PARTIE 1 (8 points) - REPRÉSENTATION VISUELLE
 
Tout le monde a déjà entendu au moins une fois cette affirmation : « Les bébés ne voient rien à la naissance » ou « les bébés sont aveugles pendant 40 jours. » Pourtant, les mamans ont l'impression que leur nourrisson les regarde. Alors qu'en est-il ?

D’après http://www.pourlascience.fr

Document 1 : description de la vision des nouveau-nés comparée à la vision réelle d'un adulte


Vision supposée à 70 cm, d’un visage de femme, par des bébés de 1 mois, 2 mois, 3 mois et d’un adulte (sans tenir compte des couleurs).

Un bébé vient au monde avec une acuité visuelle* de l’ordre du vingtième de celle d’un adulte. Jusqu’à six semaines, sa vision est essentiellement en « noir et blanc ». Il perçoit des mouvements et des contours flous. Son regard est instinctivement attiré vers la lumière et les images nouvelles.
* acuité visuelle : capacité à distinguer les détails


Document 2 : comparaison des cônes du nouveau–né et de l’adulte

Document 2a : densité des cônes au niveau de la fovéa

Bébé âgé d’une semaine	Adulte
32 400 cônes/mm²	150 000 cônes/mm²

Document 2b : aspect des cônes

Structure d'un cône Le segment externe des cônes est formé d’un empilement de disques enchâssés dans la membrane de la cellule. C’est sur ces disques que se trouvent les pigments (opsines) sensibles à la lumière. La taille de ce segment est de 45 μm chez l’adulte. D’après http : lecerveau.mcgill.ca

Taille du segment externe en fonction de l’âge



Document 3 : formation des images

Dès ses premières semaines de vie, le nourrisson peut voir plus nettement des objets situés à des distances inférieures à 30 cm de son visage. Plus loin, l’image est floue. Ceci s’explique par la rigidité et la courbure importante du cristallin à la naissance.




COMMENTAIRE RÉDIGÉ :

Votre soeur ainée qui vient d’avoir un bébé se demande comment il la voit.

Construire un argumentaire pour lui expliquer la vision actuelle de son bébé et l'évolution avec l'âge vers une vision normale.

Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et sur votre culture (qui intègre, entre autres, les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires).


ÉLÉMENTS DE CORRECTION
On fera tout d'abord très attention à présenter ces connaissances comme encore très hypothétiques issues d'une recherche toujours ouverte. Si la vision de l'adulte reste très mystérieuse, celle de nouveau-né l'est bien plus encore.
On peut considérer deux points essentiels mis en évidence à partir des documents, mais on pourra en ajouter d'autres ensuite.
--- pour ce qui est de l'acuité visuelle - capacité à distinguer nettement des détails -  celle-ci résulte d'une part des propriétés de la rétine et d'autre part des propriétés de la cornée, du cristallin et des milieux translucides de l'œil traversés par la lumière (humeurs vitrée et aqueuse).
+ Seul le fonctionnement du cristallin est évoqué dans le doc 3. On remarque que pour des objets très proches (typiquement 25 cm de l'œil) le cristallin, très convergent, permet à l'image A'B' de se situer au niveau de la rétine, aussi bien pour le nourrisson que pour l'adulte. Par contre, pour des objets plus éloignés - typiquement 60 cm et cela serait bien plus net pour des distances plus grandes - le cristallin du nourrisson n'est pas capable de changer l'emplacement de sa focale (F') et donc de moins converger, comme est capable de le faire le cristallin de l'adulte qui accommode, ce qui permet de placer l'image sur la rétine et non en avant de celle-ci comme chez le nourrisson. On voit, dans le doc 1 que les capacités d'accommodation évoluent rapidement et sont bien meilleures à trois mois qu'à la naissance (l'image du visage est de plus en plus nette).
+ pour ce qui concerne les propriétés de la rétine, ce sont le nombre et l'état de maturation des photorécepteurs qui sont en jeu. Les bâtonnets étant principalement impliqués dans la vision périphérique, où ils sont les plus nombreux, ils interviennent moins que les cônes étant donné que c'est avant tout la zone fovéale (élargie) qui permet la vision du nouveau-né. Les cônes, dominants au niveau de cette fovéa sont 5 fois moins nombreux chez le nouveau-né que chez l'adulte (doc 2a). Qui plus est, leur segment externe (doc 2b) atteint la moitié de sa taille définitive dès la première année, mais on devra attendre les 15 ans de l'enfant pour qu'il ait une taille adulte (45 µm). On peut relier la longueur du segment (de façon un peu hypothétique) à la sensibilité de la cellule à la lumière, puisque l'on sait que c'est ce segment qui contient les pigments photosensibles (opsines liées au rétinal photosensible).
---  le deuxième point essentiel de la vision du nouveau-né se situe aussi dans le fonctionnement des cônes. En se reposant que les mêmes observations que celles du paragraphe précédent, on peut penser que le faible nombre de cônes à la naissance et leur manque de maturation (exprimée par la longueur de leur segment externe) est à l'origine de l'incapacité du nouveau-né à voir les couleurs pendant les six premières semaines de sa vie.
Il est indispensable de résumer avec des mots simples les caractéristiques de la vision de son fils à l'attention de la jeune mère : floue, noir et blanc, mais active (mouvements) et évoluant très vite:  couleurs dès 6 semaines, forme des visages dans les 3 premiers mois ... bien que la vision définitive ne sera atteinte que bien plus tard (15 ans ?).