La grande majorité de la batterie de tests pour évaluer le système vestibulaire se fait indirectement par la mesure des mouvements oculaires. Étant donné qu’une grande partie des tests vestibulaires repose sur l’interprétation des mouvements oculaires, il est primordial que le clinicien vestibulaire comprenne comment les yeux bougent, leurs limites de mouvement, l’impact des mouvements oculaires sur la vision et les troubles potentiels des muscles extra-oculaires (MOE). Ce qui suit fournira une introduction approfondie à ces concepts dans le but d’augmenter votre confort et votre capacité à traiter les mouvements oculaires dans la clinique.
Anatomie des muscles extraoculaires1 2 3
FIGURE 1. Source : Wikimedia Commons
Il existe six muscles (par œil) chargés de générer tous les mouvements des yeux dans leurs orbites osseuses :
- Lateral Rectus (LR)
- Medial Rectus (MR)
- Superior Rectus (SR)
- Inferior Rectus (IR)
- Superior Oblique (SO)
- Inferior Oblique (IO)
Envisagés ensemble, à l’exception de l’oblique inférieur, ces muscles prennent la forme d’un cône. Ils s’attachent à l’œil à une extrémité (ouverture du cône) et convergent vers un anneau tendineux appelé anneau de Zinn (sommet du cône). On peut le voir sur la figure 1, ainsi que l’attachement de l’oblique inférieur à la partie nasale de l’orbite osseuse.
Les muscles droit supérieur et oblique supérieur s’attachent au sommet de l’œil. Le droit inférieur et l’oblique inférieur s’attachent à la partie inférieure de l’œil. Le droit latéral et le droit médial s’attachent respectivement aux côtés les plus éloignés et les plus proches du nez. Malgré l’appartenance de l’oblique supérieur au cône, il emprunte un chemin indirect avant de rejoindre l’autre OME au niveau de l’anneau de Zinn ; l’OS s’attache au sommet de l’œil, traverse un anneau fibreux, appelé » trochlée « , puis converge avec l’autre OME (voir figure 1).
La trochlée agit comme une poulie pour l’OS et modifie l’angle de traction exercé sur l’œil. Cela permet à l’OS de faire tourner l’œil d’une manière opposée à l’oblique inférieur qui, rappelons-le, a également un angle unique car il s’attache à la partie nasale de l’orbite osseuse au lieu du sommet du cône de l’OME.
Mouvements des muscles extraoculaires1 2 3
Cette section peut sembler un peu intimidante après avoir examiné la figure 1, mais rassurez-vous les mouvements oculaires impliquent une mécanique intuitive et sont en fait assez simples. En fait, un simple test de motilité oculaire au lit (par exemple, faisant partie d’un examen standard des nerfs crâniens au lit) invoque les six directions cardinales du regard et teste donc les six muscles extra-oculaires des deux yeux. Pour ceux qui ne sont pas familiers avec ce test, le patient tient simplement la tête immobile et suit le doigt (ou un autre objet) du clinicien qui » dessine » un » H » majuscule devant lui (voir figure 2).
FIGURE 2.
Mouvements des yeux allumés
Vous venez d’apprendre les six directions cardinales du regard en examinant la figure 2. Tous ces mouvements sont » joués « , ce qui signifie que les MOE des deux yeux travaillent ensemble pour déplacer les yeux dans la même direction en même temps ; ce que fait un œil, l’autre le fait automatiquement. Par exemple, si quelque chose attire votre regard vers la gauche et que votre œil gauche se déplace rapidement pour faire le point sur la scène, vous n’avez pas besoin de demander consciemment et séparément à votre œil droit de se déplacer vers la gauche. Parce que cette direction du regard (« gauche ») est un mouvement oculaire asservi, les deux yeux répondent.
L’étape suivante consiste à approfondir un peu plus et à discuter de quels muscles oculaires extra-oculaires sont associés à quels mouvements, et quelles paires de MOE sont mises en couple. Nous couvrirons chacune des six directions cardinales du regard, ainsi que le regard ascendant et descendant, et la convergence.
» Regarder vers la droite (Dextroversion) : Vous savez déjà que le muscle droit latéral s’attache au côté de l’œil le plus éloigné du nez. En gardant à l’esprit que les muscles ne peuvent que se contracter, il est parfaitement logique que le RL fasse pivoter l’œil loin du nez. Ainsi, lorsque l’on regarde vers la droite, le LR de l’œil droit provoque une rotation vers la droite de l’orbite. Le mouvement de l’œil qui s’éloigne du nez est appelé abduction.
Mais qu’en est-il de l’œil gauche ? Le LR de l’œil gauche entraînerait une rotation de l’œil vers la gauche, ce qui n’est donc d’aucune utilité dans ce cas. Vous avez appris que le droit médian s’attache au côté de l’œil le plus proche du nez, ce qui tirerait l’œil gauche vers le côté droit. Le RM fait tourner l’œil vers le nez. Le mouvement vers le nez est appelé adduction. Et juste comme ça, vous avez rencontré votre première paire de muscles extra-oculaires en couple : le LR droit et le MR gauche (voir figure 3).
FIGURE 3.
» Regarder à gauche (Lévoversion) : Ce regard nécessite les mêmes mouvements que le regard vers la droite, mais dans la direction opposée. C’est vraiment aussi simple que d’inverser l’EOM que nous venons d’apprendre ci-dessus pour obtenir un regard vers la gauche : MR droit et LR gauche (voir figure 4). En d’autres termes, l’œil droit doit maintenant se rapprocher du nez, tandis que l’œil gauche doit s’éloigner du nez.
FIGURE 4.
» Regarder à droite et vers le haut (Dextroelevation) : Cette direction est un peu plus nuancée, mais reste facile à comprendre. Comme nous l’avons vu ci-dessus, le regard vers la droite implique le LR droit (abduction) et le MR gauche (adduction). En raison de la mécanique de l’OME, lorsque l’œil droit est complètement abducté (éloigné du nez), il ne peut être élevé que par le muscle droit supérieur. Inversement, lorsque l’œil gauche est complètement en adduction (vers le nez), il ne peut être élevé que par l’oblique inférieur. Nous rencontrons donc une autre paire de muscles couplés pour regarder à droite et en haut : le SR droit et l’OI gauche (voir figure 5).
FIGURE 5.
» Regarder à gauche et vers le haut (Lévoélévation) : Tout comme pour le regard droit vs gauche, le regard droit et haut vs gauche et haut implique les mêmes principes et muscles, mais appliqués aux yeux opposés. Cela signifie que l’œil gauche est maintenant en abduction (éloigné du nez), et ne peut donc être élevé qu’avec le SR. L’œil droit est maintenant en adduction (vers le nez), il ne peut donc être élevé que par le IO. Cette paire de muscles en couple est : l’OI droit et le SR gauche (voir figure 6).
FIGURE 6.
» Regarder à droite et en bas (Dextrodépression) : Le regard vers la droite et le bas implique toujours le LR droit (abduction) et le MR gauche (adduction) – cette partie est la même dans cette direction du regard. Similaire mais nouveau, en raison de la mécanique de l’EOM, lorsque l’œil droit est complètement abducté (loin du nez), il ne peut être déprimé que par le droit inférieur. Inversement, lorsque l’œil gauche est en pleine adduction (vers le nez), il ne peut être abaissé que par le muscle oblique supérieur. Par conséquent, le fait de regarder à droite et en bas invoque les muscles joués suivants : le RI droit et le SO gauche (voir figure 7).
FIGURE 7.
» Regarder à gauche et en bas (lévodépression) : Conformément à ce qui s’est passé jusqu’à présent, regarder à gauche et en bas consiste simplement à utiliser l’EOM opposé lors du regard à droite et en bas : SO droit et IR gauche (voir 8). Cela est dû au fait que l’œil droit est adduit (déprimé par le SO lorsqu’il se dirige vers le nez) et que l’œil gauche est abducté (déprimé par le IR lorsqu’il s’éloigne du nez).
FIGURE 8.
» Regarder droit vers le bas (infraversion) : Le regard vers le bas implique également deux muscles, mais cette fois, le LR et le MR ne sont pas impliqués. Au lieu de cela, les deux muscles de rotation vers le bas sont engagés simultanément : l’IR et le SO droits, et l’IR et le SO gauches. La mécanique qui sous-tend ce phénomène (grandement simplifié) est liée aux différents angles d’attache du RI et du SO ; c’est également la raison pour laquelle le RI et le SO sont limités à la dépression de l’œil pendant l’adbuction et l’adduction, respectivement. Lorsque l’IR et le SO se contractent simultanément, les forces vers le nez et loin du nez provoquent une rotation droite de l’œil vers le bas (voir figure 9).
FIGURE 9.
» Regarder droit vers le haut (supraversion) : Cette paire de muscles attelés n’offre aucune surprise : regarder droit vers le haut utilise les mêmes principes que regarder droit vers le bas, mais avec les muscles opposés : le SR et l’IO droit, et l’IO et le SR gauche (voir figure 10).
FIGURE 10.
» Croiser les yeux (convergence) : La convergence se produit lorsque les muscles MR gauche et droit sont contractés simultanément, faisant pivoter les deux yeux horizontalement vers le nez (voir figure 11). C’est plus qu’une façon de voir certaines images 3D – les yeux convergent lorsqu’un objet de mise au point se rapproche de l’observateur. L’opposé, la divergence, n’est pas répertorié ici car on ne peut pas (volontairement) contracter les deux muscles LR simultanément.
FIGURE 11.
Vous connaissez maintenant les 6 directions cardinales du regard (droite/haut ; droite ; droite/bas ; gauche/haut ; gauche ; gauche/bas), ainsi que le reste des mouvements des yeux croisés (droit haut ; droit bas ; convergence). Cliquez sur le lien suivant pour accéder à un excellent simulateur oculaire interactif pour mettre en pratique ce que vous savez. Vous pouvez effectuer des lésions des muscles et/ou des nerfs crâniens (abordés plus loin sur ce site) et même répondre à un quiz pour isoler les lésions. Certaines des questions du quiz portent sur les nerfs crâniens, vous pouvez donc lire cette section de ce site avant de répondre au quiz.
Les lois des mouvements des yeux1 2 3
Nous allons maintenant aborder brièvement plusieurs lois régissant les mouvements des yeux. Ces lois permettront de préciser les limites et les frontières des muscles extra-oculaires et les orientations permises des yeux dans leurs orbites osseuses.
La loi de Hering
La loi de Hering stipule que les muscles attelés reçoivent la même quantité d’innervation, et au même moment. Cela peut sembler douloureusement simple, mais il s’agit d’un principe important qui souligne le lien entre les muscles et les mouvements qui sont considérés comme « attelés ». En fait, ce principe explique en partie pourquoi les deux yeux sont affectés lors d’un nystagmus pathologique. Un exemple de cette loi serait l’innervation égale et simultanée du LR gauche et du MR droit lorsque l’on regarde vers la gauche. La loi de Hering est l’essence même de ce qui rend ces mouvements joués.
La loi de Sherrington
La loi de Sherrington explique que toute augmentation de l’innervation d’un muscle agoniste doit également inclure une diminution simultanée de l’innervation du muscle antagoniste. Définissons ces deux termes pour mieux comprendre cette loi.
La version courte de ces définitions formelles peut être reformulée comme suit : un muscle agoniste est le muscle qui travaille pour réaliser une action désirée (par exemple, regarder à gauche), tandis qu’un muscle antagoniste existe pour réaliser l’action opposée (par exemple, regarder à droite). Ce qu’il est important de garder à l’esprit, c’est que ces étiquettes sont relatives : par exemple, si l’action désirée est de regarder à droite, les muscles impliqués deviennent les muscles agonistes et ceux responsables du regard à gauche deviennent les antagonistes.
La loi de Sherrington est alors tout à fait raisonnable : une augmentation de l’innervation du muscle agoniste (effectuant un mouvement désiré) doit être accompagnée d’une diminution égale de l’innervation de l’antagoniste de ce muscle (le muscle qui ferait le contraire). Cette loi illustre parfaitement la relation entre des muscles extra-oculaires agonistes et antagonistes appariés. Un schéma peut aider à solidifier ce point (voir la figure 12 ci-dessous).
FIGURE 12. EOM agoniste/antagoniste lors du regard à gauche et à droite.
D’après la figure 12, vous pouvez facilement voir que le LR et le MR sont des muscles agonistes/antagonistes appariés. Quand l’un se contracte, l’autre doit se détendre, sinon les muscles se battraient l’un contre l’autre et l’œil resterait immobile. Les six MOE peuvent être regroupés en trois paires de muscles agonistes/antagonistes si l’on considère un seul œil :
- Paires agonistes/antagonistes dans le même œil
- Rectus latéral vs Rectus médial
- Rectus supérieur vs Rectus inférieur
- Oblique supérieur vs Oblique inférieur
Nous avons déjà vu les paires (bien que sans la terminologie agoniste/antagoniste) lorsque nous considérons les deux yeux dans notre discussion sur les directions cardinales du regard (figures 3 – 10). Le tableau ci-dessous résume les paires agonistes en considérant les deux yeux, pour votre référence :
TABLEAU 1. Les muscles agonistes appariés en considérant les deux yeux.
| Right Eye | Left Eye | Movement |
|---|---|---|
| Lateral Rectus | Medial Rectus | Move the globe to the right |
| Medial Rectus | Lateral Rectus | Move the globe to the left |
| Superior Rectus | Inferior Oblique | Move the globe upward |
| Inferior Oblique | Superior Rectus | Move the globe upward |
| Superior Oblique | Inferior Rectus | Move the globe downward |
| Inferior Rectus | Superior Oblique | Move the globe downward |
Donders’ Law
Before we discuss the next two laws (Donders’ and Listing’s) you should be aware of a fantastic, free tutorial of eye movements from the University of Western Ontario. It covers the next two laws, as well as immediately related topics in depth, in an interactive manner. It’s really worth visiting.
La loi de Donders traite de la position de l’œil dans l’orbite lorsqu’on regarde dans une direction particulière. Mais avant d’aller plus loin, il nous faut quelques informations de base.
L’OME a la capacité de déplacer le globe de l’œil en 3 dimensions. Ces directions sont :
- Mouvements oculaires en 3D
- L’embardée (d’un côté à l’autre)
- Le tangage (avant-arrière)
- Le roulis (dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse)
FIGURE 13. Rotation de l’œil dans le plan de lacet (d’un côté à l’autre).
FIGURE 14. Rotation des yeux dans le plan de tangage (avant-arrière).
FIGURE 15. Rotation de l’œil dans le plan de roulis (sens horaire – sens antihoraire).
L’OME peut focaliser un objet sur la fovéa (pour une vision optimale) en utilisant uniquement des mouvements verticaux et horizontaux (2 dimensions). En raison du degré de liberté offert par le plan de roulis (la 3e dimension), il existe un certain nombre de degrés d’orientation possibles que les yeux peuvent assumer le long du plan de roulis avec les mêmes résultats visuels (c’est-à-dire un objet focalisé sur la fovéa). Par exemple, après que les mouvements horizontaux et verticaux ont focalisé une image sur la fovéa, en termes d’acuité visuelle, le globe a techniquement la liberté de tourner de 1, 2, 3, 4…. degrés dans le plan de roulis vers la droite ou la gauche sans affecter la vision. Mais la loi de Donders stipule que malgré ces différentes orientations possibles, le globe prend toujours la même position (même dans le plan de roulis) en regardant dans une direction donnée. La loi de Donders n’est donc pas une contrainte mécanique, mais une contrainte neuronale. Ainsi, quelle que soit la série de mouvements que l’œil effectue pour regarder, par exemple, en bas et à droite, à partir de n’importe quelle position antérieure, l’orientation du globe dans l’orbite osseuse pour « en bas et à droite » est toujours la même.
La loi de Listing
La loi de Listing est comme une loi de Donders plus spécifique : elle accepte que l’œil ait la même orientation tridimensionnelle pour regarder dans une direction donnée (loi de Donders), et fournit plus spécifiquement un rationnel pour ce qu’est cette orientation unique. Listing a trouvé que les axes nécessaires pour que le globe se déplace dans les directions cardinales du regard et suive la loi de Donders étaient tous dans le même plan. La figure 16 ci-dessous montre ce que l’on appelle le plan de Listing :
FIGURE 16. Plan de Listing. Source : Université de Western Ontario
Notez que tous les axes sont dans le plan de la boîte bleue (le plan de votre écran d’ordinateur). Cela a des implications importantes sur l’effort requis pour maintenir un regard excentrique (il est réduit) et une foule d’autres facteurs. Pour aller plus loin, il faut expliquer la cinématique de rotation, ce qui sort du cadre de ce site Web. Il suffit de dire qu’il existe des options pour les mouvements que les yeux pourraient faire, mais qu’ils ne font pas. L’interaction entre l’effort pour maintenir un regard stable, contrecarrer l’élasticité et la viscosité des muscles valent la peine d’être recherchés par vous-même, mais ne sont pas couverts ici.
Un dernier mot sur la loi de Listing et le plan. Il y a, bien sûr, des exceptions à ces règles. Comme vous l’avez peut-être remarqué, le plan de Listing est bidimensionnel. Tout mouvement oculaire qui tourne autour d’un axe dépassant du plan violerait la loi. Reportez-vous à la figure 15 ci-dessus pour revoir le plan de roulis ; cet axe (la 3e dimension) violerait la loi de Listing. Et, bien sûr, nous utilisons les mouvements oculaires de torsion en permanence. Un exemple primordial pour les cliniciens de l’équilibre est le VOR dans le plan de roulis. Déplacez votre tête d’une épaule à l’autre (roulis) et cet écran/ce texte reste dans la même orientation. Cela est dû au fait que vos yeux tournent dans la direction opposée au mouvement de la tête (c’est-à-dire le VOR) pour maintenir la stabilité de l’image devant vous. Since this is done in the roll plane, which violates Listing’s Law, the roll plane VOR is an important example of an exception to Listing’s Law.