PARTIE 1 (8 points) -  REPRÉSENTATION VISUELLE
Un entraînement permettant d’améliorer la perception visuelle.
Depuis quelques années, de nouvelles thérapies promettent de pouvoir se passer de lunettes pour voir de près après un certain âge. Ces thérapies s'appuient sur un entraînement consistant à exercer sa vision en reconnaissant des taches typiques, ou des lettres dans différentes configurations.
Exemple d’entraînement à pratiquer régulièrement sur un écran d'ordinateur, de tablette ou de smartphone :
Une tache doit être repérée entre deux formes lors d'une très courte apparition.

On cherche à expliquer comment un entraînement visuel peut améliorer la vision après un certain âge.
Document 1 : Variation de l’acuité visuelle de près en fonction de l’âge sans entraînement visuel

D'après scientific reports, Nature février 2012

L’acuité visuelle est une grandeur qui permet de mesurer la capacité de l’œil à discriminer deux points distincts.

Document 2 : Données obtenues sur des personnes âgées de 47 à 55 ans lors d’un programme d'entraînement visuel

   D’après scientific reports, Nature février 2012

* Capacité d’accommodation de l'œil = capacité à faire varier sa vergence en dioptrie. ** Une correction optique de près est habituellement nécessaire lorsque le besoin en correction est supérieur à 1 dioptrie.
Les personnes entraînées ont réalisé des exercices visuels à raison de trois séances de 30 min par semaine pendant 3 mois. Un suivi rigoureux de l'entraînement est nécessaire pour obtenir les résultats ci-dessus.

Document 3 : Traitement de l'information visuelle par le cerveau Document 3a : Localisation et rôle de certaines aires cérébrales
 

D'après Banque de schémas SVT

Document 3b : Effet d'un entraînement visuel sur le cerveau
Sept personnes ont suivi pendant 6 jours un protocole d’entraînement visuel consistant en un test d’identification de lettres. On mesure ensuite leurs performances à ce test, ainsi que l'activité des cellules de leur cerveau, grâce à la technique d'IRMf (Imagerie par Résonnance Magnétique fonctionnelle).
D'après Neuron, juin 2005

COMMENTAIRE RÉDIGÉ :
       Une personne âgée de 55 ans a besoin depuis quelque temps de lunettes pour lire son journal. Après avoir suivi un programme d'entraînement visuel sur son smartphone, elle s'aperçoit qu'elle peut se passer de lunettes et pense que ses yeux sont devenus plus performants pour lire le journal.
Expliquer le principe de la correction visuelle de cette personne avant le programme d'entraînement visuel ainsi que les effets et les limites de celui-ci.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances.


ÉLÉMENTS DE CORRECTION
À 55 ans il est fréquent (doc 1) que l'acuité visuelle diminue en dessous de 0,34 dizièmes qui est considérée ici comme la limite pour être en capacité de lire le journal sans lunettes. Cette limitation est due principalement au vieillissement du cristallin et à sa capacité à se déformer pour accomoder. C'est ce que l'on appelle la presbytie liée à l'âge. Dans le document 2 le groupe témoin de personnes âgées de 47 à 55 ans présente une acuité visuelle moyenne de 0,41 dizièmes, ce qui est suffisant pour lire le journal, mais en conséidérent leur capacité d'accommodation moyenne de 0,6 dioptries, on considère qu'ils nécessitent une correction de  +2 dioptries pour la vision de près et donc le port de verres correcteurs de type convergents.
La correction visuelle du groupe de personnes de 47 à 57 ans qui suivent le programme d'entraînement ne permet pas de corriger la capacité d'accommodation du cristallin (qui reste stable à 0,6 dioptries, ce qui indique que le cristallin perd de façon irrémédiable de sa souplesse avec l'âge). Par contre l'acuité visuelle est fortement augmentée (passe de 0,41 à 0,65 dizièmes) ce qui indique que le gain se situé autre part que dans le cristallin et donc que l'acuité visuelle ne dépend pas seulement des capacités optiques du cristallin. Le gain est tel que l'on considère que la correction de 0,75 dioptries rend inutile tout port de lunettes chez ce groupe de patients entraînés régulièrement. Le sujet semble ne pas préciser qu'il est très probablement nécessaire de continuer l'entraînement à vie pour conforter la diminution de l'acuité visuelle, qui de toute façon s'amenuisera avec l'âge su fait de la perte de souplesse du cristallin.
Le document 3b suggère que le gain de l'acuité visuelle réalisée grâce à l'entraînement serait du à l'augmentation de l'activité de cellules des aires visuelles V1 et V2. Cette activité à été mesurée par IRMf (Imagerie par Résonnance Magnétique nucléaire Fonctionnelle), qui utilise les propriétés magnétiques des atomes d'hydrogène de la molécule d'eau pour mesurer - dans un fort champ magnétique faiblement perturbé - le flux sanguin corrélé à l'activité cellulaire. En effet l'IRMf révèle chez les individus entraînés réalisant le test de lecture rapide, une activité fortement augmentée dans ces aires par rapport au groupe témoin de patients non entraînés. Ces résultats ne sont pas des preuves définitives qui permettraient de comprendre comment l'entraînement améliore l'acuité visuelle, mais il renforce l'idée que la vision est bein un phénomène complexe qui met en jeu non seulement des éléments optiques (cornée, cristallin, humeurs), mais aussi des mécanismes nerveux situés au niveau de la rétine (qui est une portion de cerveau au fond de l'œil) et des centres visuels (relais et centres corticaux). La vision n'est pas seulement la réception d'une image, mais bien l'élaboration d'une sensation complexe cérébrale.