L'ŒIL CONSIDÉRÉ COMME INSTRUMENT D'OPTIQUE

Les premières données véritablement scientifiques sur Toptiqué physiologique de Tceil remontent h la fm du seizième siècle. A cette époque Bfaurolycus, abbé de Messine, étudiant la structure de Toeil hnmain, affirma que le cristallin doit agir sur les rayons lumineux à la manière d'une véritable lentille convergente. Mais il s'arrêta sur la voie de cette belle découverte en rejetant la formation des images sur la rétine. Ces images sont renversées; or, diMl, avec de pareilles images il est impossible que la vision soit droite et distincte.

Quelques années plus tard, Porta découvrait et construisait la chambre obscure. Tout le monde connaît aujourd'hui ce précieux instrument d'optique : c'est un espace clos de tous côtés par des parois opaques. Les rayons lumineux y pénètrent à travers un trou ou une fente très-étroite pratiquée sur Tune des parois« iJn écran vertical, placé sur le trajet de ces rayons lumineux^ re* çoit une image renversée des objets extérieurs. Porta fut naturel lement amené à comparer l'œil humain à son instrument, à la chambre obscure. Il n'alla pas plus loin et s*en tint à cette donnée !>ans doute très-exacte, mais trop générale.

C'est à Kepler que revient l'honneur d'avoir le premier appliqué à l'œil les lois de la réfraction et nettement formulé la marche des rayons lumineux à travers les milieux ti'ansparents. Ce grand physicien reconnut que l'image des objets extérieurs se peint réellement sur la rétine^ membrane comparable à un véritable écran, mais à un écran sensible ; que l'image est toujours renversée ; et qu'il faut absolument, pour que la vision soit distincte, que l'écran rétinien réponde au foyer principal du système dioptrique. Si cet écran se trouve en arrière de ce foyer, l'image ne se peint plus

sur la rétine et la vision devient confuse : c'est le cas de Tœ^^ myope. Si Técran se trouve en avant du foyer, ce sont des cercle* de diffusion qui se peignent sur la rétine, la vision est encor^ ^ indistincte, confuse: c'est le cas de Toeil hypermétrope. Képl^^^t distingua très-bien ces diverses anomalies du système réfringei^^^i de rœil ; bien plus, il en découvrit le traitement rationnel : l'em ploi des verres concaves et convexes. C'est en effet de Kepler qu-^K} date la théorie des lunettes.

Il était réservé ù Descartes de fournir une démonstration expérE — mentale de la formation des images sur la rétine, vérité que Kepler affirmait théoriquement au nom des lois de la physique Sur un œi / d'animal récemment tué, sur un œil de bœuf, par exemple, il enleva avec soin une rondelle de la sclérotique et de la choroïde au point où le nerf optique pénètre dans ces membranes. L'œil ainsi préparé fut placé derrière le trou d'une chambre noire, et Ton vil alors très-distinctement, sur la rétine intacte et transpiu-ente, se peindre une image réelle et renversée des objets extérieurs. ,

Ces découvertes successives avaient une portée considérable. Sans doute elles auraient conduit rapidement à une connaissance exacte et complète de l'optique physiologique, si l'expérience curieuse de Mariotle n'était venue tout remettre en question. Une partie du fond de Tœil est complètement insensible aux rayons lumineux : voilà le fait que Mariette démontra par une expérience très-simple et certainement très -concluante. Marquez deux points à la craie blanche sur un tableau noir. Un œil étant fermé, le gauche, par exemple, fixez avec l'autre le point gauche. Si vous rapprochez ou éloignez successivement la tête du tableau, vous arriverez bientôt à dohner à votre œil une position telle que le point droit n'est plus visible. Or, dans cette position, une ligne droite partant de ce point et passant par le centre optique de l'œil tombe précisément sur la papille du nerf optique. Donc la papille est insensible aux rayons lumineux : c'est une tache aveugle, un punclum cxcum» Mais la rétine n'est que l'expansion du nerf optique au-devant de la choroïde ; si les fibres de ce nerf sont insensibles dans la papille, où elles sont réunies en grand nombre en un point limité, elles le seront n fortiori dans toutes les parties périphériques de la rétine, où elles sont moins nombreuses et beaucoup plus espacées. Ainsi raisonnait Mariotte avec quelque apparence de raison, et de là un discrédit considérable jeté sur les remarquables travaux de Porta et de Kepler.

En réalité, le fait d'observation de Mariotte est exacte mais les conclusions qu'il en tirait sont tout h fait erronée». Pour ren*

rerser cette théorie si funeste au progrès de l'optique physiologique, il fallait une étude histologique de la structure des membranes profondes. Le premier, Brûcke distingua deux coirches dans la rétine : l'une, interne, renfermant les fibres du nerf optique et les vaisseaux ; l'autre, externe, dépourvue de vaisseaux, et constituée par des éléments spéciaux auxquels leur forme a fait donner les noms de cônes et de bâtonnets. Depuis, un grand nombre d'histologistes ont étudié la structure de cette membrane, et nous avons vu (p. <03) les diverses couches qu'ils y ont décrites. Mais Briicke n'en Kvaitpas moins compris déjà toute l'importance physiologique de sa découverte. Au point de vue de leur fonction, il y a, dit-il, dans la rétine deux éléments nerveux tout à fait distincts : l'un, la fibre nerveuse du nerf optique, est, comme le voulait Mariotte, insensible à l'action directe des rayons lumineux : ce n'est qu'un conducteur; mais l'autre, le cône ou le bâtonnet, représente l'appareil sensoriel par excellence : c'est dans cette couche externe des cônes et des bâtonnets que se forme l'image rétinienne ; c'est là que les vibrations lumineuses de l'éther se transforment et deviennent le point de départ des sensations lumineuses.

Grâce à ces connaissances précises sur la structure de la rétine, il est facile aujourd'hui de réfuter la théorie de Mariotte. S'il existe nn punctum cœcum, si la papille du nerf optique est insensible aux rayons lumineux, c'est que cette partie de la rétine est absolument dépourvue de cônes et de bâtonnets, seuls éléments sen- »Mes de cette membrane.

Les rayons lumineux venant de Tinfini et parallèles à l'axe principal du système dioptrique de Tœil viennent, après avoir traversé les milieux transparents, se réunir au foyer principal, et ^ foyer répond à l'écran rétinien. Donc, Timage d'un point lumineux placé à l'infini se peindra nettement sur l'appareil sensoriel ^ sera nettement perçue. Si la source lumineuse se rapproche de ''®il, sL les rayons viennent d'une distance finie, les conditions changent : le foyer de ces rayons se fait sur l'axe principal, en arrière du précédent , en arrière de l'écran rétinien. Ce n'est pas Timage d'un point qui se peint sur la rétine, mais bien un cercle de fusion. Si, au lieu d'un point, il s'agit d'un objet lumineux, c'est-

à«dire d'une série de points, tous les cercles de diffusion empiètent les uns sur les autres, et la vision devient plus indistincte encore. L'image nette s'éloignera d'autant plus de l'écran rétinien, et le cercle de diffusion sera d'autant plus grand que l'objet ou le point lumineux se rapprochera davantage de l'œil.

Pour que l'image reste sur la rétine et que la vision soit distincte, il faudra satisfaire à Tune ou l'autre de ces deux conditiens : reporter en arrière sur l'axe principal l'écran rétinien à me* sure que la source lumineuse se rapproche de l'œil, ou bien augmenter le pouvoir réfringent du système dioptrique. Les dimensions du globe oculaire sont fixes ou à peu près ; l'axe antéropostérieur est invariable : la première condition ne peut donc être réalisée. D'autre part, il est certain que la vision reste distincte pour des positions très-différentes d'un objet observé. Il faut en conclure que la réfringence du système dioptrique est susceptible de variations, que le foyer principal peut en être déplace sur l'axe principal. Or, cette faculté que possède l'œil de déplacer le foyer de son système dioptrique, de voir distinctement à des distances diverses, c'est la faculté d'accommodation.

Ce serait une étude sans intérêt pratique que celle des erreur»i des théories et des hypothèses dont est encombrée l'histoire de l'accommodation. A Descartes remonte la première idée de U théorie scientifique généralement acceptée aujourd'hui. Il soup* çonna même que la modification subie par Tappareil dioptriqae pendant Tacconmiodation consiste en un changement de courburs du cristallin ; mais ce n'était là qu'une hypothèse sans démonstration expérimentale. Quelques années plus tard, Thomas Young fit observer que les opérés de catai*acte perdent tout à fait le pouvoir d'accommodation. C'était prouver indirectement que le cristallU^ est l'organe de l'accommodation.

Langenbeck, en 1842, démontra, par une expérience restée célèbre, que dans la vision de près la courbure de la face antérieur^ du cristallin augmente sensiblement. Depuis, l'expérience fut répétée par Crammer, auquel quelques auteui*s l'ont attribuée, mai^ à tort. Si l'on projette la flamme d'une bougie à travers la pupille* et qu'on examine l'œil latéralement, on aperçoit très-distinctemeo^ l'image de cette flamme dans le champ pupillaire. Cette image e^^ produite par la cristalloïde antérieure agissant à la manière d'iU^ véritable miroir convexe. Or, c'est une loi d'optique que les miroU* convexes donnent des images petites, virtuelles et droites des olqeiSf et d'autant plus petites que la courbure du miroir est plus pronoti* cée. On choisit un sujet dont les pupilles sont naturellement dil^

tées et permettent une observation facile des images cristaliioiennes* L*œil observé fixe d'abord une source lumineuse, la flamme d'une bougie placée à 20 pieds de distance : l'observateur domine latéralement le champ pupiilaire avec une loupe ; il y découvre rimage fournie par la cristalloïde antérieure, image dont il apprécie les dimensions. La bougie est rapprochée, Toeil du sujet observé fixant toujours la flamme ; on constate alors que Tirnage que donne la cristalloïde antérieure est plus petite que précédemment, preuve évidente que le miroir convexe représenté par la cristalloïde antérieure est devenu plus convexe et que la courbure du cristallin s'est •ensiblement augmentée.

Avec rophthalmomètre, appareil dont les résultats sont à la fois Irès^exaots et très-délicats, Helmholtz a pu déterminer les rayons des courbures de la cornée et du cristallin. Si Ton mesure le ravon de courbure de la face antérieure du cristallin dans la vision distincte à des distances diverses, on constate qull diminue dans la vision de près.

Le fait du changement de courbure du cristallin pendant l'accommodation est désormais acquis, incontestable. Mais comment, par quel mécanisme se produit cette modification ? La théorie la plus satisfaisante, et d'ailleurs généralement acceptée, est celle d'Helmholtz ; elle découle des recherches de BrUcko, Bowman, Arlt et MttUer sur la structure de la zone ciliaire.

Les anciens anatomistes ne voyaient dans cette zone ciliaire qu'un appareil ligamenteux ; Briicke y découvrit des fibres musculaires lisses ; il montra que ces fibres s*associent en faisceaux parallèles à Taxe antéro-postérieur ; ceux-ci, intermédiaires à la choroïde et à la sclérotique dans le voisinage des procès ciliaires, s'amincissent eu arrière et finissent par se perdre insensiblement dans le stroma choroïdien. L'ensemble de ces faisceaux représente on véritable muscle aplati, étalé en membrane : c'est le muscle de BrQcke.

Depuis, Arlt et Millier ont découvert de nouveaux faisceaux musculaires dans la partie la plus interne de la zone ciliaire. Ces faisceaux ont une direction précisément inverse de celle des faisceaux de Brflcke : ils sont perpendiculaires à l'axe antéro-postérieur et représentent un muscle annulaire, une sorte de sphincter : c'est là le muscle de MtiUer. Si le cristallin est bien l'organe de l'accommodation, ce muscle ciliaire avec ses deux portions distinctes constitue l'agent actif de cette importante fonction.

Lorsque les faisceaux de Briicke se contractent, cette contraction détermine une tension plus ou moins marquée des parties posté-

Heures de la choroïde et un relâchement des parties antérieures- ^ surtout de la zonule. A l'état de repos, par exemple lorsque Tapp^^M. reil dioptrique est adapté pour la vision à rinflni, la zonule e^aX tendue ; cette tension se communique aux deux cristalloïdes ai

Pig. 37. ChangcmenU do courbure du cristallin pendant l'accommodation. Dans la moitié droite de la flgure, le cristallin a augmenté de courbure sons rinflaenee de la eontractioB du muscle ciliaire. Dans la moitié gauche, il est représenté raccommodation étant en repos, me, muscle ciliaire ; pc^ procès ciliaires ; i, iris ; c, cristallin ; z, zonule de Zinn.

térieure et postérieure, membranes enveloppantes du cristallin, auxquelles s'insère et adhère très-intimement la zonule : il en résulte une tendance des deux cristalloïdes à se rapprocher, par conséquent un aplatissement du cristallin suivant Taxe antéro-postérieur. Dès que la zonule est relâchée, la pression des deux cristalloïdes cesse, le cristallin est abandonné à son élasticité propre j d'autant plus complètement que le relâchement de la zonule est plus marqué ; il tend h prendre ainsi une forme de plus en plus sphérique ; et la courbure de ses faces, notamment celle de la face antérieure, s'accentue davantage. Dans cet état la lentille est plus convergente et les rayons divergents qui la traversent sont suffisamment réfractés pour former leur foyer sur l'écran rétinien immobile : l'œil s'est accommodé pour la vision de près. Telle est, dans toute sa simplicité, la théorie d'Helmholtz. Elle s'appuie sur l'élasticité propre du tissu cristallinien, propriété dont nous avons aujourd'hui des preuves bien convaincantes. Il y a longtemps que les anatomistes ont constaté ce fait : le cristallin est plus convexe sur le cadavre que sur le vivant. D'autre part, rexpérience de Hensen et Wolkers démontre nettement

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l^existenoe des contractions d'un muscle intrinsèque dans Toeil. On plante de fines aiguilles dans la sclérotique d'un animal dont on élecirise les nerfs ciliaires; Taiguille exécute un petit mouvement, preuve manifeste de la contraction du muscle ciliaire, tenseur de la choroïde. Le phénomène connu sous le nom de phosphène de Czermak dépose dans le même sens : si Ton fixe pendant un certaintemps un objet rapproché, et que brusquement on relâche l'accommodation, on éprouve une sensation lumineuse plus ou moins ^ive, une sorte d'éblouissement. Ce fait ne peut s'expliquer que par le tiraillement brusque des parties postérieures de la rétine au moment des contractions du muscle ciliaire.

Le docteur Hjort, de Christiania, ayant eu récemment (I) Toccasion d'observer un malade atteint d'iridérémie traumatique, s'est livré à quelques expériences dans le but d'étudier le rôle des procès ciliaires dans l'acte de Taccommodation. Avant d'indiquer les résultats nouveaux obtenus dans ses recherches, cet ophthalmologiste rappelle en quelques mots les opinions diverses, souvent contradictoires, émises sur le même sujet par ses devanciers.

Dans un cas analogue, chez un individu atteint d'iridérémie traumatique, de Greefe avait constaté que pendant l'accommodation les procès ciliaires ne viennent pas se mettre en contact avec le bord équatorial du cristallin, et, quel qu'ait été le soin apporté à cet examen, il n'observa aucun changement dans leur forme et leur situation.

Dans nn travail sur la même question, le docteur Becker avait établi, par des recherches sur des yeux d'albinos :

i* Que les procès ciliaires présentent des changements de volume en rapport avec les changements de diamètre de la pupille. Quand celle-ci se dilate, pendant le repos de l'accommodation, ils s'avatfcent vers l'axe optique ; ils subissent au contraire un mouvement de retrait vers le corps ciliaire quand elle se rétrécit et que le muscle ciliaire se contracte ;

2* Que les procès ciliaires ne touchent jamais le bord du cristallin;

3* Que pendant l'effort d'accommodation ou sous Tinfinence de la calabarine, le bord équatorial du cristallin s'élargit ; qu'il s'a-

(1) KUnitcKi MoHalsblàner fUr Augmhtilkunde, t XIV, p. 205.

mincit pendant lo relâchement de Taccommodation et sous Tinflucnce de Tatropine.

De son côté, Coccius, après une série d'expériences analogues sur des malades opérés d'iridectomie, avait formulé quelques propositions, dont plusieurs, entre autres la suivante, sont en oppotion absolue avec celles de Becker :

(( Pendant Taccommodation, les procès ciliaires augmentent d^ volume et se dirigent en bas et en avant en se rapprochant d^ Taxe optique. »

Hjort, apportant le plus grand soin dans ses observations, s*e»t proposé de trouver la raison d'être de ces contradictions. Il examina le bord du cristallin et les procès ciliaires à l'éclairage oblique et par lumière transmise au moyen du miroir de l'ophthalmoscope, et il fit usage d'une loupe de Bruche, qui donnait un fort grossissement. Voici les principaux résultats de ces obsenations.

Pendant l'accommodation pour une distance de 6 à 8 pouces (sans calabarine) :

1"* Le bord sombre du cristallin devient manifestement plus large;

2* Les procès ciliaires se rapprochent de l'axe optique et paraissent se gonfler ;

3"* La distance qui sépare la crête des procès ciliaires du bord équatoriai du cristallin reste la même.

Ces changements ne se font pas instantanément, mais exigent un certain temps, très-court, il est vrai, pour se produire; quand la détente de l'accommodation s'opère, c'est progressivement aussi que tout revient en place.

En instillant de la calabarine , on observe les mêmes phénomènes, mais ils sont alors beaucoup plus nets et beaucoup plus accusés. Les procès ciliaires deviennent tellement proéminents qu'on aperçoit la base des sillons qui séparent leurs crêtes ; le bord du cristallin est aussi manifestement plus large^ mais la distance qui le sépare des procès ciliaires reste toujours la même.

Vient-on au contraire à instiller de l'atropine, de façon à para" lyser l'accommodation, les procès ciliaires ne font plusT qu*une saillie insigniflante à peine appréciable, malgré l'emploi d'instruments grossissants.

Hjort pense que si de Grœfo n'avait observé aucun changement dans les procès ciliaires pendant l'accommodation, c'est parce qu'il n'avait fait usage ni d'un grossissement suffisant ni de la calabarine. Il explique de même les résultats contradictoires de Becker,