Les lobes occipitaux sont des régions vitales situées à l’arrière du cerveau et responsables du traitement des informations visuelles. Ils abritent le cortex visuel primaire, qui reçoit et interprète les stimuli visuels provenant des yeux.
Les lobes occipitaux jouent un rôle crucial dans des tâches telles que la reconnaissance des objets, la perception des couleurs, la perception de la profondeur et la détection des mouvements.
Les lésions de ces lobes peuvent entraîner des déficiences visuelles, telles que des difficultés à reconnaître des objets ou des perturbations de la perception visuelle.
La localisation du lobe occipital
Le lobe occipital est situé à l’arrière du cerveau et contient le cortex visuel primaire, qui est responsable de l’interprétation des informations visuelles entrantes.
C’est le plus petit lobe du cerveau, représentant environ 12 % de la surface totale du cortex cérébral. Il est situé à l’arrière du cerveau, derrière les lobes temporaux et pariétaux, et sous l’os occipital du crâne.
Les lobes occipitaux sont divisés en deux parties, dans les hémisphères gauche et droit du cerveau, séparées par une fissure cérébrale (un sillon profond séparant les deux hémisphères cérébraux).
Le lobe occipital reçoit essentiellement des informations sensorielles de la rétine des yeux, qui sont ensuite codées en différentes données visuelles, telles que la couleur, l’orientation et le mouvement.
Fonctions du lobe occipital
Voici une liste de quelques-unes des fonctions associées aux lobes occipitaux:
- Évaluer la taille, la profondeur et la distance
Détermination des informations sur les couleurs- Reconnaissance des objets
- Reconnaissance des visages
- Cartographie du monde visuel
- Mouvement
Les chercheurs pensaient autrefois que la seule fonction du lobe occipital était de contrôler les fonctions visuelles. Les lobes occipitaux transmettent les informations visuelles aux lobes temporaux, ce qui permet de donner un sens aux informations visuelles, de stocker les souvenirs et de répondre aux stimuli externes dans le monde.
Un phénomène intéressant lié aux lobes occipitaux est appelé synesthésie. Il s’agit d’une expérience perceptive dans laquelle des événements spécifiques dans une modalité sensorielle induisent des expériences dans une autre modalité.
Par exemple, un type de synesthésie appelé synesthésie couleur-graphème concerne les personnes qui perçoivent des expériences colorées avec des nombres ou des lettres écrites. Ainsi, elles peuvent attribuer la lettre « A » à la couleur rouge, ou le chiffre « 4 » à la couleur jaune.
Substructures
Les lobes occipitaux peuvent être divisés en plusieurs zones fonctionnelles, bien qu’aucun marqueur anatomique ne distingue ces zones.
L’imagerie cérébrale a révélé que les neurones du cortex occipital créent une carte visuelle continue des informations captées par la rétine.
De même, il convient de noter que le cortex moteur joue un rôle dans les muscles des yeux, qui sont fortement sollicités par les lobes occipitaux.
Cortex visuel primaire
Cette section est également connue sous le nom d’aire 17 de Brodmann ou d’aire visuelle V1. Le cortex visuel primaire reçoit des informations sensorielles de la rétine des yeux, puis transmet des informations relatives à la localisation, aux données spatiales, au mouvement et aux couleurs des objets dans le champ de vision.
Ces informations sont transportées par deux flux : le flux dorsal et le flux ventral. Le cortex visuel est divisé en six aires selon la fonction et la structure de chaque aire, appelées V1, V2, V3, V4 et V5.
Cortex visuel secondaire
Cette section est également connue sous le nom d’aires de Brodmann 18 et 19, ou aire visuelle V2. Il s’agit de l’aire qui entoure immédiatement le cortex visuel primaire.
Elle reçoit des informations du cortex visuel primaire en vue d’une organisation plus poussée de l’entrée visuelle. Elle transmet également des informations aux aires visuelles V3, V4 et V5.
Ventral Stream
Le cortex visuel secondaire englobe également le ventral stream, qui permet à l’information de circuler vers les structures du lobe temporal afin que nous puissions traiter la nature des objets.
Sans le flux ventral, nous serions toujours capables de voir normalement, mais sans conscience ou compréhension de ce que nous voyons.
Corps géniculés latéraux
Le corps géniculé latéral fait partie du thalamus et agit comme un système de relais sensoriel. Les informations brutes provenant de la partie externe de la rétine entrent dans cette zone pour être traitées avant d’être envoyées au cortex visuel primaire.
Lingula
La lingula est également responsable du traitement de la vision en recueillant des informations sur ce qui se trouve dans le champ de vision à partir de la moitié latérale de la rétine. Avec l’aide des corps géniculés latéraux, la lingula crée une conscience spatiale et donne de la profondeur aux informations visuelles.
Courant dorsal
Le courant dorsal permet à l’information de circuler des lobes occipitaux aux lobes pariétaux afin que nous puissions déterminer où se trouvent les objets. Le flux dorsal est connecté aux régions V1 et V2, ce qui permet à ces zones d’envoyer des informations sur la taille et la forme des objets dans notre champ de vision.
Dégâts
Voici une liste de symptômes qui peuvent apparaître si une personne a subi des dégâts dans son lobe occipital:
- Cécité
- Hallucinations
- Difficulté à localiser des objets
- Modifications de la perception de la profondeur
- Difficultés à identifier les couleurs
- Difficultés à lire et à écrire
- Incapacité à voir les couleurs, l’orientation et le mouvement
Synesthésie - Difficulté à reconnaître des objets dessinés
Les lobes occipitaux, situés à l’arrière du cerveau, sont moins susceptibles d’être endommagés. Comme pour de nombreuses régions du cerveau, si une partie du lobe occipital est endommagée, d’autres zones du cerveau peuvent compenser cette lésion, ce qui signifie que la fonction globale n’est pas totalement affectée. En revanche, une lésion complète du cortex visuel primaire peut entraîner une cécité corticale.
Le champ visuel étant essentiellement cartographié sur la surface du cortex visuel primaire, une petite lésion peut provoquer un « trou » dans une partie spécifique du champ de vision.
Une lésion du cortex visuel primaire peut également affecter la manière dont une personne reconnaît les objets par la vue. Par exemple, lorsqu’on lui présente un téléphone portable et qu’on lui demande de l’identifier, elle peut dire qu’elle voit un écran et quelques boutons, mais qu’elle n’est pas en mesure de nommer l’objet dans son ensemble. Cependant, si on leur donne le téléphone à tenir, ils seront capables de reconnaître ce qu’il est grâce au toucher. Lorsqu’ils entendent la voix de la personne, ils sont alors capables de la reconnaître par le son. Ce déficit est connu sous le nom d’agnosie visuelle.
Un autre trouble intéressant mais extrêmement rare est appelé syndrome de Riddoch. Il s’agit d’une condition dans laquelle un individu est incapable de voir des objets stationnaires dans son champ de vision. La chirurgie s’est avérée efficace chez les patients atteints d’épilepsie du lobe occipital.
Il est toutefois difficile d’identifier l’ensemble de la zone concernée par l’imagerie cérébrale, ce qui a parfois entraîné un déficit visuel post-opératoire après la chirurgie (Harward et al…, 2018).
Un moyen de renforcer les lobes occipitaux est de les exercer avec des activités visuelles.
Il peut s’agir d’exercices de visualisation, de regarder un film en 3D ou de conduire sans navigation GPS. Des exercices de ce type devraient contribuer à améliorer les compétences visuo-spatiales.
Études de recherche
- Sperling et al. (2006) ont étudié la base neuronale de la synesthésie couleur-graphème à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Ces résultats ont montré que la perception de la couleur induite par le graphème dans la synesthésie est causée par l’activation des zones de couleur du cortex visuel (V4).
- Kandel, Schwartz, & Jessell (1991) ont étudié les dommages dans les régions d’association pariétales-temporales-occipitales. Ils ont constaté que des lésions dans cette région peuvent entraîner une cécité aux mots avec des troubles de l’écriture, également connus sous le nom d’alexie et d’agraphie.
- Park, Yoon, & Rhee (2011) ont effectué des tests neuropsychologiques sur des patients ayant subi des lésions aux lobes occipitaux après un accident vasculaire cérébral. L’objectif était de vérifier si ces patients présentaient des déficits des fonctions exécutives. Ils ont constaté que les troubles de la mémoire étaient le seul domaine dans lequel les patients ayant subi une lésion isolée du lobe occipital présentaient une baisse de performance. Ce n’est qu’en cas d’atteinte supplémentaire des régions temporales qu’un dysfonctionnement exécutif a été constaté dans de nombreux domaines.
- Ishizaki et al. (2008) ont utilisé la tomographie par émission de positons (TEP) chez des personnes souffrant de dépression. Ils ont constaté que les différences de flux sanguin cérébral dans le lobe occipital étaient corrélées à la dépression. Après l’utilisation d’une pharmacothérapie, ils ont constaté que le flux sanguin cérébral augmentait dans les régions pariéto-occipitales.
- Les personnes autistes montrent généralement des compétences perceptives accrues lorsqu’elles sont engagées dans des tâches de recherche visuelle, de discrimination visuelle et de détection de figures intégrées. Lorsqu’elles accomplissent ces types de tâches visuelles, il a été démontré que l’activité cérébrale dans les lobes occipitaux de ces personnes est plus importante que chez les personnes neurotypiques (Samson, Mottron, Soulieres, & Zeffiro, 2011). Tate et al. (2007) ont utilisé l’imagerie par résonance magnétique (IRM) sur des personnes atteintes d’autisme et ont constaté une croissance excessive significative du cortex occipital. Une autre étude a également révélé un élargissement du lobe occipital chez les personnes autistes par rapport à un groupe témoin (Piven, Arndt, Bailey et Andreasen, 1996).
- Binder et al. (2008) ont constaté que les patients souffrant d’épilepsie des lobes occipitaux présentaient des déficits de la fonction visuelle. Gülgönen et al. (2005) ont étudié les fonctions neurobiologiques des personnes atteintes d’épilepsie du lobe occipital. Comme les lésions du lobe occipital peuvent provoquer des hallucinations visuelles, cette région a été étudiée en tant que corrélat neurobiologique des personnes atteintes de schizophrénie (McCarley et al., 1999). Onitsuka et al. (2007) ont utilisé l’IRM pour étudier le cerveau des personnes atteintes de schizophrénie. Ils ont constaté que les personnes atteintes de schizophrénie chronique présentaient un volume réduit de matière grise (zone la plus externe, contenant des neurones) dans le cortex d’association visuelle, ce qui suggère que cette zone est une cause de certains des déficits visuels observés chez les personnes atteintes de schizophrénie.
