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Les sensations Purves et coll. Chapitre 8 Les récepteurs et système sensoriel somatique n Intégration sensorielle: sensation et perception –les récepteurs.

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2 Les sensations Purves et coll. Chapitre 8

3 Les récepteurs et système sensoriel somatique n Intégration sensorielle: sensation et perception –les récepteurs le seuil absolu le seuil différentiel relation intensité-sensation –le système somesthésique –les fibres sensorielles –les voies somesthésiques Purves et coll. Chapitre 8

4 Intégration sensorielle n Les étapes de lintégration sensorielle –1. les récepteurs réagissent à la stimulation –2. informations acheminée vers les centres nerveux

5 Intégration sensorielle –3. extraction des caractéristiques de la stimulation –4. les influx décodés sintègrent à dautres signaux ou à la mémoire pour donner la perception

6 n Un récepteur code les caractéristiques du stimulus –Modalité; localisation; intensité; propriété temporelle n Le système nerveux doit décoder linformation de plusieurs récepteurs à la fois et transformer cette information et lutiliser pour générer une perception cohérente du stimulus. Du récepteur à la perception

7 Distinction SENSATION vs. PERCEPTION n SENSATION : donnée physiologique résultant dune excitation et produisant un influx nerveux afférent n PERCEPTION : prise de conscience psychologique des caractéristiques et propriétés de la stimulation et à sa désignation

8 Stimulus physique vs. Perception n Ondes électromagnétiques de différentes fréquences = couleurs n Ondes de pression provenant de la vibration dobjets = sons, musique, mots n Composés chimiques dissous dans lair = odorat n Composés chimiques dissous dans des liquides = goût

9 n Les couleurs, tonalités, odeurs et les goûts sont une création du cerveau à partir dexpériences sensorielles. n Ces sensations nexistent pas hors du cerveau. Stimulus physique vs. Perception

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11 Gossard,J.-P La perception est une création du cerveau à partir de stimuli physiques Quest ce que le réel? « Le réel est un ensemble dinflux électriques interprétés par le cerveau » Morpheus (1999)

12 Les récepteurs captent les informations sensorielles Stimuli physiques

13 Un récepteurs est un transducteur n Il réagit à un stimulus physique spécifique (énergie physique) et transforme cette énergie en une énergie électrique (potentiel générateur).

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15 Les stimuli physiques possèdent 4 caractéristiques principales: n Modalité n Localisation n Intensité n Propriété temporelle

16 n Définie par la classe de stimulus Énergie transmise par le stimulus et les récepteurs spécialisés pour répondre à cette énergie Les récepteurs et les voies centrales constituent un système sensoriel qui donne naissance à une sensation particulière: toucher, goût, vision, odorat Modalité

17 Classification selon lénergie à laquelle répondent les récepteurs : Mécanorécepteurs pression peau étirement, position, kinesthésie muscles, tendons, articulations, labyrinthe vibration oreille Thermorécepteurs température Nocicepteurs douleur Chémorécepteurs composés chimiques nez, bouche Photorécepteurs photon œil

18 Les récepteurs sont spécifiques n La qualité sensorielle dépend du type de récepteur stimulé. n La stimulation électrique de laxone va générer une sensation semblable à la stimulation naturelle du récepteur.

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20 n Modalité n Localisation n Intensité n Propriété temporelle Les stimuli physiques possèdent 4 caractéristiques principales:

21 n Extérocepteurs –récepteurs à distance œil oreille nez –récepteurs contact peau goûter n Propriocepteurs dans les muscles tendons articulation peau oreille interne- corps dans l espace n Intérocepteurs dans les organes ou viscères internes ex. pression sanguine Du point de vue de la localisation des stimuli, les récepteurs peuvent être regroupés en:

22 Localisation n Le sous-ensemble de récepteurs qui sont activés dans un système sensoriel particulier. –Organisation topographique dans les cortex sensoriel

23 –Organisation topographique dans les voies nerveuses sensorielles

24 n Modalité n Localisation n Intensité n Propriété temporelle Les stimuli physiques possèdent 4 caractéristiques principales:

25 Intensité Codage de fréquence –lorsque lintensité du stimulus croît, la fréquence de décharge de la fibre sensorielle augmente Codage du nombre de récepteurs –l augmentation de lintensité du stimulus se traduit par un plus grand nombre de récepteurs sollicités

26 Production dun potentiel générateur Lamplitude du potentiel générateur varie selon Lintensité de la stimulation Sa vitesse dapplication La forme dadaptation du récepteur

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28 n Codage de fréquence –lorsque lintensité du stimulus croît, la fréquence de décharge de la fibre sensorielle augmente

29 n Codage du nombre de récepteurs –l augmentation de lintensité du stimulus se traduit par un plus grand nombre de récepteurs sollicités

30 n Modalité n Localisation n Intensité n Propriété temporelle –La rapidité à laquelle lénergie captée par le récepteur est conservée ou perdue. Les stimuli physiques possèdent 4 caractéristiques principales:

31 Les récepteurs ont deux modes de réaction à lexcitation

32 n Adaptation rapide –phasiques –sensibles à lactivité transitoire –produisent un influx nerveux au début de la stimulation, sarrêtent et sactivent à nouveau lors de la suppression de la stimulation n Adaptation lente –toniques –déchargent pendant toute la durée de la stimulation n Les deux types de récepteurs permettent dapprécier les changements et la permanence des stimulations Les récepteurs ont deux modes de réaction à lexcitation

33 Adaptation rapide Adaptation lente Stimulus Temps Les récepteurs ont deux modes de réaction à lexcitation

34 n Un récepteur à adaptation rapide (corpuscule de Pacini) n Dénudé de sa capsule, il se comporte comme un récepteur à adaptation lente. Études de: Werner Loewenstein à Columba University dans les années 60.

35 La réponse à des stimuli Propriétés de seuil Lois de la psychophysique

36 Psychophysique n Étude systématique de lintensité de la sensation en fonction lamplitude des stimuli. n Les premiers psychophysiciens –Weber –Fechner –Helmholz –Von Frey

37 Fonction psychométrique Le pourcentage de stimuli détectés en fonction de lintensité de stimulation

38 Seuil Intensité minimale qui peut être perçue En pratique: Intensité perçue 50% du temps. Sous le seuil, le stimulus est sous-liminaire Fonction psychométrique

39 Dépend de la sensibilité des récepteurs Seuil = Intensité minimale du stimulus qui produit des potentiels daction dans la fibre nerveuse AU POINT DE VUE PHYSIOLOGIQUE

40 Seuil n Varie aussi selon certaines conditions: –le sujet, son état déveil… –effets de drogues –milieu environnant (bruit, lumière..)

41 Le seuil est variable Seuil

42 n Varie aussi selon: –partie du corps où le stimulus est appliqué –durée dapplication du stimulus Seuil

43 Seuil différentiel n La plus petite nuance détectée entre deux stimuli de même nature, mais dintensité différente. n loi de WEBER S = k*S S = intensité du stimulus k = une constante

44 Loi de Weber n Seuil différentiel n Pour que le second stimulus soit différencié du premier, si k est égal à 0,05: – un poids de 10 kg devra être augmenté de 0,5 kg – un poids de 50 kg devra être augmenté de 2,5 kg S = k*S S = 0,05*10kg S = 0,5 kg S = 0,05*50kg S = 2,5 kg

45 Relation entre lintensité du stimulus et lintensité de la sensation n Ce nest pas une relation linéaire

46 Théorie de détection dun signal n Intensité à laquelle un sujet détecte le signal 1 fois sur 2. n Dépend de facteurs comme: –critères internes, sujet choisit de répondre ou non –niveau de bruit (rapport signal/bruit) n Au point de vue physiologique le bruit de fond aurait deux origines: –activité neuronale de base dans les réseaux sensoriels –activité des récepteurs lintensité du signal doit contraster suffisamment avec le bruit de fond –lumière allumée le jour vs. nuit –conversation dans le calme vs. bruit

47 Le système somesthésique

48 n Unique : Les récepteurs sont distribués à travers tout le corps et répondent à différents stimuli. n 2 sous-systèmes –stimuli mécaniques toucher léger vibration pression –stimuli douloureux et de la température Le système somesthésique

49 n Système lemniscal –stimuli mécaniques toucher léger vibration pression Le système somesthésique

50 Système spino- thalamique –stimuli douloureux et de la température Le système somesthésique

51 La peau n Elle est la frontière entre le milieu interne et le milieu externe. n Elle a un aspect glabre ou pileux. –Peau glabre: plus grande sensibilité ex. paume de la main, lèvres n La surface de la peau atteint 2m 2 chez ladulte. –contient des récepteurs qui répondent à des stimulations mécaniques thermiques nociceptives

52 Les récepteurs cutanées n À lextrémité dune fibre nerveuse dont le corps cellulaire est localisé dans un ganglion spinal. n Leur morphologie détermine la modalité qui sera transmise par le récepteur (toucher; proprioception; nociception; température) –Terminaisons encapsulées –Terminaisons libres n Distribution variable selon que la peau est glabre ou pileuse n Ils sont contenus dans la peau –Épiderme –Derme –Hypoderme

53 Les récepteurs de la peau Terminaison libreCorpuscule de Pacini Corpuscule de Meissner Disque de MerkelCorpuscule de Ruffini Épiderme Derme Peau glabre (non pileuse)

54 Disque de Merkel Meissner Terminaison libre Pacini Ruffini Récepteur Pileux Bordure entre lépi- et le derme Récepteurs de lépiderme

55 Les récepteurs de lépiderme: n disques tactiles de Merkel adaptation lente petit champ récepteur sensibles au toucher léger n terminaisons libres sensibles à la douleur se retrouvent aussi le plus souvent dans le derme

56 Récepteurs du derme Disque de Merkel Meissner Terminaison libre Pacini Ruffini Récepteur Pileux Bordure entre lépi- et le derme

57 Les récepteurs du derme n Mécanorécepteurs –Corpuscules de Meissner Adaptation rapide Petit champ récepteur Sensibles à la pression légère Captent la vitesse de la déformation de la peau Dans la peau glabre seulement –Follicule pileux Réagit lorsque le poil est touché Adaptation rapide n Récepteurs thermiques –considérés maintenant comme des terminaisons libres sensibles au froid ou au chaud –adaptation variable

58 Disque de Merkel Meissner Terminaison libre Pacini Ruffini Récepteur Pileux Bordure entre lépi- et le derme Récepteurs de lhypoderme

59 Les récepteurs de lhypoderme: n deux récepteurs à grand champ récepteur –Corpuscules de Ruffini (profonds) Peau glabre et pileuse Répondent à létirement de la peau dans une direction ou lautre Adaptation lente –Corpuscules de Pacini : sensibles aux fortes pressions et aux vibrations Adaptation rapide peut avoir une dimension de 1 mm X 2 mm

60 n Micro- neuronographie –enregistrements de fibres sensorielles dans les nerfs du bras –enregistrements réalisés par le groupe de Åke Valbo en Suède Corpuscule de Meissner petit champ récepteur Corpuscule de Pacini grand champ récepteur

61 n Adaptation des récepteurs de la peau Rapide Lente Grosseur du Champ récepteur PetitGrand Décharge de laxone Stimulation Disque tactile de Merkel Corpuscule de PaciniCorpuscule de Meissner Corpuscule de Ruffini ProfondsEn surface

62 Réponse aux vibrations Seuil, déplacement mécanique de la peau (µm) Fréquence du stimulus (Hz) Corpuscule de Meissner Corpuscule de Pacini

63 Profonds En surface

64 Corpuscules de Meissner Encapsulés ; entre les papilles dermiques AβAβSurtout peau glabreTact, pression (dynamique) RapideBas Corpuscules de PaciniEncapsulés ; en lamelles doignon AβAβTissu sous-cutané, membranes interosseuses, viscères Pression profonde, vibration (dynamique) RapideBas Disques de MerkelEncapsulésAβAβToute la peau, follicules pileux Tact, pression (statique) LenteBas Corpuscules de RuffiniEncapsulés ;AβAβToute la peauÉtirement de la peauLenteBas Type de récepteur Caractéristiques anatomiques Fibresª associéesEmplacementFonctionVitesse dadaptation Seuil dactivation Catégories principales des récepteurs somesthésiques

65 n L application de deux points de pression sur la peau donne-t-elle limpression d un ou de deux points de contact? Discrimination de deux points sur la peau

66 Seuil de discrimination tactile varie dun endroit du corps à lautre n Discrimination maximale au niveau des doigts n Minimale au niveau des jambes, dos et bras.

67 Récepteurs à la température Fréquence de décharge Hz Température de la peau o C Récepteur à la chaleur Récepteur au froid Température de la peau o C

68 Sensation thermique n La sensation de chaleur et de froid dépend des récepteurs thermiques n Les récepteurs thermiques ont une décharge maximale à une température donnée. n De façon générale, les récepteurs au froid ont une décharge maximale à 25 o C et les récepteurs au chaud à 45 o C

69 Froid Retour à 34 o Phase dynamique

70 Récepteurs thermiques n Les récepteurs à la chaleur cessent de décharger à des températures dépassant 50 o C. Ce sont les récepteurs à la douleur qui prennent la relève.

71 34545 Température de la peau Fréquence de décharge 24 Réponses des récepteurs thermiques

72 Linformation sensorielle vers le système nerveux central Moelle épinière Tronc cérébral

73 Matière grise Matière blanche Racine dorsale Ganglion spinal Nerf rachidien Récepteur Racine ventrale Du récepteur… à la moelle épinière

74 Les fibres sensorielles

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77 Régions cutanées innervées par les différentes racines dorsales Organisation spécifique au niveau des différents segments spinaux

78 8 C 12 Th 5 S 5L 1 Co

79 Chaque racine sensitive contient des fibres sensorielles reliées à une partie de la peau. Cette partie de la peau s appelle un: DERMATOME.

80 Fin


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