En quoi la capacité de vision d’un faucon est-elle exactement différente de celle d’un humain moyen?
Julie Desjardin, étudiante en neurosciences et Brandon McLaughlin, étudiant en biologie, pèsent via Quora:
Julie:
Les faucons et autres oiseaux de proie ont en fait 2 fovées. La fovéa est l’endroit à l’arrière de votre globe oculaire où vous avez la plus forte densité de bâtonnets et de cônes. Sous ceux-ci, vous avez un plus grand nombre de cellules ganglionnaires et donc une représentation plus élevée dans la rétine et éventuellement sur le cortex visuel. Les faucons ont à la fois une fovéa centrale et une fovéa périphérique. Les humains n’en ont qu’un central.
Une bonne démonstration de ceci est d’ouvrir un document plein de texte sur votre ordinateur et sans bouger l’œil, essayez de voir combien de mots vous pouvez lire en commençant par le centre et en sortant. Vous découvrirez que notre acuité visuelle diminue considérablement en dehors de notre fovéa centrale. C’est pourquoi nous devons tellement bouger les yeux.
Si vous cherchez une réponse plus spécifique, je vous recommande de consulter cet article de revue:
Cognition visuelle et représentation chez les oiseaux et les primates
Brandon:
Excellente réponse de Julie. Je vais juste ajouter un peu ici à un niveau plus « systèmes », plutôt que cellulaire.
La plupart des vertébrés ont ce qu’on appelle la « vision binoculaire ». Je suis sûr que vous avez entendu quelque chose sur le fonctionnement de la vision binoculaire. La vision binoculaire fait référence au fait que nous utilisons deux yeux travaillant ensemble pour percevoir les images. D’un point de vue anatomique / physiologique, cela offre plusieurs avantages. Premièrement, cela donne une vision plus large du monde qui nous entoure. Befoe J’arrive à hawks, découvrez la vision binoculaire bien étudiée chez les grenouilles:
Vous pouvez voir le champ binoculaire et les champs monoculaires dans l’image de droite. Remarquez le champ aveugle extrêmement petit directement derrière la grenouille. La grenouille est à la fois un animal de proie et un prédateur. En tant qu’animal proie, il est important de pouvoir voir autant que possible sous tous les angles à n’importe quelle position donnée. Vous ne voulez pas que des prédateurs se faufilent sur vous. Pour cette raison, les animaux qui sont prédatés ont généralement des yeux situés plus éloignés, plus vers l’extérieur de la zone de la tête. Dans le cas d’un prédateur, les yeux sont généralement plus rapprochés et dans la zone la plus frontale de la tête (faucons et humains, bien que les humains soient également quelque part au milieu). Cela offre une capacité supérieure à se concentrer sur une cible et à y aller rapidement et avec précision. Les faucons n’ont pas de prédateurs à ma connaissance, ils n’ont donc pas nécessairement besoin de voir une vue particulièrement large, contrairement à la grenouille. Dans le cas d’un prédateur comme un faucon qui s’en prend à cette grenouille, il y a très peu de place pour l’erreur en matière de furtivité.
L’image de gauche montre le chevauchement des champs visuels de chaque œil. C’est le champ binoculaire. L’œil gauche peut voir un peu de ce que l’œil droit voit aussi, et vice versa. Ainsi, sur cette image, l’œil droit voit les zones A, B et C, mais pas la zone non marquée. Alors, pourquoi est-ce important et pourquoi est-ce que je parle de grenouilles? Eh bien, regardez ici. Il y a aussi quelque chose appelé « carte topographique » qui est projeté des yeux au cerveau. Chez la grenouille, cette carte de ce que la rétine « voit » se trouve sur le tectum optique. Comme une carte routière ou une carte d’une ville, les points de repère sont en quelque sorte associés spatialement à la façon dont ils sont réellement dans la vie réelle. Donc, si l’Empire State Building se trouve à l’emplacement x par rapport à Times Square, il se trouve également sur une carte.
Il s’agit d’un aperçu approximatif du système visuel de la grenouille et est très similaire à celui des humains. Notez que les images de l’œil gauche se projettent vers le tectum droit d’une manière spatialement liée à la façon dont elles sont projetées sur la rétine. De là, les informations sont transmises au noyau isthmi (colliculus supérieur chez l’homme) où il y a un retour vers le tectum, MAIS une partie de ces informations est projetée vers le tectum opposé. Intéressant. Eh bien, il s’avère que c’est là que la vision binoculaire est traitée.
Alors qu’en est-il des faucons? Malheureusement, les faucons ne sont pas aussi bien étudiés que les grenouilles. Mais nous savons quelque chose. Consultez ces schémas comparant différents types d’animaux et la façon dont leurs informations visuelles sont traitées:
Sans entrer trop dans les détails expérimentaux qui impliquent le noyau isthmi pour contribuer fortement à la réponse comportementale, je peux vous dire ceci: Chez les grenouilles, le noyau isthmi améliore la libération de neurotransmetteurs des axones rétinotectaux qui leur permettent d’atteindre leur « seuil comportemental » et d’agir selon le type de stimulus (Dudkin, Myers, Ramirez & Gruberg 1998). Maintenant, regardez le schéma de l’oiseau par rapport à celui du mammifère. Voyez tous ces noyaux hautement développés et séparés par rapport au mammifère, ou à tout autre de ces animaux?
Juste pour ajouter à la complexité et au développement de ce système chez les oiseaux, jetez un coup d’œil à ceci:
C’est l’anatomie de l’oiseau système isthmotectal. Les voies bleues sont une entrée excitatrice du tectum, le vert est une rétroaction excitatrice de l’Ipc & SLu vers le tectum (ces noyaux), et l’orange est une sortie inhibitrice de l’Imc vers l’Ipc, Slu & tectum partout sauf à l’emplacement visuotopique.
Et voici l’électrophysiologie:
Je ne m’attends pas à ce que quiconque comprenne pleinement ce que ces deux images signifient vraiment. Je ne les comprends même pas complètement. Le fait est, regardez ce système magnifique, très complexe et très organisé. Ces animaux ont fait quelque chose de vraiment incroyable tout au long de leur évolution et, par conséquent, sont EXTRÊMEMENT bons dans ce qu’ils font: chercher des proies et les obtenir.