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Rat Behavior and Biology : Que voient les rats ?

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Que voient les rats ?
(http://www.ratbehavior.org/RatVision.htm)


Auteur original : Anne Hanson (14 mars 2007)
Traduction : Cécile Voisin (22 janvier 2011)
Correction : Charlotte Dumartin, Estelle Deyrieux et Laura De Paepe


En étudiant les yeux et les comportements des rats, les scientifiques ont pu se faire une très bonne idée de comment les rats voient le monde. En un mot, les rats sont dichromates : ils perçoivent les couleurs un peu comme un humain daltonien, mais leur saturation de la couleur est vraiment faible et semble être moins importante pour eux que la luminosité. La vision du rat est très flou, environ 20/600 pour un rat normalement pigmenté. Les rats albinos, cependant, sont probablement aveugles ou avec une vue sévèrement réduite, avec une vision d'environ 20/1200.


Sommaire

Que voient les rats normalement pigmentés ?

Vision des couleurs

Les rétines des êtres humains et des rats ont deux types de récepteurs de lumière : les cônes qui sont sensible à la lumière forte et aux couleurs, et les bâtonnets qui sont sensibles à la lumière douce et ne peuvent pas distinguer les couleurs. Les rétines des rats et des humains diffèrent cependant dans le type et la densité des cônes dans la rétine, ce qui a un rôle dans la vision des couleurs.

Vision des couleurs de la rétine

Les humains ont trois sortes de cônes de couleur. Nous avons une vision "trichromatique", faite de cônes "bleus" à petites longueurs d'onde, de cônes "verts" à moyennes longueurs d'onde et de cônes "rouges" à grandes longueurs d'onde.

Les rats ont seulement deux types de cônes (appelée vision "dichromatique") : un petit "bleu-UV" et les moyens "verts" (Szel 1992). La sensibilité maximum des cônes "verts" est d'environ 510 nm (Radlwimmer 1998), mais les cônes "bleus" sont à d'encore plus petites longueurs d'onds que les cônes bleus des êtres humains, culminant à 359 nm. Cela signifie que les rats peuvent voir les ultraviolets, ils peuvent voir des couleurs que nous ne voyons pas (Jacobs et al. 1991; 2001).

Environ 88 % des cônes des rats sont les moyens "verts", et 12 % sont les longs bleus-UV (Jacobs et al. 2001), les cônes bleus-UV sont situés dans la zone basse de la rétine (Szel et al. 1996). Pour en savoir plus sur comment est élaborée la vision des ultraviolets et des couleurs rouge et verts, voir Shi et al. 2001, Yokoyama et Radlwimmer 1999, 2001, Shi et Yokoyama 2003.

Perception des couleurs

Donc, la rétine du rat est sensible aux ultraviolets, aux verts et aux bleus. Le rat peut-il vraiment percevoir différentes couleurs et les différencier ? Pendant longtemps, on a cru que les rats étaient daltoniens (e.g. Crawford et al. 1990). De récentes expériences comportementales ont cependant montré que les rats peuvent percevoir les lumières ultraviolettes, et peuvent avec de l'entraînement faire la distinction entre les ultraviolets et les lumières visibles, et entre différentes couleurs de la fourchette bleu-vert (Jacobs et al. 2001).

A quoi ressemble une telle vision ? Les animaux avec un daltonisme rouge-vert seraient capables de distinguer les bleus des verts, mais les rouges apparaitraient sombre pour eux. Ils auraient aussi un point dans la région bleue-verte du spectre : ils ne peuvent pas distinguer les nuances bleues-vertes de certaines teintes de gris. La vision des couleurs du rat se fond avec les ultraviolets cependant, ainsi ils peuvent voir les nuances ultraviolettes que nous ne voyons pas (voir fleurs sous lumière ultraviolette pour se faire une idée d'à quoi ressemblent les UV).

Les rats n'ont pas beaucoup de cônes : 99 % de la rétine du rat est composée de bâtonnets, qui ne sont sensibles qu'à la lumière et au sombre ; seulement 1 % est composée de cônes (LaVail 1976), alors que les humains en ont 5 % (Hecht 1987). Ainsi la perception des couleurs pour un rat doit être plus faible que la nôtre, et les signaux de couleurs ne doivent pas être très importants pour les rats. En fait, la luminosité semble être bien plus importante que les couleurs pour les rats. Il est simple d'entraîner les rats à différencier comportementalement les luminosités, mais difficile de les entraîner à différencier comportementalement les couleurs (Jacobs et al. 2001).

Ainsi, alors que les rats sont physiquement capables de faire la distinction entre les ultraviolets, les bleus et les verts, des telles différences semblent ne pas avoir beaucoup de sens pour eux. Cela rentre dans le concept "différence apparente" vs. "différence significative", présenté pour la première fois par Nelson et Marler (1990).

Quelle est la fonction de la vision ultraviolette

La fonction de la vision ultraviolette chez les rongeurs n'est pas encore très bien comprise et est actuellement un sujet actif de recherches. Voici quelques possibilités :


  • Visibilité du marquage urinaire : L'urine est visible sous lumière ultraviolette (les êtres humains peuvent voir l'urine des rats en utilisant une lumière noire). Ainsi, quand les rongeurs laissent un marquage urinaire dans leur environnement, ces marques sont autant visibles que respirables (par exemple les dègues, Chavez et al. 2003, les campagnols, Koivula et al. 1999, les souris, Desjardins et al. 1973). Malheureusement, ces marques urinaires sont aussi visibles par les prédateurs, comme les rapaces diurnes. En utilisant les signaux ultraviolets des marquages urinaires, les crécerelles peuvent faire une distinction entre les pistes actives ou abandonnées de campagnols, augmentant ainsi le succès de leur chasse (Viitala et al. 1995).


  • Le corps sous U.V. : Différentes parties du corps d'un animal peuvent réfléchir différentes quantités de lumière ultraviolette. Chez les dègues, par exemple, le ventre reflète plus de lumière U.V. que le dos. Ainsi, quand un dègue se tient debout sur ses pattes arrières il expose son ventre aux autres dègues, et la vision ultraviolette entre en jeu. Quand il se tient sur ses quatre pattes, la faible réflexion de son dos peut aider le dègue à être moins visible pour les rapaces (Chavez et al. 2003).


  • La vision ultraviolette au crépuscule : La lumière ultraviolette n'est pas disponible la nuit, mais est abondamment disponible le jour. Chose intéressante, il y a une augmentation importante du ratio d'ultraviolets à la lumière visible aux crépuscules du matin et du soir (Hut et al. 2000). Les rats sont nocturnes, mais ils sont aussi actifs durant les crépuscules, commençant juste avant le lever du jour et se terminant juste avant le coucher du soleil (Robitaille et Bovet 1976). La vision ultraviolette serait avantageuse à ces crépuscules. Il est donc possible que la sensibilité des ultraviolets soit conservée chez les rats étant donné qu'elle est utile durant les crépuscules.

Acuité visuelle

Le monde du rat est très flou. L'acuité visuelle est mesurée en cycles par degré (cpd), une mesure du nombre de lignes qui peuvent être vues distinctement dans un degré du champs de vision. L'acuité des humains est d'environ 30 cpd, celle des rats normalement pigmentés est de 1 cpd et de 0,5 pour les rats albinos (Prusky et al. 2002, 2000, voir aussi Birch et Jacobs 1979 qui ont trouvé 1,2 cpd pour les rats pigmentés et 0,34 à 0,43 cpd pour les rats albinos). Si on traduit la mesure de cpd de Prusky en mesure de la vision du schéma, un rat normalement pigmenté a une vision d'environ 20/600, et un rat albinos a une vision d'environ 20/1200.

L'acuité des rats peut aussi être mesurée en examinant la densité de cellules ganglionnaires de la rétine. Plus les cellules ganglionnaires sont denses, plus l'acuité est haute à ce point de la rétine. Chez les rats, la zone la plus dense de cellules ganglionnaires (définie comme la région englobant 75 % du maximum de la densité de cellule ganglionnaire) est large de 52,8° et se situe un peu au-dessus du disque optique. La densité maximale de cette zone est de 6,774 cellules/mm². Ce n'est pas très dense : la zone la plus dense de la rétine humaine, la fovéa, a plus de 38 000 cellules/mm² (Curcio et Allen 1990). La faible densité de cellules ganglionnaires dans la rétine du rat suggère une acuité visuelle maximale de 1,5 cpd, ce qui est cohérent avec les mesures trouvées dans les expériences sur l'acuité comportementale (Heffner et Heffner 1992).

Profondeur de foyer

En plus d'une pauvre acuité visuelle, les rats ont une énorme profondeur de foyer. La profondeur de foyer est la distance à laquelle un objet est à focalisation équivalente pour une œil non-accommodé. Chez les humains, la profondeur de foyer est de 2,3 mètres à l'infini (Campbell 1957). Chez les rats, la profondeur de foyer est de 7 centimètres à l'infini (Powers et Green 1978), ce qui pourrait être dû à la petite taille de l'œil du rat et à sa faible acuité (Green et al. 1980).

Une conséquence de cette différence dans la profondeur de foyer est que les humains perçoivent le flou après un changement d'environ 1/3 dioptrie, mais les rats ont besoin d'un changement de 14 dioptrie pour percevoir le moindre flou (Powers et Green 1978).

Est-ce que de petites lunettes aideraient un rat à voir mieux ?

Non.

Pour comprendre pourquoi, imaginez que vous mettez des lentilles de différentes puissances devant un œil humain et un œil de rat, comme l'ophtalmologiste le fait lorsqu'il prépare pour vos lunettes. Un humain peut percevoir de légères différences dans la puissance de ces lentilles : une différence aussi faible que 0,3 dioptrie. Une lentille de 0,3 dioptrie est une lentille faible : elles est plus faible qu'une lentille de 0,5 dioptrie qui corrigerait la vue d'une personne faiblement myope avec une vision de 20/25 à 20/30.

Donc, une personne ayant une vision parfaite 20/20 qui met des lunettes à 0,3 dioptrie détectera juste un petit flou. C'est le plus petit changement en puissance de lentille que les êtres humains peuvent percevoir.

Cependant, un rat ne peut pas percevoir une si petite différence de 0,3 dioptrie à cause de son énorme profondeur de foyer. Ainsi, si vous mettez des petites lunettes à 0,3 dioptrie sur un rat, il ne percevra aucun changement de flou. Il en serait de même avec des lunettes à 2 dioptries, ou 6 dioptries ou même 10 dioptries. En fait, pour qu'un rat perçoivent le moindre changement de flou, il faudrait des lunettes épaisses à 14 dioptrie. Avec des lentilles d'une telle puissance, le rat percevrait probablement une légère augmentation du flou.

Le résultat de cela est que la vision d'un rat est naturellement très faible et ne peut pas être corrigée avec des lunettes, même si vous faisiez des lunettes assez petites. Les yeux des rats ne peuvent pas avoir de vision 20/20. L'énorme profondeur de foyer de leurs yeux, combinée à une minuscule optique, au grain grossier de leur rétine, à leur incapacité à changer la forme de leur lentille pour ajuster le foyer, constituent à eux tous la faible vision du rat. La vision 20/600 du rat est probablement ce qu'ils peuvent avoir de mieux. Donnez à un rat des lentilles immensément puissantes et sa vision deviendra encore plus flou.

Orientation

Champs de vision vs. perception du relief en vision binoculaire

Les rats ont leurs yeux sur chaque côté de leur tête. Cette position permet un plus large champ de vision mais moins de vision binoculaire (Block 1969).

Plus précisément, la position des yeux sur la tête représente un compromis entre champ de vision et vision binoculaire, ce qui est utilisé en perception du relief en vision binoculaire. Les yeux placés latéralement (de chaque côté de la tête) scannent des portions différentes du monde, et le champ de vision à chaque moment est énorme. Comme cette position permet à l'animal de détecter les menaces venant de plusieurs directions à la fois, on la retrouve souvent chez les proies (chevaux, pigeons, gaufres, etc.)

Les yeux placés à l'avant de la tête se chevauchent bien plus. Cela signifie un plus petit champ de vision, mais une plus grande vision binoculaire. La profondeur de foyer est utile aux prédateurs qui ont besoin de coordonner leurs mouvements pour capturer une proie, ainsi les prédateurs ont souvent les yeux à l'avant du visage (rapaces, chats, chiens, etc.)

Voici comment une vision binoculaire assure une profondeur de foyer. Chaque œil voit une image légèrement différente. Plus l'objet est proche, plus il semblera différent à l'autre œil. Le cerveau traite la disparité entre les deux images et cela assure une profondeur de foyer. Aussi, se concentrer sur un objet proche fait converger doucement les yeux, et le cerveau utilise les informations des muscles des yeux pour calculer à quelle distance est l'objet. Donc, plus il y a de chevauchement dans les champs de vision des deux yeux, plus il y aura de perception du relief en vision binoculaire.

Les rats n'ont pas autant de chevauchement que nous : leur champ de vision binoculaire est seulement d'environ 76°, alors que le nôtre est d'environ 105° (Heffner et Heffner 1992). Donc, les rats ont un plus large champ de vision que nous, mais une plus faible perception du relief en vision binoculaire.

Perception du relief utilisant la parallaxe du mouvement

Cependant, il y a plusieurs autres façons de percevoir la profondeur sans vision binoculaire (par exemple déplacement d'une image et parallaxe du mouvement). La parallaxe du mouvement est l'une de ces méthodes non-binoculaires pour percevoir la profondeur. Quand on bouge sa tête d'un côté à l'autre, les objets semblent changer leur position entre eux. Les objets proches semblent bouger plus que les objets qui sont loin. C'est ce qu'on appelle parallaxe relative du mouvement, et le cerveau utilise cela pour calculer la distance relative entre les objets.

Une image de l'objet bouge aussi à travers la rétine. Le mouvement apparent de l'objet à travers la rétine, combiné à l'amplitude du mouvement de la tête sont utilisés pour calculer la distance absolue entre l'observateur et l'objet. C'est ce qu'on appelle parallaxe rétinienne ou absolue du mouvement (Kral 2003).

Les rats utilisent la parallaxe du mouvement pour estimer la profondeur. Legg et Lambert (1990) ont compté le nombre de mouvements de têtes verticaux d'un rat avant de sauter entre deux plateformes. Quand l'interface entre les plateformes augmente, les rats entraînés sont plus performants et font plus de mouvements de têtes verticaux avant de sauter. Ils peuvent ajuster la taille de leurs mouvements de tête jusqu'à ce qu'ils produisent une quantité détectable de parallaxe du mouvement (Ellis et al. 1984). Quand l'espace s'élargit, il faut des mouvements de tête plus larges. Legg et Lambert (1990) ont découvert que ces rats pouvaient sauter avec exactitude même si seulement le bord la plateforme est visible, indiquant que les rats utilisent la parallaxe absolue du mouvement pour estimer la profondeur. Cependant, le fait que les rats soient réticents à sauter sur un bord proche indique qu'ils préfèrent utiliser la parallaxe relative du mouvement.

Orientation visuelle

Les rats s'orientent en utilisant des signaux visuels distants (Hebb 1938, Lashley 1938). Par exemple, Carr (1913) a découvert que les rats entraînés dans un labyrinthe sans côté perdaient leur chemin si le labyrinthe tournait, mais si l'environnement visuel tournait avec le labyrinthe leurs performances n'en souffraient pas (Higginson 1930). La présence de signaux visuels dans les labyrinthes accélère le procédé d'apprentissage du labyrinthe, alors que le retrait de signaux visuels conduit un rat même entraîné à faire des erreurs (Honzik 1936). Les rats peuvent faire la différence entre des stimuli visuels à 51 cm (Mostafa et al. 2002) et peuvent faire la différence entre un chemin vers un labyrinthe bloqué et un labyrinthe ouvert à plus de 75 centimètres de distance (Robinson et Weever 1930).

Les rats utilisent aussi leur vision pour des distances plus courtes. Par exemple, les rats peuvent sauter d'une plateforme surélevée à un autre surface à une distance de 30 cm (Lashley 1930).

Cependant, a de très courtes distances, les rats peuvent faire confiance à leurs moustaches plus qu'à leurs yeux. Dans une expérience, les rats ont été placés sur un morceau de verre. La moitié du verre était sur une plateforme, et l'autre moitié au-dessus du vide. C'est ce qu'on appelle une expérience de falaise visuelle. Les animaux qui dépendent d'informations visuelles pour percevoir la profondeur, comme les enfants humains, choisissent de marcher sur le verre au-dessus de la plateforme plutôt que sur le verre au-dessus du vide. Les rats choisissent cependant les deux côtés de la même manière : ils marchent sans peur sur le verre suspendu au-dessus du vide. Leurs moustaches leurs disent qu'il y a une surface solide où l'on peut marcher. Par contre, les rats avec des moustaches raccourcies restent loin du côté au-dessus du vide et choisissent le côté sur plateforme, indiquant que sans leurs moustaches les rats sont obligés de se fier à leur vue pour percevoir la profondeur (Schiffman et al. 1970).

Lésion visuelle

Vue et vieillesse

Lorsque les rats dépassent les deux ans, leur rétine perd beaucoup de ses cellules, et une partie de la rétine devient élargie et épaissie. Les capillaires qui nourrissent la rétine deviennent aussi très épais (Weisse 1995). Donc, les vieux rats ne voient probablement pas aussi bien que les jeunes rats.

Conclusion

Les rats normalement pigmentés ont une vision floue, panoramique avec de faibles verts, bleus et ultraviolets. Ces couleurs pourraient ou non avoir du sens pour ces rats. Cette sorte de vision fonctionne probablement très bien pour les rats : les rats peuvent voir de la nourriture et d'autres rats à courte distance, mais sont sensibles aux chiens ou aux faucons arrivant et aux signaux d'orientation distants.

Que voient les rats albinos ?

Les albinos ont un système visuel ayant de nombreuse différences avec celui des animaux normalement pigmentés. En un mot, les albinos n'ont pas de pigments (pas de mélanine) dans leurs yeux. Cela signifie qu'il n'y a pas de pigment dans l'iris. C'est pourquoi l'iris est rouge : la seule couleur qui reste vient du sang dans les capillaires. Les albinos manquent aussi de pigments plus profondément dans l'œil, les pigments absorbant normalement la lumière. Sans cela, la lumière dans l'œil se disperse. La conséquence est que l'œil de l'albinos est submergé de lumière. Peu à peu, la lumière entraîne des dégénérescences rétiniennes. En plus de tout cela, les albinos ont des connexions neurales anormales entre les yeux et le cerveau. Le résultat final de tout cela est que les albinos ont une vision très faible. Voici les détails :

Faible acuité visuelle

L'incapacité du rat albinos à contrôler les niveaux de lumière entrante, la dispersion de lumière dans l'œil et la dégénérescence rétinienne graduelle mène à une très faible acuité visuelle. Les rats albinos ont une acuité visuelle plus faible que les rats pigmentés (Prusky et al. 2002), estimée à une vision de 20/1200.

Faible vision à la lumière forte : aveuglement

Les rats albinos ne peuvent pas contrôler le niveau de lumière entrante. Les animaux normalement pigmentés ont un iris pigmenté qui entoure la pupille et contrôle combien de lumière éclaire la rétine. Les albinos n'ont pas de pigments dans leurs iris, ainsi la lumière passe à travers l'iris, aveuglant la rétine. À lumière brillante, les albinos ne peuvent rien voir étant donné que leurs rétines sont inondées par la lumière entrante.

Faible vision à la lumière faible

Peu de bâtonnets, peu de photorécepteurs

Les bâtonnets ont besoin d'un précurseur de mélanine pour se développer (DOPA). Les albinos ne peuvent pas faire ça. Sans cela, environ 30 % des bâtonnets des rats ne se développent pas (Ilia et al. 2000). Les albinos ont non seulement peu de bâtonnets, mais même quand ils sont jeunes leurs bâtonnets ont moins de photorécepteurs (appelés rhodopsine) que les rats pigmentés (Grant et al. 2001). Les bâtonnets et leurs photorécepteurs sont utiles pour détecter de faibles niveaux de lumière, ainsi les albinos pourraient avoir des difficultés pour voir à une lumière faible.

Adaptation à l'obscurité différée

Les rats albinos mettent plus longtemps à s'adapter au noir que les rats pigmentés. Plus précisément, les rats pigmentés s'adaptent à l'obscurité en 30 minutes, mais les rats albinos mettent environ trois heures (Behn et al. 2003). Ce délai vient de l'absence de mélanine dans les yeux des rats albinos. Les yeux sans mélanine ont réduit la biodisponibilité du calcium (Drager 1985). Le calcium joue un rôle clé dans la capacité de la rétine à s'adapter à des conditions de faible lumière (appelée adaptation à l'obscurité) (Fain et al. 2001).

Aveuglement nocturne chez les rats albinos : rapports contradictoires

Une fois l'adaptation à l'obscurité terminée, Balkema (1988) rapporte que les rats pigmentés ont un plus faible seuil d'adaptation à l'obscurité que les rats albinos. En d'autres mots, Balkema rapporte que les rats pigmentés peuvent voir sous des conditions de plus faible lumière que les rats albinos. Cependant, Green et al. (1991), Herreros et al. (1992), et Munoz et al. (1994) n'ont pas découvert de telles différences dans le seuil d'adaptation à l'obscurité entre les rats albinos et les rats pigmentés, n'indiquant pas d'aveuglement nocturne albinos.

Difficultés à coordonner ce que voient les deux yeux

Il y a d'autres différences entre les albinos et les rats normalement pigmentés, impliquant la connexion œil-cerveau. Chez les mammifères normaux, le côté gauche de chaque œil est connecté à l'hémisphère droite du cerveau, et le côté droit de chaque œil est connecté à l'hémisphère gauche. Les albinos ont une connexion plus simple : la majorité de l'œil gauche est connectée à l'hémisphère droit, alors que la majorité de l'œil droit est connectée à l'hémisphère gauche (Silver et Sapiro 1981). De plus, les projections neurales les plus profondes impliquées dans la vision sont désorganisées (Creel et al. 1990). La conséquence est que les albinos pourraient avoir des problèmes pour coordonner et traiter ce que leurs deux yeux voient.

Faible perception du relief

La faible acuité visuelle des rats albinos amène à une faible perception visuelle du relief. Dans l'expérience de falaise visuelle de Schiffmann et al. (1970) décrite dans la section précédente, les rats étaient placés sur une plaque de verre au-dessus du vide et d'une plateforme. Les rats pigmentés et albinos avec des moustaches intactes se fiaient à leurs moustaches et non à leurs yeux et choisissaient de marcher autant sur le verre au-dessus de la plateforme qu'au-dessus du vide. Quand les moustaches étaient raccourcies, cependant, les rats étaient forcés de se fier aux signaux visuels. Les rats pigmentés avec des moustaches raccourcies choisissaient le verre au-dessus de la plateforme. La plupart des albinos sans moustaches ont aussi choisi le verre au dessus de la plateforme, mais un large pourcentage d'entre eux (20 % à 33 %) n'ont fait aucun choix et sont restés cloués sur place. Cette incapacité à choisir indique que les rats albinos n'utilisent pas l'information visuelle pour percevoir la profondeur aussi facilement que les rats pigmentés. Les albinos semblent être plus handicapés par le retrait des moustaches que les rats pigmentés, probablement parce que leur système sensoriel de retrait (vue) est trop faible.

Les propriétaires de rats notent souvent que les rats albinos font des mouvements de la tête et se balancent fréquemment. Ces mouvements et balancements pourraient être la tentative des albinos pour augmenter leur perception du relief en utilisant leur vision très réduite.

Faible perception du mouvement

Les rats albinos ont une perception du mouvement très réduite. Ils voient les mouvements, mais ils ont une faible perception des mouvements comparés aux rats pigmentés. Les rats albinos ont besoin de deux ou trois fois le niveau de cohérence pour distinguer le dessin cohérent du mouvement du bruit dynamique.

Plus précisément, Hupfeld et Hoffman (2006) ont présenté à des rats des schémas de points qui bougent sur lesquels les points bougeaient aléatoirement sur un écran. Un schéma de mouvement cohérent était crée par une partie des points bougeant sur la droite. Le pourcentage de points bougeant sur la droite était appelé "pourcentage de cohérence". Ainsi, une cohérence de 100 % signifierait que tous les points bougent sur la droite, une cohérence de 70 % signifie que 70 % des points bougent sur la droite alors que 30 % bougent aléatoirement, et ainsi de suite. Les rats pigmentés et les rats albinos pouvaient faire la différence entre un schéma aléatoire et un schéma de 100 % de cohérence. Quand la cohérence était réduite, la performance de distinction déclinait chez les rats pigmentés et albinos. Les rats pigmentés avaient tendance à être meilleurs, mais pas significativement, en dessous d'une cohérence de 30 %. Sous ce niveau de cohérence les rats pigmentés étaient significativement meilleures que les albinos. Pour résumer, les rats pigmentés pouvaient distinguer un schéma d'une cohérence de 12 % d'un bruit dynamique, alors que les rats albinos avaient besoin d'une cohérence d'environ 30 % pour faire la distinction.

Dégénérescence rétinienne

En plus de les aveugler, la lumière ambiante (même à faible intensité) peut causer des dégénérescences rétiniennes irréversibles (lumière verte, Noell 1966). Les bâtonnets, étant très sensibles à la lumière, dégénèrent plus facilement que les cônes (Cicerone 1976, Lanum 1978), ce qui réduit la capacité du rat à voir à faible luminosité. Vingt-quatre heures de lumière ambiante suffisent à causer des dégénérescences, et quelques semaines suffisent à dégénérer complètement la rétine externe (Lanum, 1978), en causant une perte de photorécepteurs et des cellules du corps (Wasowicz et al. 2002).

Rétines plus facilement abîmées

Quand les yeux des rats sont sujets à des pressions, la rétine du rat albinos subit plus de dommages que la rétine du rat pigmenté (Safa et Osborne 2000).

Anomalies de la fibre du cristallin

Les rats albinos ont une fibre du cristallin anormale par rapport aux rats pigmentés. Quand les fibres du cristallin des rats pigmentés et albinos sont observés sous microscope électronique, la fibre du cristallin du rat pigmenté a plusieurs "boules et cavités" liés entre elles, mais les rats albinos ont peu de ces liens. La membrane des fibres du cristallin du rat albinos est souvent rompue (Yamada et al. 2002).

Une note sur les fovéas : Beaucoup de mammifères normalement pigmentés comme les êtres humains et les autres primates ont une zone de la rétine qui est remplie de cônes, appelée fovéa. Le fovéa est entouré par une zone avec un peu plus de bâtonnets que de cônes. Le fovéa a donc une vision intense, sensible aux couleurs qui est très utile à la lumière brillante, alors que la zone entourant le fovéa a une vision floue, plus monochrome qui est utile à lumière faible. Les albinos de ces espèces ne développent pas de fovéa, il leur manque donc cette zone de vision des couleurs intenses. Cependant, les rats, même normalement pigmentés, ne développent pas de fovéa (Reese 2002), donc l'hypoplasie du fovéa chez les animaux n'est pas un problème pour la vision des rats.

Et si on donnait aux albinos une enzyme leur manquant durant leur développement ? Les albinos ont une enzyme mutée. Cette enzyme est essentielle pour la réaction du complexe chimique amenant à la mélanine. Cette réaction chimique passe par L-tyrosine, L-DOPA et L-dopaquinone sur sa route vers la mélanine. Le L-DOPA lui-même joue un rôle important dans le développement de la rétine. Lavado et al. (2006) ont examiné des souris albinos transgéniques qui avaient le gène de la tyrosine hydroxylase dans leur génome. La tyrosine hydroxylase est une enzyme qui fera partie de ce que la tyrosinase manquante fait : elle va oxyder le L-tyrozine en L-DOPA, mais cela n'ira pas jusqu'à la mélanine. Les animaux résultants étaient albinos, mais ils n'avaient pas nombre des problèmes des albinos : ils avaient des photorécepteurs normaux, des chemins neuraux normaux dans le cerveau, et une meilleure fonction visuelle.

Conclusion

Les rats pigmentés voient un monde flou avec des couleurs faibles, allant du vert aux ultraviolets. La fonction d'une telle vision des couleurs, même si elle a un sens pour les rats, est toujours inconnue.

Les rats pigmentés se fient moins à leur vue et plus à leur odorat et leur ouïe que nous le faisons. Ils se déplacent énormément par toucher des moustaches. Avoir une vision faible n'est pas un grand handicap pour les rats comme cela peut l'être pour un être humain. Les rats vivent dans un monde riche en sons en odeurs et en sensations ce qui leur permet de se déplacer efficacement dans leur monde.

Les rats albinos seraient probablement sévèrement handicapés visuellement ou aveugles après quelques semaines les yeux ouverts. Leurs rétines dégénèrent, leurs cerveaux ont des problèmes pour coordonner les images de leurs deux yeux, et ils voient faiblement à la fois à la lumière forte et douce.

Le rat albinos aura donc besoin de compenser sa condition de quasi-aveugle en utilisant ses autres sens. Malheureusement, les rats albinos semblent avoir un sens réduit de l'odorat par rapport aux rats pigmentés. Cependant, les albinos semblent avoir une ouïe normale.

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Vision humaine
Les rats normalement pigmentés ont une vision floue dichromatique avec peu de couleurs
Les rats albinos voient un monde très flou de lumières aveuglantes

Pour plus d'images du monde à travers les yeux d'un rat, visitez la page Rat Cam. Visitez l’œil du rat pour en savoir plus sur l'anatomie et la fonction de l’œil du rat.