Structure et fonction

À l’âge adulte, les axones d’environ 1,2 million de cellules ganglionnaires rétiniennes convergent au niveau du disque optique pour former le nerf optique. Le disque optique est dépourvu de photorécepteurs et forme donc une tache aveugle dans le champ visuel de chaque œil. Au niveau du disque optique, les fibres du nerf optique sortent de l’œil par des fenestrations dans la sclérotique, appelées lamina cribrosa. Les axones des cellules ganglionnaires de la rétine ne sont pas myélinisés avant de traverser la lamina cribrosa. C’est un avantage, car les fibres myélinisées dans la rétine interféreraient avec le trajet de la lumière entrante. Accompagné par l’artère ophtalmique, le nerf optique pénètre dans le crâne osseux par le foramen optique et voyage dans le canal optique pour atteindre la fosse crânienne moyenne. Dans la fosse crânienne moyenne se trouve le chiasma optique.

Les nerfs optiques des deux yeux se rejoignent au niveau du chiasma optique et forment les voies optiques. Au niveau du chiasma optique, les fibres rétiniennes nasales de chaque nerf optique se décussent (se croisent) dans le tractus optique controlatéral, tandis que les fibres rétiniennes temporales restent dans le tractus optique ipsilatéral. Les fibres rétiniennes nasales relaient les informations sensorielles du champ visuel temporal de l’œil correspondant. Les fibres rétiniennes temporales relaient les informations sensorielles du champ visuel nasal de l’œil correspondant. Par conséquent, les voies optiques relaient les informations sensorielles des champs visuels controlatéraux. Par exemple, le tractus optique droit relaie l’information sensorielle du champ visuel gauche. En outre, avant de former les voies optiques, certaines fibres nerveuses de chaque œil se déplacent vers le haut pour faire synapse dans le SCN situé dans l’hypothalamus. Cette entrée synaptique influence le rythme circadien contrôlé par le SCN.

La majorité des fibres des voies optiques font synapse dans le LGN du thalamus. Un petit groupe de fibres fait synapse dans le noyau prétectal du mésencéphale pour initier le réflexe lumineux pupillaire. Un autre petit groupe de fibres se synaptise dans le colliculus supérieur pour influencer les mouvements oculaires en réponse à des stimuli environnementaux, tels que des bruits et des mouvements. Les axones du LGN forment les radiations optiques, également connues sous le nom de trajets géniculocalcarine. Les radiations optiques sont présentes de manière bilatérale et sont divisées en deux parties, supérieure et inférieure. La division supérieure (boucle de Baum) est composée de fibres provenant de la rétine supérieure, relayant les informations sensorielles du champ visuel inférieur. La division inférieure (boucle de Meyer) est composée de fibres provenant de la rétine inférieure, relayant l’information sensorielle du champ visuel supérieur. Les deux divisions se terminent dans le cortex visuel primaire situé autour du sillon calcarin du lobe occipital. Les informations visuelles sont traitées dans le cortex visuel primaire et sont ensuite analysées par les zones d’association visuelle au sein du SNC.

Réflexe de la lumière pupillaire

Le nerf optique est le membre afférent du réflexe de la lumière pupillaire. Lorsque la lumière est introduite dans l’œil, les photorécepteurs sont stimulés et propagent le signal aux cellules ganglionnaires rétiniennes. Les fibres rétiniennes nasales relaient le stimulus vers le noyau prétectal controlatéral, et les fibres rétiniennes temporales relaient le stimulus vers le noyau prétectal ipsilatéral. Les fibres des deux noyaux prétectaux activent bilatéralement les neurones du noyau d’Edinger-Westphal, initiant ainsi la branche efférente du réflexe. Les axones de ces neurones parasympathiques préganglionnaires se déplacent le long de la périphérie du nerf oculomoteur (CN III) et innervent le ganglion ciliaire. Les axones parasympathiques postganglionnaires du ganglion ciliaire forment les nerfs ciliaires courts. Les nerfs ciliaires courts stimulent les pupilles sphinctériennes pour qu’elles se contractent, provoquant un myosis. En raison de l’activation bilatérale des noyaux prétectaux et des noyaux d’Edinger-Westphal, la stimulation d’un œil avec de la lumière provoquera une constriction pupillaire dans l’œil ipsilatéral (réponse directe), ainsi qu’une constriction pupillaire dans l’œil controlatéral (réponse consensuelle).

Réflexe d’accommodation

Le réflexe d’accommodation est initié par une transition de la focalisation vers un objet proche. Le nerf optique est le membre afférent de ce réflexe. Contrairement au réflexe pupillaire lumineux, un stimulus afférent doit être relayé par la voie visuelle pour atteindre le cortex visuel primaire et les aires d’association visuelle. Les neurones des aires d’association visuelle initient la branche efférente du réflexe en stimulant le noyau d’Edinger-Westphal et le noyau oculomoteur situés dans le mésencéphale. Comme pour le réflexe pupillaire lumineux, la constriction pupillaire résulte de l’activation du système à deux neurones décrit précédemment. En plus de la stimulation du sphincter pupillaire, les nerfs ciliaires courts innervent également le muscle ciliaire. La contraction du muscle ciliaire entraîne la relaxation des fibres zonulaires attachées au cristallin. Cette relaxation entraîne une augmentation de l’épaisseur axiale, ce qui se traduit par un pouvoir de réfraction plus élevé. Enfin, les fibres somatiques des nerfs oculomoteurs sont responsables de la stimulation du muscle droit médian. La contraction des muscles droits médians entraîne l’adduction des yeux, et lorsque cela coïncide, la convergence est atteinte. Ainsi, le réflexe d’accommodation est une combinaison de myosis, d’augmentation du pouvoir réfringent du cristallin et de convergence.