Les systèmes sensoriels Unité III Les systèmes sensoriels Safaa EL Bialy (MD, PhD)

Objectives Décrire les caractéristiques anatomiques des voies somatosensorielles  Expliquer les effets de l’atteinte de ces voies à différents emplacements.   Décrire, en termes généraux, les mécanismes de la production des signaux électriques par stimuli sensoriels (transduction sensorielle).   Discuter des moyens par lesquels les caractéristiques des stimuli sensoriels sont encodés par des signaux pour passer au cortex cérébral.   Définir les champs récepteurs des neurones.   Expliquer brièvement les effets des lésions à différents niveaux de la voie auditive.   Comparer l’anatomie des voies optiques à celle des autres voies sensorielles.   Décrire la base anatomique de l’hémi‐négligence.

Le système somethesique Reçoit des influx Transmet des renseignements L’integration nerveuse comprend 3 niveaux: Niveau des récépteurs Niveau des voies ascendantes Niveau de la perception: cortex cerebral

Récépteurs sensoriels Dispersés dans tout le corps Principalement dans les organes des sens Interceptent les stimuli (mécaniques, chimiques, lumineux ou thermiques.) La vue et l'oeil L'ouïe et l'oreille Le goût et la langue L'odorat et le nez Le toucher et la peau Transduction sensorielle: le processus de convertir les stimuli environnementaux en influx nerveux (en potentiel d’action)

Recepteurs sonsoriels Classification selon la localisation 1. Télécepteurs: détectent des événements de loin (e.g l’œil) 2. Extérocepteurs: détectent des événements externe proche Récepteurs à la surface du corps (toucher, température, pression, douleur) 3. Intérocepteurs ou viscérocepteurs: détectent les événements interne (pression sanguine, niveaux des gaz solubles, malaise , faim, soif) 4. Propriocepteurs fournissent de l’information sur la position dans l’espace de nos membres Réagissent aux stimulus internes Seulement sur les muscles squelettiques, les tendons, les articulations, les ligaments

Recepteurs sonsoriels

Organisation des voies sensitives Une fibre nerveuse est au service de plusieurs récepteurs du même type Un potentiel d’action sera généré seulement si le stimulus est d’une intensité suffisante (potentiel seuil) Le seuil différentiel est la plus petite variation d'intensité du stimulus qui peut être perçue par le sujet Un potentiel d’action est un événement « all or none » Il n’y a pas de petits potentiels, ni de gros…ils sont tous pareils Après la dépolarisation de la membrane, le neurone est insensible à un stimulus La membrane doit être répolarisée avant que le neurone soit sensible à nouveau

La transduction du signal Chaque neurone primaire peut recevoir des influx d’autres neurones= convergence Divergence =information sensitive est propagée parmi de plus en plus de cellules nerveuses Pour éviter la propagation excessive de l’excitation, les neurones du SNC reçoivent des connexions inhibitrices Interneurones exerce un effet négatif sur les cellules avoisinantes fortement excitées = inhibition latérale Permet une meilleure résolution du signal

Mais les stimuli ne sont pas tous pareils… La localisation du stimulus est codée par l’emplacement des récepteurs Le type de stimulus est spécifique au type de récepteur stimulé Alors le où et le quoi sont faciles à distinguer pour le SNC…mais l’intensité? L’intensité est codée par le nombre de récepteurs activés et le nombre de potentiels d’action qu’ils génèrent

La discrimination tactile Le champs récepteur est la région desservie par une afférence primaire Il y souvent un chevauchement des champs récepteurs avoisinants Les champs récepteurs pour les récepteurs tactiles se chevauchent beaucoup Pour avoir une discrimination fine, il faut avoir une plus haute densité de récepteurs qui ont des champs très petits eg. Le bout du doigt ou la langue Dans autres régions (cuisses, fesses) les champs sont 100 fois plus large

Adaptation Si le stimulus ne change pas, le nombre de potentiels d’actions générés va quand même diminuer Adaptation rapide = le débit de potentiel d’action diminue après une courte durée (mécanorécepteurs) (phasique ou dynamique) Adaptation lente = neurones répondent au stimulus durant toute la durée de la stimulation (nociorécepteurs) (tonique ou statique)

Faisceaux ascendants Emportent l’information thermique, tactile, de douleur et qui vient des récepteurs musculaires et des articulations au cerveau 2 choix: le cervelet (sous-conscient) ou le cortex cérébral (conscient) Charactéristiques: (général mais il y a de particularités) 3 neurones entre le récepteur périphérique et le cerveau Neurone du 1er ordre ganglion dorsal de la moelle épinière (péricaryon dans le ganglion) Reste sur le côté homolatéral (ipsilatéral) et fait contact avec le neurone du 2ième ordre Péricaryon du neurone du 2ème ordre se trouve dans la moelle épinière ou la médulla Axone croise la ligne médiane et monte au thalamus ou il contacte le neurone tertiaire Neurone du 3ème ordre a son péricaryon dans le thalamus Axone entre dans le cortex somatosensitif du lobe pariétal

Discrimination tactile, vibration, et proprioception Cordon dorsal Discrimination tactile, vibration, et proprioception Faisceau gracile: fibres entrent la moelle épinière dans la partie sacrale, lombaire et thoracique inférieur Faisceau cunéiforme: fibres entrent via les racine dorsales thoracique supérieures et cervicales

Neurone du 1er ordre dans le ganglion dorsal de la moelle épinière Cordon dorsal Neurone du 1er ordre dans le ganglion dorsal de la moelle épinière Fibres se terminent aux neurones du 2ème (péricaryons dans le noyau gracile et noyau cunéiforme) (medulla) Axones croisent la ligne médiane dans la médulla Ces axones forment le lemnisque médial Se termine dans le noyau ventral postéro-latéral (VPL) du thalamus Neurones tertiaires projettent au cortex

Faisceau spino-thalamique https://www.youtube.com/watch?v=oas7yemSG5g Emporte l’information thermique et de nociception (Tractus latéral), toucher et pression (tractus ventral) Neurone du 1er ordre dans le ganglion dorsal de la moelle épinière Neurones secondaires ont leurs péricaryons dans la corne controlatérale Axone croise la ligne médiane (par la commissure blanche ventrale) et entre le faisceau spino-thalamique controlatéral Décussation dans la section d’origine si l’information est douleur ou thermique (faisceau latéral) Information de pression ou de toucher peut monter avant de croiser la ligne médiane (faisceau ventral) Majorité des fibres se termine à la hauteur du noyau VPL (noyau ventral postéro-latéral du thalamus)

Un faisceau ascendant avec Orlando Bloom et Lady Gaga Neurone du 3ième ordre Neurone du 2ième ordre La douleur et la température Neurone du 1er ordre Le toucher

Faisceau spino-cérébelleux(inconscient) Faisceau dorsal et ventral Emporte les sensibilités proprioceptives inconscientes c’est à dire la sensibilité à la tension des muscles et des tendons musculaires. Contrôle le mouvement et la posture (équilibration) NB: organe tendineux de Golgi est un mécanorécepteur disposé dans les tendons ou à la jonction musculo-tendineuse, agissant sur la tension du muscle ou la force de sa contraction

faisceau spino-cérébelleux Système de 2 neurones Neurone du 1er ordre dans le ganglion dorsal de la moelle épinière Neurones secondaires se terminent directement dans le cortex du cervelet (dans le vermis) Les fibres du faisceau spino-cérébelleux dorsal synapsent dans la colonne de Clarke (C8-L2,3) Elles montent homolatéral dans les cervelet via le pédoncule cérébelleux inférieur

Faisceau spinocérébelleux ventral Les fibres du faisceau spinocérébelleux ventral synapsent dans la moelle épinière (L4-S3) croisent la ligne médiane et montent pour entrer le cervelet via le pédoncule cérébelleux supérieur. Les fibres croisent la ligne médiane encore une fois dans le cervelet (double crosser)

Le système auditif L’oreille interne se compose du vestibule et de la cochlée. Le vestibule est responsable de l’équilibre et la cochlée est responsable de l’audition. La cochlée contient des cellules ciliées sur l’organe de Corti, qui se baignent dans un liquide appelé périlymphe. Les vibrations des sons causent déplacent les stéréocils sur la surface de cellules réceptrices spécialisées = cellule auditive Le déplacement des stéréocils dépolarise la cellule et forme un potentiel d’action qui est transmis au neurones de 1er ordre

Le système auditif Fissure latérale Lemnisque latéral Noyau olivaire supérieur pont mésencéphale Corps trapézoïde Noyau cochléaire ventral Nerf crânien VIII Ganglion spiral Noyau cochléaire dorsal Centre auditif Noyau du colliculus inférieur Corps géniculé médial Neurones commisurales Neurones du 1er ordre ont leurs péricaryons dans le ganglion spiral (dans la cochlée) Ils projettent leurs axones à la jonction ponto-médullaire et se divise en deux branches pour se terminer sur le noyau cochléaire ventral ou dorsal La majorité de Neurones du 2e ordre croisent la ligne médiane pour rejoindre le noyau du colliculus inférieur et certaines fibres restent homolatéral ─ Forment le lemnisque latéral ─ Certains se projettent directement sur le corps geniculé médial Du colliculus inférieur les neurones du 3e ordre projettent sur le corps geniculé médial Neurones de 4e ordre projettent au cortex dans le lobe temporal Le corps géniculé médial constitue le relais thalamique des voies auditives http://lobe.ca/audition-langage-et-parole/le-fonctionnement-de-laudition-audition-langage-et-parole/le-fonctionnement-du-systeme-auditif/le-fonctionnement-de-loreille/#sthash.CEKpNi8T.dpuf

Lésion périphérique (entre le récepteur et le noyau cochléaire) Le système auditif Lésion périphérique (entre le récepteur et le noyau cochléaire) RÉSULTAT: surdité du côté affecté Lésion central RÉSULTAT: à cause de la redondance bilatérale du système auditif, une lésion centrale provoque rarement une surdité bilatérale ou unilatérale

Le système visuel Nerfs optiques Chiasma optique Tractus optique Corps genouillé latéral Radiations optiques  Cortex visuel  le système visuel est le seul système sensoriel à être directement connecté, via le nerf optique, au cerveau (traitement rapide de l'information visuelle).

2 types de photorecepteurs rétiniens Le système visuel 2 types de photorecepteurs rétiniens Bâtonnets sont sensibles à la clarté Cônes détectent la couleur Il y 2 champs de vision: Nasal temporal Au chiasme, les neurones du champs rétinien nasal croissent la ligne médiane pour rejoindre les axones du champs rétinien temporal = forme le faisceau optique Champs de vision Champs rétinien temporal Champs rétinien nasal

Le système visuel Champs de vision nasal Les axones du chiasme font synapse avec les neurones du 2e ordre dans le corps géniculé latéral Axones des neurones du 2e ordre forme les radiations optiques qui se terminent dans le cortex occipital (renferment tous les fibres correspondant aux hémichamps (temporales homolatérales et nasales contralatérales ) Le champs visuel gauche est représenté sur le cortex droite gauche droite Champs de Vision temporal rétine nerf chiasme tractus Boucle de Meyer Corps géniculé latéral Fissure longitudinale médiane . Radiations optiques Pôles occipitaux

Outil d'interprétation des divers types d'anopsie: la neuro-ophtalmologie les radiations : Les radiations optiques se divisent en deux parties: les fibres supérieures de la rétine (qui captent les images inférieures) passent dans le lobe pariétal les fibres inférieures de la rétine (qui captent les images supérieures) passent dans le lobe temporal Une lésion au niveau du cortex visuel, résulte en une "cécité corticale"

Visual defects in patients are described in Left monocular blindness A B B Bitemporal hemianopsia C C http://ocularphysiology.blogspot.ca/2010/02/macular-sparing-overview.html Right homonymous hemianopsia D Rhh with macular sparing D Visual defects in patients are described in terms of changes in the visual fields, rather than the retina or anatomical pathways.

Reflex pupillaire Réflexe pupillaire Contraction de la pupille (réflexe à la lumière ou réflexe photomoteur) ou par la vision d'un objet rapproché (réflexe à l'accommodation). L'éclairage d'un oeil provoque un myosis homolatéral (réflexe direct) et hétérolatéral (réflexe consensuel).

Le réflexe pupillaire la voie afférente du réflexe photomoteur : rétine → nerf optique → noyau prétectal(mésencéphale )→ 2 noyaux d’Edinger-Westphal. ce qui explique la réponse bilatérale du réflexe consensuel. Fibres preganglionnaires parasympathique par le nerf III, ganglion ciliaire , fibres post ganglionnaires , sphincter pupillaire. http://www.tedmontgomery.com/the_eye/reflex.html

La héminégligence C'est une anomalie due à une lésion de l'un des hémisphères cérébraux et qui conduit la personne atteinte à négliger, "oublier" la moitié de l'espace qui l'entoure. La lésion empêche le cerveau de répondre aux signaux qui lui sont présentés du côté opposé à celui qui est touché. Dans la plupart des cas d'héminégligence, c'est l'hémisphère droit qui est atteint

La héminégligence . Le patient néglige alors la moitié gauche de son champ visuel (on parle d'héminégligence gauche) : il se heurte aux obstacles situés sur sa gauche, ne lit que la partie droite d'un texte, coupant les phrases au milieu, répond à une personne située à sa droite quand c'est une personne située à sa gauche qui lui parle, ne recopie que la partie droite d'un dessin qui lui est présenté, ne mange que le côté droit du contenu de son assiette et, s'il s'agit d'un homme, ne se rase que la partie droite de la barbe ! Dans les formes les plus sévères, la tête et les yeux sont constamment déviés sur la droite https://www.youtube.com/watch?v=HiNHpIDVi7s

Les extras https://www.youtube.com/watch?v=ymKvS0XsM4w https://www.youtube.com/watch?v=vTFdNk7JIoo http://lisagenova.com/left-neglected/