Le réseau vasculaire de l'œil n'est pas une simple périphérie de la circulation sanguine, mais un « miroir » de l'hémodynamique cérébrale, anatomiquement et fonctionnellement lié au cerveau. Le flux sanguin dans les vaisseaux rétiniens pulse en synchronie avec le rythme cardiaque, et cette pulsation peut être représentée comme un accord acoustique : on y distingue une fréquence dominante — la note fondamentale, correspondant au rythme du cœur — et de nombreuses composantes harmoniques, ou harmoniques, qui reflètent les propriétés mécaniques de la paroi vasculaire et du lit microcirculatoire. Lorsque le cerveau passe à un état de traitement actif de l'information, la composition spectrale de cet « accord » se modifie.
L'holographie laser — une méthode d'imagerie interférentielle qui permet d'enregistrer sans contact les micro-mouvements des tissus avec une précision nanométrique — permet d'observer les oscillations des parois des plus fines artérioles rétiniennes sans intervention chirurgicale. Les chercheurs ont enregistré les ondes de pouls dans les artères de la rétine de sujets dans deux états : lors d'un visionnage passif d'un écran uniformément éclairé et lors d'une stimulation par une lumière scintillante. Le signal a été enregistré sur de nombreux cycles cardiaques, puis soumis à une décomposition spectrale — une procédure analogue à celle d'un musicien qui décompose un accord complexe en notes individuelles, en extrayant l'amplitude et la phase de chaque composante fréquentielle.
Cette image peut être comparée à un orchestre qui a perdu la synchronisation du chef : chaque instrument continue de jouer, mais la structure rythmique globale se désagrège. Cette désorganisation du motif pulsatile, selon les chercheurs, reflète le processus de couplage neurovasculaire — la réorganisation du flux sanguin local dans les vaisseaux cérébraux en réponse à la demande métabolique accrue des neurones actifs. Les vaisseaux rétiniens, embryologiquement et anatomiquement proches des vaisseaux cérébraux, reproduisent cette dynamique. Si l'on parvient à décoder le contenu informationnel d'un tel « accord vasculaire » — c'est-à-dire à associer des modifications spectrales spécifiques à certains états du système neurovasculaire — cela ouvrirait la voie à un diagnostic précoce, préclinique, des troubles de la circulation cérébrale et des processus neurodégénératifs, bien avant l'apparition de symptômes manifestes.
La rétine est le seul endroit du corps où les vaisseaux sont visibles directement, sans dissection. C'est pourquoi l'œil est appelé le « miroir du cerveau ».