Les photorécepteurs sont des cellules nerveuses conçues pour être sensibles à la lumière. Ces cellules sont situées dans l’œil, permettant à un organisme de voir, et le processus par lequel elles fonctionnent est complexe et assez fascinant. Il existe trois types de photorécepteurs : les bâtonnets, les cônes et les cellules ganglionnaires photosensibles, et chacun joue un rôle distinct dans la vision.
Lorsqu’un photorécepteur est exposé à la lumière, des protéines photosensibles du neurone sont stimulées, déclenchant une série de réponses qui convertissent la lumière en un signal lisible par le cerveau. Ce processus se produit en une fraction de seconde, permettant à un photorécepteur de fournir au cerveau des informations constantes sur l’environnement visuel. Certains photorécepteurs sont sensibilisés à des spectres particuliers et le cerveau utilise les informations de ces cellules pour distinguer les couleurs. Plutôt que de voir littéralement la couleur, en d’autres termes, le photorécepteur répond à des spectres spécifiques et le cerveau fait la moyenne des réponses pour déterminer ce que l’œil voit.
Les cellules photoréceptrices qui ont été sensibilisées à des spectres spécifiques sont appelées cônes, les cellules qui permettent aux gens de « voir » la couleur. Ces cellules ont une forme conique lorsqu’elles sont vues sous grossissement, ce qui explique leur nom, et elles nécessitent une lumière vive pour fonctionner efficacement. Les bâtonnets, en revanche, fonctionnent dans des conditions de très faible luminosité, mais ne distinguent pas bien les couleurs. De nombreux organismes ont un mélange de bâtonnets et de cônes conçu pour établir un équilibre entre la capacité de bien voir dans l’obscurité et la capacité de distinguer les couleurs.
Le troisième type de photorécepteurs, les cellules ganglionnaires photosensibles, semblent jouer un rôle dans les rythmes circadiens, et ils peuvent également contrôler la taille de la pupille en fournissant au cerveau des informations sur la quantité de lumière disponible. Avec les bâtonnets et les cônes, les cellules ganglionnaires photosensibles se trouvent dans la rétine de l’œil. Ces cellules ont été découvertes dans les années 1990, bien après que la présence de bâtonnets et de cônes ait été établie. Les chercheurs ont étudié ces cellules en examinant des sujets dont les apports de bâtonnets et de cônes étaient bloqués.
Pour que les photorécepteurs fonctionnent correctement, ils ont besoin d’un approvisionnement constant en protéines qu’ils utilisent pour détecter la lumière. L’une de ces protéines est notoirement synthétisée à partir de la vitamine A, c’est pourquoi les gens sont encouragés à inclure beaucoup de cette vitamine dans leur alimentation. Les carences nutritionnelles peuvent entraîner une diminution de la production de ces protéines, provoquant des problèmes de vision. Voici quelques exemples de protéines présentes dans les photorécepteurs : la mélanopsine, l’opsine et la rétine.