La voie visuelle est le réseau de nerfs qui transporte la lumière frappant les yeux dans le cerveau sous forme d’informations chimiques et électriques. Le nerf optique transporte des signaux indiquant la couleur, la luminosité et le mouvement de la rétine à un centre relais dans le mésencéphale appelé thalamus. De là, les neurones atteignent le cortex visuel du lobe occipital du cerveau, qui assemble une carte neuronale ou un diagramme des champs visuels des deux yeux. La tâche principale de la voie visuelle consistant à convertir les informations lumineuses en une image du monde extérieur est modérée par les neurones du cortex visuel.
Dans l’œil, la voie visuelle commence lorsque la lumière traverse la cornée, la pupille et le cristallin, où elle est inversée et projetée sur la rétine. Des cellules spécialisées, appelées photorécepteurs, constituent la rétine. Il existe deux types de cellules photoréceptrices dans la rétine des mammifères : les cellules en bâtonnets, qui détectent l’intensité relative de la lumière et fonctionnent mieux dans l’obscurité ; et les cônes, qui sont sensibles à la couleur. Lorsque la lumière frappe l’une ou l’autre de ces variétés de cellules, elles subissent une réaction chimique entraînant des signaux vers les cellules bipolaires directement derrière elles.
De la rétine, l’information visuelle passe aux cellules bipolaires puis aux cellules ganglionnaires du nerf optique. Le nerf optique, qui commence à la rétine, est la seule voie visuelle vers le cerveau. L’information lumineuse est transmise sous forme de potentiel d’action électrique à travers les neurones. Ces nerfs représentent la longueur d’onde de la lumière comme sa couleur et son intensité comme sa luminosité, en utilisant un type spécial de code pour transmettre cette information au cerveau.
Les deux faisceaux du nerf optique – un de chaque œil – se croisent avant d’entrer dans le cerveau. Les voies visuelles droite et gauche provenant des yeux passent respectivement aux hémisphères gauche et droit du cerveau. Un petit faisceau de neurones suit une voie visuelle distincte pour transmettre des informations sur la lumière et l’obscurité aux régions neurales qui régulent le rythme circadien du corps, y compris les habitudes de sommeil et d’éveil. La majorité des nerfs de la voie visuelle se dirigent vers le thalamus dans le mésencéphale, où toutes les informations visuelles sont triées puis transmises au cortex cérébral.
Le cortex visuel est une très grande région du cerveau, occupant une grande partie du lobe occipital. Ici, de nombreux neurones sont hautement spécialisés pour signaler uniquement lorsqu’un objet est vu avec une couleur, un angle ou un emplacement spécifique dans le champ visuel des yeux. L’ensemble du champ des deux yeux est représenté dans le cortex sous la forme d’une grande carte composée de ces cellules spécialisées disposées ensemble, où les informations véhiculées par la voie visuelle sont triées et organisées. La reconnaissance d’objets et les nombreux aspects complexes de la perception visuelle consciente sont largement distribués dans le cerveau.