VISION Vision et évolution animale
La perception des formes
Dans le cerveau des Arthropodes ou la partie nerveuse de la rétine des Vertébrés, des neurones sensoriels spécifiques mesurent et comparent les niveaux d'activation de photorécepteurs voisins. Par un jeu d'inhibition, ils empêchent la transmission des activations peu intenses. Il en résulte une augmentation du contraste de l'image qui fait ressortir des contours par juxtaposition de zones de forte activation et de zones inactives. Ces contours constituent des formes que le cerveau peut identifier.
La qualité de ces formes dépend directement du nombre de photorécepteurs, mais également du degré de convergence de l'information visuelle sur les neurones du système comparateur : la meilleure définition est obtenue par la relation 1 photorécepteur-1 neurone (cas de la fovéa des rapaces diurnes ou des humains). Chez la plupart des animaux pouvant percevoir les formes, c'est-à-dire ceux qui présentent une organisation fonctionnelle de leurs réseaux nerveux de type coordonné ou cognitif, la définition image est assez faible, voire très mauvaise (plus de dix photorécepteurs pour un neurone), mais la vision de ces animaux repose essentiellement sur la détection des mouvements.
Le crapaud, dont l'organisation des réseaux nerveux est de type coordonné, ne réagit qu'à des formes géométriques simples et en mouvement. Pour ce prédateur de vers et d'insectes, toute forme étirée (même un leurre) en mouvement dans le sens de l'allongement est considérée comme une proie et est systématiquement attaquée. La même forme se déplaçant dans une autre direction laisse le crapaud totalement indifférent. Cette distinction de comportement repose sur le fonctionnement de deux groupes de neurones spécialisés, chacun étant activé par l'une des situations. Dans le cas de l'identification d'une « proie », l'activité du premier groupe de neurones déclenche les programmes d'activation motrice nécessaires au comportement prédateur. L'activation du second groupe de neurones inhibe ces mêmes programmes, et le crapaud ne réagit pas. Lorsque les deux groupes de neurones sont activés, ils déclenchent une activation motrice d'urgence et le crapaud s'enfuit. Dans ce dernier cas, le stimulus visuel est une forme de grande taille, approximativement aussi haute que large... version simplifiée des prédateurs du crapaud.
Chez les Oiseaux et les Mammifères, mais également chez la pieuvre, la distinction des formes est plus élaborée pour des formes complexes. Chez ces animaux, elle n'est plus assurée par de petits groupes de neurones, mais par des réseaux cognitifs qui identifient les objets non pas par leur image mais par une série de caractéristiques aboutissant à la création de catégories mentales. Plus l'objet est complexe, plus sa description est riche et meilleure est son identification.
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Écrit par
- Stéphane HERGUETA : muséologue au Muséum national d'histoire naturelle
Classification
Médias
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Encyclopædia Universalis France
Vision : guidage visuel chez la mouche
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