dans la manière dont le cerveau va traiter ces informations.

Nous savons aussi que notre cerveau est en permanence « bombardé » d’informations sensorielles : ouïe, vue, toucher, odorat, proprioception, douleur, chaleur, etc. Il ne peut toutes les traiter et seules arrivent à notre conscience celles qui sont utiles à ses objectifs. Il génère des prédictions sur le monde extérieur et sélectionne les informations sensorielles qu’il va utiliser, en fonction de ses simulations, ses expériences passées et de ses buts (Pr Alain Berthoz, Collège de France). La réalité de ce que nous percevons est sans cesse reconstruite par notre cerveau. Nous pouvons très bien ne pas « voir » des éléments flagrants qui sont pourtant sous nos yeux. A l’inverse, nous verrons mieux un objet si le cerveau peut  prédire son apparition.

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Dans le même ordre d’idées, j’ai trouvé très intéressant cet article de l’INSERM :

Le cortex moteur aide à mieux entendre

Extrait :

Le cortex moteur aide le système auditif à mieux entendre. C’est ce qu’a constaté une équipe Inserm en étudiant l’impact des rythmes sur la perception auditive.

« Quand une personne est dans sa voiture et que le feu passe à l’orange, elle sait qu’elle doit s’arrêter et s’y prépare. Il y a une anticipation. La question que nous nous posions était de cet ordre-là : lorsqu’il s’agit d’audition, qu’est ce qui permet d’anticiper ce que l’on va entendre et d’en améliorer ainsi la perception ?« , explique Benjamin Morillon*, co-auteur de ces travaux avec Sylvain Baillet de l’Université McGill à Montréal. « Nous savions qu’un son rythmé est mieux intégré qu’un bruit désorganisé. Par ailleurs, nous savions également que le cortex moteur est impliqué dans la perception de tous les autres sens : la vue, le toucher, l’ouïe et l’odorat. Il permet de faire bouger les organes sensoriels pour améliorer la perception, notamment les yeux, la langue, les doigts, ou encore la truffe chez les animaux. Il permet également de capter une temporalité, c’est-à-dire qu’il est sensible à un signal récurrent ou prévisible, et permet donc d’anticiper un évènement à venir. Par exemple, on verra mieux un objet si on sait quand il va apparaître. Nous nous sommes donc demandés si le cortex moteur pouvait aussi jouer un rôle dans le lien entre son rythmique et qualité d’écoute. Peut-il capter une certaine temporalité des sons pour augmenter la perception auditive ? Autrement dit, est-ce que le rythme sonore, le flux d’une voix, pourrait être capté par le cortex moteur pour améliorer l’écoute ?« , raconte le chercheur.

Pour le vérifier les scientifiques ont exposé des volontaires à différentes fréquences sonores émises à intervalles réguliers et ont enregistré leur activité cérébrale par magnétoencéphalographie, une technique qui permet de mesurer le champ magnétique très faible produit par l’activité des neurones. Cela leur a permis de constater que lorsqu’un son est émis de façon rythmique, le cortex moteur s’active et des oscillations neurales se propagent vers le cortex auditif, augmentant la perception de ce son par rapport à un bruit de fond : « Nos résultats démontrent qu’il existe une forme de perception active en audition, avec un système moteur faisant partie intégrante du traitement auditif, clarifie Benjamin Morillon. La communication entre les cortex auditifs et moteurs est indispensable à une écoute de qualité« , précise-t-il. Cela signifie que lorsqu’une personne se concentre sur une voix, le cortex moteur en saisit le flux, le rythme, et que cela aide à comprendre ce qui est dit. Il capte un signal rythmique et prépare en quelque sorte le cortex auditif à entendre le son suivant. D’ailleurs ce coup de pouce du cortex moteur s’observe davantage en milieu sonore bruyant. « Quand le son est difficile à distinguer parmi d’autres, comme au cours d’une soirée animée, l’activation de cette région est importante pour aider le système auditif à entendre. A l’inverse, quand l’environnement est silencieux et que les sons sont bien distincts, cette activation ne se fait pas ou peu« , explique le chercheur. [...]

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