samedi 6 décembre 2014

Les humains peuvent voir dans l'infra-rouge

Pour CAPES et Agreg
Thèmes : vision des couleurs, photorécepteurs



La vision des différentes couleurs dépend de la diversité des opsines qui entourent le 11-cis rétinal dans les cônes, qui constituent une catégorie de cellules photoréceptrices de la rétine. Nous avons 3 opsines différentes dans les différents cônes (opsine L (rouge), opsine M (verte) et opsine S (bleue)). Mais il existe aussi une opsine appelée rhodopsine dans les bâtonnets (dont le pic d'absorption est vers 500 nm, ce sera important pour la suite) et également la mélanopsine qui est exprimée par certaines cellules ganglionnaires et qui intervient dans la synchronisation des rythmes circadiens avec l'alternance réelle jour/nuit.

Nous percevons habituellement les longueurs d'onde entre 380 et 720 nm. Un article publié dans PNAS fin Novembre montre et explique comment nous pouvons également voir...à 1000 nm c'est-à-dire dans l'infra-rouge ! Les chercheurs l'ont montré en émettant de manière stochastique des lasers à différentes longueurs d'onde d'infra-rouges devant des volontaires et vers 1000 nm il y a eu le plus de réponses positives des volontaires, synchronisées avec les émissions réelles. Comment est-ce possible ? Les auteurs montrent que la rhodopsine et son 11-cis rétinal sont capables de capturer deux photons de 1000 nm ce qui les mettra dans le même état excité qu'avec un photon habituel à 500 nm : les faibles énergies des 2 photons à 1000 nm se combinent, permettant d'obtenir l'énergie d'un photon à 500 nm (n'oubliez pas que l'énergie des photons est inversement proportionnelle à la longueur d'onde). 

Néanmoins, il faut des intensités assez importantes pour percevoir quelque chose et on est loin de la "vision" infra-rouge des serpents !! (signalons au passage que les serpents perçoivent l'infra-rouge grâce à un canal ionique thermo-sensible et non pas par des réactions photochimiques)

Voir aussi cet article.


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