Les cônes sont les photorécepteurs sur le rétine de l'œil responsable de la couleur et de la vision nette. Ils sont très concentrés dans le tache jaune, la zone de vision des couleurs et également la zone de vision la plus nette. Les humains ont trois types de cônes différents, chacun ayant sa sensibilité maximale dans les plages de fréquences bleues, vertes et rouges de la lumière.
Quels sont les cônes?
La zone de vision la plus nette est concentrée dans la rétine humaine dans le tache jaune (fovea centralis) d'un diamètre d'environ 1.5 mm. Dans le même temps, la vision des couleurs est également localisée dans la fovea centralis. le tache jaune est situé au centre de l'axe visuel de l'œil pour «regarder droit» et est équipé d'environ 140,000 563 photorécepteurs couleur par qmm. Ce sont ce que l'on appelle les cônes L, M et S, qui ont leur plus grande sensibilité à la lumière dans la gamme jaune-vert, vert et bleu-violet. Bien que les cônes L aient leur sensibilité maximale de 0.33 nanomètres dans la gamme jaune-vert, ils prennent également le relais dans la gamme rouge, de sorte qu'ils sont généralement appelés récepteurs rouges. Dans la partie la plus interne de la fovéa centralis, la fovéole, qui ne mesure qu'environ 6 mm de diamètre, seuls les cônes M et L sont présents. Au total, il y a environ 120 millions de récepteurs de couleur (cônes) sur la rétine. En plus des cônes, la rétine est principalement équipée à l'extérieur de la tache jaune d'environ XNUMX millions de photorécepteurs supplémentaires, appelés bâtonnets. Ils ont une structure similaire à celle des cônes, mais sont beaucoup plus sensibles à la lumière et ne peuvent distinguer que les tons clairs et foncés. Ils sont également très sensibles aux objets en mouvement dans le champ visuel périphérique, c'est-à-dire en dehors de la fovea centralis.
Anatomie et structure
Les trois différents types de cônes et les bâtonnets, qui ne sont présents que dans un seul type dans la rétine, convertissent les paquets de lumière reçus en signaux nerveux électriques dans leur fonction de photorécepteurs. Malgré des tâches légèrement différentes, tous les photorécepteurs fonctionnent selon le même principe d'action biochimique et physique. Les cônes sont constitués d'un segment externe et d'un segment interne, le noyau et la synapse pour la communication avec les cellules bipolaires. Les segments externe et interne des cellules sont reliés par un cil fixe, le cil de liaison. Le cil est constitué de microtubules dans un agencement nonagonal (polygone à neuf côtés). Les microtubules servent à stabiliser mécaniquement la connexion entre les segments externe et interne et à transporter la matière. Le segment externe des cônes a un grand nombre d'invaginations membranaires, les soi-disant disques. Ils forment des vésicules plates, densément compactées, qui - selon leur type - contiennent certains pigments visuels. Le segment interne avec le noyau cellulaire forme la partie métaboliquement active du photorécepteur. Au niveau de la synthèse des protéines du réticulum endoplasmique a lieu et dans le noyau une multitude de mitochondries prend soin de le métabolisme énergétique. Chaque cône est en contact avec sa «propre» cellule bipolaire via sa synapse, de sorte que le centre visuel dans le cerveau peut afficher un pixel séparé pour chaque cône, permettant une vision nette haute résolution.
Tâches
La tâche la plus importante des cônes est la transduction des impulsions lumineuses, la conversion des stimuli lumineux reçus en une impulsion nerveuse électrique. La transduction a lieu en grande partie dans le segment externe du cône sous la forme d'une «cascade de transduction de signal visuel» complexe. Le point de départ est l'iodopsine, qui est composée de cône opsine, la partie protéique d'un pigment visuel différent selon le type de cône, et rétinienne, un la vitamine A dérivé. Un photon incident de la longueur d'onde «droite» conduit à une conversion du rétinien en une autre forme, provoquant à nouveau la séparation des deux composants moléculaires et l'activation de l'opsine, initiant une cascade de réactions et de conversions biochimiques. Deux caractéristiques sont importantes ici. Tant qu'un cône ne reçoit pas les impulsions lumineuses de l'onde de longueur à laquelle son type d'iodopsine répond, le cône produit en continu le neurotransmetteur glutamate. Si la cascade de transduction du signal est initiée par une entrée lumineuse appropriée, la libération de glutamate est inhibée, provoquant la fermeture des canaux ioniques au niveau de la cellule bipolaire connectée à la synapse. Cela se traduit par de nouveaux potentiels d'action dans la rétine en aval ganglion cellules, qui sont transmises sous forme d'impulsions électriques aux centres visuels du SNC pour un traitement ultérieur.Ainsi, le signal réel n'est pas produit par l'activation d'un neurotransmetteur, mais en raison de son inhibition. Une autre particularité est que contrairement à la plupart des impulsions nerveuses, où prévaut le «principe du tout ou rien», en transduction, la cellule bipolaire peut produire des signaux graduels, en fonction de la force de l'inhibition de la glutamate. Ainsi, le force du signal émis par la cellule bipolaire correspond à l'intensité de l'incidence lumineuse au cône correspondant.
Maladies
Les symptômes les plus courants de dysfonctionnement associés aux cônes dans le rétine de l'œil sont des déficits de vision des couleurs, cécitéet une altération de la vision de contraste et même une perte du champ visuel. Dans les déficiences de la vision des couleurs, le type de cônes correspondant est limité en fonction, tandis qu'en couleur cécité, les cônes sont absents ou ont une défaillance fonctionnelle totale. Les défauts visuels peuvent être congénitaux ou acquis. Le déficit génétique de la vision des couleurs le plus courant est le déficit vert (deutéranopie). Il survient principalement chez les hommes en raison d'un défaut génétique sur le chromosome X. Environ 8% de la population masculine est touchée. La perception altérée des couleurs dans la gamme du bleu au jaune est le défaut visuel le plus courant dans la perte de vision des couleurs acquise par des lésions sur le nerf optique suite à un accident, accident vasculaire cérébral or cerveau tumeur. Dans certains cas, la dystrophie congénitale du cône-bâtonnet (ZSD) est présente avec des symptômes lentement progressifs jusqu'à une perte du champ visuel. La maladie commence dans la tache jaune et provoque initialement la dégénérescence des cônes, et ce n'est que plus tard que les bâtonnets sont touchés lorsque la dystrophie se propage à d'autres parties de la rétine.
