À propos du développement de la vision chez le jeune enfant Claude Speeg-Schatz

Depuis quelques années, la manière dont l’enfant répond aux stimulations visuelles constitue un nouveau pôle d’intérêt pour des recherches scientifiques dont le développement correspond à un souci à la fois théorique et pratique. Pratique afin de procéder au dépistage le plus précoce possible, théorique, en portant sur les capacités perceptives des enfants: ce développement résulte-t-il d’une série d’apprentissages ou est-il le résultat de la seule maturation naturelle de l’organisme?
La plupart des chercheurs admettent aujourd’hui qu’il est impossible de trancher en faveur de l’une ou l’autre hypothèse et l’opinion générale veut que certaines aptitudes à percevoir soient exprimées tout de suite après la naissance, mais que leur acquisition est moins intéressante à étudier que la manière dont elle s’affine grâce au jeu d’une interaction entre ces facteurs innés et les expériences vécues par l’enfant.
Il paraît donc indispensable de définir l’environnement nécessaire au développement normal des aptitudes visuelles, ainsi que les conséquences de leur absence afin de dépister le plus précocement possible d’éventuelles anomalies
; d’où l’intérêt majeur des méthodes de mesure des capacités visuelles des jeunes enfants.
Les importants travaux des neurophysiologistes au cours du dernier quart de siècle ont mis en évidence certains points.
Le nouveau-né n’a pas achevé sa maturation visuelle surtout en ce qui concerne l’attention visuelle et la binocularité. Ces constatations ont pu être faites notamment par comparaison au singe, qui présente à la naissance un retard d’environ 3 semaines, et dont la vitesse de maturation serait quatre fois moins rapide que chez l’homme [25].
Ce retard du développement de l’appareil visuel relèverait essentiellement de facteurs nerveux tels
:

• La maturation de la fovéa;
• La myélinisation du II
;
• Le développement et le remaniement des synapses au niveau du cortex visuel [16] en particulier les relations qui existent entre le cortex strié, les régions pré-striées et les régions sous-corticales (pulvinar, tectum et prétectum), ces liaisons sous-corticales étant essentielles au déplacement de l’attention visuelle et au développement de la vision binoculaire.

Chez l’homme, ces fonctions visuelles se développent très rapidement au cours des 6 premiers mois de la vie, surtout au cours des 2e et 3e mois, réalisant ainsi des performances visuelles bien plus précoces qu’on pouvait le penser antérieurement. Ce développement s’effectue parallèlement et en interaction avec le développement de l’équilibre de la motilité oculaire.
Et ces deux systèmes sont étroitement liés, puisque toute entrave au développement de l’un retentit sur l’autre. En outre, il est nécessaire qu’en temps voulu se développent la stimulation visuelle binoculaire harmonieuse et l’exercice coordonné de la motilité oculaire, seuls garants du développement satisfaisant des fonctions visuelles. Cependant les différentes fonctions visuelles (discrimination spatio-temporelle, l’oculo-motricité, l’acuité visuelle, la sensibilité au contraste, la vision des couleurs et la binocularité) ont une vitesse et une durée d’évolution qui leur est propre et leur période de « sensibilité  » n’est pas la même [18].
Chez l’enfant, la date de début est incertaine ainsi que sa limite supérieure située à 5 ans [28]. Nous allons donc essayer d’établir un calendrier des grandes acquisitions chez le jeune enfant en étudiant l’évolution
:

• De l’oculo-motricité, ce qui nous amènera à parler du réflexe vestibulo-oculaire, du nystagmus optocinétique (NOC), des mouvements d’attraction visuelle et de poursuite, de l’accommodation et de la vergence.
• Des fonctions visuelles, proprement dites, c’est-à-dire du développement
: de l’exploration de l’espace, de la discrimination temporelle, et de la discrimination spatiale (c’est-à-dire de l’orientation, de l’acuité visuelle, de la sensibilité au contraste, de la vision des couleurs et de la coopération binoculaire).
Évolution de l’oculo-motricité
Le réflexe vestibulo-oculaire

Le réflexe vestibulaire et oculaire est obtenu à la rotation de la tête dès la naissance avec un gain réduit mais sa suppression par la fixation ne sera obtenue que vers l’âge de 6 mois.

Le signe du manège

L’enfant subit une rotation sur 3601, au cours de laquelle il effectue 6 à 7 secousses nystagmiformes, sans blocage lors de la fixation des yeux de l’observateur avant 6 mois, et blocage à partir de 6 mois.

Le nystagmus optocinétique (NOC)

Le nouveau-né est capable de détecter la direction du mouvement dès la naissance en binoculaire [15], à partir du 4e mois en monoculaire.
Il y a alors une nette asymétrie avec prépondérance de la réponse aux stimulations temporo-nasales [4, 5, 6, 7, 8]. Le NOC est donc obtenu chez le nouveau-né normal en naso-temporal et en temporo-nasal avec une asymétrie évidente, alors que dans les strabismes congénitaux à fixation croisée le NOC n’est jamais obtenu en naso-temporal, voire totalement absent.
Il en est de même du post-NOC monoculaire qui n’est jamais obtenu dans le sens naso-temporal avant l’âge de 5 mois [16, 18, 23].

Les mouvements d’attraction visuelle et de poursuite

Le nouveau-né détecte mieux un stimulus en temporal qu’en nasal jusqu’à l’âge de 1 mois. Son champ d’attraction est d’ailleurs limité en profondeur et latéralement. Le développement du champ visuel est lent. Chez le nouveau-né, il s’étend de 300 de chaque côté du point de fixation sur le méridien horizontal et se développe au cours de la première année. Durant toute la première année, l’acuité du champ visuel temporal est supérieure à celle du champ visuel nasal [5, 20, 21, 26, 27].
Il préfère d’autre part les cibles mobiles aux cibles fixes [11, 12]. Les saccades de refixation peuvent être obtenues dès la naissance dans la bonne direction, mais elles sont d’amplitude limitée et la première saccade a un temps de latence prolongé. Les mouvements de poursuite par contre ne peuvent s’effectuer avant l’âge de 2 mois, à l’aide d’une succession de saccades [1, 2, 3]. Par la suite, la poursuite devient plus régulière [3].

L’accommodation et la vergence

À la naissance, l’accommodation est peu précise et elle va s’améliorer entre 2 et 3 mois progressivement pour atteindre le niveau adulte entre 3 et 5 mois [13]. Cette imprécision de l’accommodation chez le très jeune enfant s’explique par la profondeur du champ de l’optique oculaire, l’incapacité qu’a le nouveau-né de détecter le brouillard visuel, et par la limite de son attention.

La vergence

Par contre, elle s’établit dès la naissance [24] à l’âge de 1 mois [1, 9, 14] en fonction de la distance de la cible. Sa précision va bien sûr augmenter de façon nette au cours des 3 premiers mois. La vergence accommodative existe dès l’âge de 2 mois [2]. Enfin, la vergence fusionnelle est lente avant 4 mois et son amplitude limitée [24].

Évolution des fonctions visuelles
L’exploration dans l’espace

Avant 6 semaines, le nouveau-né a tendance à n’observer que les contours d’un objet: c’est l’effet « d’externalité  » qui disparaît vers l’âge de 3 mois.
Ceci est en relation avec le développement du cortex strié et de ses liaisons avec les aires pré-striées, le pulvinar, les régions prétectales et tectales.
Le très jeune enfant a aussi une nette tendance à la persévérance de la fixation.

La discrimination temporelle

Sa maturation est rapide: la fréquence critique de fusion est de 48 Hz à 2 mois, de 52 Hz à 3 mois, de 54 Hz au niveau adulte.

La discrimination spatiale

Le développement de la connaissance spatiale se fait par la mise en place, au prix d’expériences nombreuses et répétées, d’un ensemble coordonné de mouvements et de perception. Il se fait à partir de réflexes d’abord inconditionnés puis conditionnés dont Piaget parmi d’autres, a bien étudié le mécanisme.

La conquête du monde environnant

Ce premier stade représente un développement intellectuel important car il représente la conquête du monde environnant par les perceptions et les mouvements avant la conquête du langage.
L’élaboration de cet espace environnant doit beaucoup à l’élaboration des mouvements. Ainsi le nouveau-né recherche la lumière, puis il suit des yeux une personne puis un objet. À 3 mois s’établit la coordination vue ouïe. À 4 mois s’établit la coordination vision préhension.
L’importance de ces relations a été montrée sur des animaux d’expérience, dont certaines conditions d’élevage entravent la coordination perceptivo-motrice.
Par exemple, des chats autorisés à se mouvoir avec une occlusion sur un œil, puis immobilisés lors de l’occlusion sur l’autre œil, n’apprennent pas à contrôler leur comportement dans la deuxième partie de l’expérience [17].
Il en est de même des chats qui sont privés de la vue de leurs pattes
: ils n’arrivent plus à coordonner les mouvements de leurs pattes et leurs informations visuelles [17]. L’établissement de la coordination sensori-motrice est donc fondamental et la fovéa y joue un rôle clef: la fovéa est le point zéro de l’orientation sensori-motrice du système visuel ou point zéro rétino-moteur de von Noorden correspondant au point objet fixé autour duquel s’organise l’espace.
Et tout élément rétinien est porteur d’un signe de localisation qui selon sa situation par rapport à la fovéa lui permet de localiser correctement une sensation en provenance d’un point donné de l’espace.
Il y a donc une valeur spatiale de la fovéa et de la rétine qui est vraisemblablement innée mais certaines conditions sont requises à l’établissement de ce modèle visuel physiologique, puisque tout obstacle survenant dans le jeune âge, dans le domaine sensoriel et/ou moteur, entrave le développement de l’ensemble.

Synthèse

Au total, la reconnaissance de l’orientation se fait entre 4 et 6 semaines avec une préférence pour les lignes verticales et horizontales par rapport aux obliques. On pense qu’à ce stade existeraient des neurones corticaux spécialisés dans l’orientation [11, 12].

Le développement de l’acuité visuelle

Le nouveau-né voit mais le premier stade de l’émergence de la fonction visuelle; c’est-à-dire la prise de fixation, devient nette entre le deuxième et la quatrième semaine de vie. Le nouveau-né peut suivre un objet mobile et le réflexe de fusion apparaît avec le développement de la coordination binoculaire.
C’est à partir de ce stade que l’ophtalmologue peut parfaitement suivre le développement visuel du nourrisson, grâce à certains tests dont le premier fut celui du « preferential looking  » [5, 6, 10, 19, 27] utilisant un écran vidéo d’observation et un double projecteur de stimulus, développé en France par Vital-Durand et dont les cartes de Teller en représentent la technique simplifiée.

Le développement de la sensibilité au contraste

Bien plus à l’origine de la qualité de la vision que l’acuité visuelle, elle a été largement explorée. Le nouveau-né répond à des contrastes de 10  %; vers 2-3 mois, il répond à des contrastes de 5 à 8  %; avant 2 mois, il y a absence de coupure pour les basses fréquences spatiales dans la courbe de sensibilité au contraste; entre 2-3 mois, la courbe de réponse est superposable à celle de l’adulte mais avec des valeurs réduites et un glissement vers les basses fréquences spatiales.
On a pu montrer (Fiorentini 1
983, Banks 1985) par des expériences de masquage qu’il existe dès 3 mois plusieurs canaux de fréquence spatiale. Il est intéressant d’observer que dans les amblyopies de privation (cataracte congénitale, ptôsis par exemple), on observe un décalage très important vers le bas de la courbe de sensibilité au contraste (Kocher et Perenin, 1983).
On sait depuis les travaux de Hubel et Wiesel [17] sur les effets de l’occlusion de la paupière chez le chat, que durant une période sensible s’étendant de la naissance à la 9e semaine, une occlusion même brève peut suffire à provoquer un déficit définitif de l’acuité visuelle et parallèlement des altérations morphologiques et fonctionnelles de la voie géniculostriée.
Chez l’homme, la date limite de réversibilité du déficit visuel est encore mal précisée. Or, on distinguerait dans la voie géniculostriée, 2 voies X et Y. Les cellules de la voie X répondent mieux à des réseaux de fréquence spatiale élevée et servent davantage à la vision des formes et des détails que celles de la voie Y qui serait plus spécialisée dans la vision du mouvement. On ne sait pas encore précisément quelle est la voie touchée dans l’amblyopie expérimentale.

Le développement de la vision des couleurs

À la naissance, les cônes sont fonctionnels. Les 3 types existant à l’âge de 3 mois où les enfants sont capables de différencier les 3 couleurs rouge, verte et jaune. La sensibilité spectrale, scotopique des jeunes enfants est la même que celle de l’adulte mais 50 fois plus basse à 1 m et 10 fois plus basse à 3 m. La sensibilité spectrale, photopique est également la même que celle de l’adulte sauf pour les courtes longueurs d’ondes.
Il semble que la dopamine contrôlerait l’activité des cellules horizontales et interviendrait ainsi dans la vision des couleurs et la perception des contrastes lumineux [22].

Le développement de l’union binoculaire

Les deux yeux coopèrent dès l’âge de 2 ou 3 mois. Le, début de la stéréoscopie se fait vers 4 mois puis évolue rapidement passant de 58’ d’arc à 1’ d’arc entre 4 et 5 mois. C’est vers le début du 4e mois que s’opèrent la ségrégation des colonnes de dominance corticale et l’émergence des cellules corticales accordées à la disparité. C’est entre le 3e et le 6e mois qu’apparaît la sommation binoculaire de la réponse pupillaire.

Conclusion

On entend encore fréquemment dire que les nouveau-nés ne voient pas. Ils n’ont bien sûr pas acquis toutes leurs capacités visuelles ultérieures mais le regard de « surprise  » existe chez le nouveau-né, de même que le regard vers une source lumineuse objectivée par le test de la fenêtre.
La vision du très jeune enfant se développe de façon intense au cours des premiers mois de la vie, grâce à des apprentissages visuel et moteur, entre 1 et 4 mois, avec une extrême plasticité, aboutissant à l’établissement de la vision binoculaire.

Références

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