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Nous avons tous été un jour plongés dans l’obscurité totale, ne serait-ce que lorsque vient le moment de s’endormir et que toutes les sources de lumière sont éteintes. Cependant, nous ne percevons pas un noir absolu. La couleur perçue par l’œil humain dans le noir est plutôt un intense gris parsemé de bleu. Cette teinte est nommée « eigengrau » en allemand, signifiant « gris intrinsèque ».

La couleur de l’obscurité n’est pas le noir. Nous en avons tous fait l’expérience lorsque nous sommes plongés dans une pièce et qu’aucune lumière n’éclaire celle-ci. C’est alors une teinte de gris foncé, renforcée d’une teinte bleue (valeur hexadécimale #16161D) que notre œil perçoit.

Ce phénomène, appelé bruit visuel par les scientifiques, ou eigengrau en allemand, a pour origine la persistance d’un potentiel d’action le long du nerf optique.

Le nerf optique est le second nerf crânien. Nerf sensitif, il participe au système optique en acheminant les signaux électriques de la rétine — générés après que les cellules bâtonnets et cônes aient été frappées par les photons de l’environnement — vers le cerveau, où il déclenche une cascade de neurotransmetteurs ayant pour objectif final le traitement de l’information sous forme de représentation visuelle.

Un influx nerveux résiduel parcourant le nerf optique

Lorsque l’œil ne perçoit plus de lumière, le nerf optique ne cesse pas d’être actif pour autant. Un bruit de fond persiste dans le système optique sous forme de potentiel d’action (impulsion électrique) résiduel, parcourant le nerf optique et continuant de fournir des informations fragmentaires au cortex visuel. Ce dernier tente alors de reconstruire une représentation visuelle en se basant sur ces informations, et c’est pourquoi nous percevons l’eigengrau.

schema oeil humain

Schéma illustrant la structure de l’œil et l’acheminement de l’information lumineuse depuis la rétine vers le nerf optique sous forme de potentiel d’action. Ce dernier persiste même lorsque les cellules photoréceptrices ne reçoivent plus de photons. Crédits : InfoVisual

Le bruit visuel provient d’une continuation de l’activité de la rhodopsine, un pigment protéique photosensible situé dans les cellules bâtonnets, responsable de la sensibilité de l’œil à la lumière. Il est composé d’opsine (une protéine photoréactive) sur laquelle vient se fixer le rétinal (un aldéhyde absorbant la lumière). L’absorption d’un photon par la rhodopsine entraîne son isomérisation puis la formation d’un potentiel d’action le long du nerf optique.

schema transduction visuelle

Schéma expliquant la cascade biochimique à l’origine de la vision, impliquant la rhodopsine. L’isomérisation de la rhodopsine persiste même en l’absence de lumière, générant l’eigengrau. Crédits : Cell Biology

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Même en l’absence de lumière, la rhodopsine conserve une faible activité résiduelle, à l’origine de l’eigengrau. En outre, l’influx nerveux, en tant que signal électrique, est caractérisé par sa fréquence et son amplitude. Et la température semble jouer un rôle important dans le mécanisme de transduction visuelle à l’origine de ce bruit de fond, en ayant un effet sur la fréquence du potentiel d’action. Cela est dû à l’isomérisation thermique de la rhodopsine. Ainsi, selon la température, l’eigengrau peut apparaître ou non.

Le potentiel d’action résiduel s’affaiblit toutefois au fil du temps. C’est pourquoi certaines études ont montré qu’au bout d’un certain temps plongé dans l’obscurité — environ une vingtaine de minutes — le bruit visuel s’atténue et l’eigengrau passe progressivement d’un gris foncé à un gris plus clair

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