Système sensoriel somatique

Les récepteurs sensorielsCes récepteurs constituent l’interface entre le milieu extérieur et le système nerveux

Par ex

L’oeil – les photorécepteurs

L’oreille – les récepteurs auditif

La peau et muscles – les récepteurs sensoriels somatiques

Le nez – les récepteurs olfactifs

Les récepteurs sensoriels transforment l’énergie de l’environnement en énergie électrique du système nerveux. Les types d’énergie transformés par les récepteurs sont les suivants

• l’énergie de la lumière – système visuel

• l’énergie mécanique – système somatosensoriel, système auditif

• l’énergie chimique – système olfactif et système gustatif

Le système sensoriel somatique répond en fait à plusieurs types de stimuli

• le sens du toucher

• la perception de la température

• la position du corps dans l’espace – les propriocepteurs

• la douleur

Le sens du toucher

Les récepteurs sensoriels de la peau

Récepteur de Merkel

Corpuscule de Meissner

Corpuscule de Pacini

Corpuscule de Ruffini

Les récepteurs sensoriels du système somatique

• Ce sont des mécanorécepteurs – c.-à-d., sensibles à des stimuli mécaniques

• Le centre du récepteur est constitué de terminaisons nerveuses amyéliniques.

• Ils sont unipolaires

Les récepteurs sensoriels de la peau

En accord avec la diversité des sensations, les différents types de mécanorécepteurs répondent préférentiellement à l’une ou à l’autre des stimulations. Ils se distinguent entre eux par :

• Leur aptitude à répondre à des stimulations répétées

• Leur réponse en fonction de fréquence de la stimulation

• La dimension de leur champ récepteur.

L’aptitude à répondre à des stimulations répétées

• Récepteur à adaptation rapide Les récepteurs qui répondent rapidement à la stimulation. Cependant, si cette stimulation est maintenue, ils arrêtent de se déclencher (l’adaptation)

• Récepteur à adaptation lenteIls génèrent des réponses plus soutenues lorsque la stimulation est maintenue

La vitesse d’adaptation de différents types de récepteurs sensoriels somatiques

Déplacement du stimulateur

Décharge axonal

Vibration et corpuscules de Pacini

La sélectivité des mécanorécepteurs dépend de la structure des terminaisons nerveuses qui lui sont associées.

Vibration et corpuscules de Pacini

La sélectivité des mécanorécepteurs dépend d’abord de la structure des terminaisons nerveuses qui lui sont associées.

Par exemple, le corpuscule de Pacini est organisé sur la base d’une capsule formée d’une série de 20 à 70 couches concentriques de tissue.

Si nous retirons la capsule du corpuscule de Pacini isolé, la terminaison nerveuse ainsi mise à nu devient beaucoup plus sensible aux pressions maintenues.

Les récepteurs sensoriels de la peau

En accord avec la diversité des sensations, les différents types de mécanorécepteurs répondent préférentiellement à l’une ou à l’autre des stimulations. Ils se distinguent entre eux par :

• Leur aptitude à répondre à des stimulations répétées

• Leur réponse en fonction de fréquence de la stimulation

• La dimension de leur champ récepteur.

Sensibilité à la fréquence

Les corpuscules de Pacini sont particulièrement sensibles aux vibrations de fréquence entre 200 et 300 Hz alors que les corpuscules de Meissner répondent plutôt autour de 50 Hz

Sensibilité à la fréquence

Les récepteurs sensoriels de la peau

En accord avec la diversité des sensations, les différents types de mécanorécepteurs répondent préférentiellement à l’une ou à l’autre des stimulations. Ils se distinguent entre eux par :

• Leur aptitude à répondre à des stimulations répétées

• Leur réponse en fonction de fréquence de la stimulation

• La dimension de leur champ récepteur.

Champ récepteurUn champ récepteur est une zone sensorielle qui, lorsqu’elle est stimulée, modifie l'activité d'un neurone.

Champ récepteur de petite taille

Champ récepteur de grande taille

Discrimination sensorielle

Le niveau de discrimination entre deux points varie d’un rapport d’au moins 1 à 20 entre les différentes parties du corps. C’est au niveau de l’extrémité des doigts que le pouvoir discriminatif est le plus élevé.

Pour rendre compte de cette faculté extrême de discrimination de l’index, il faut savoir que

1) c’est au niveau de l’extrémité des doigts que se trouve la plus forte densité en mécanorécepteurs;

2) les extrémités des doigts possèdent principalement des mécanorécepteurs à champ récepteur restreint.

3) les régions de cerveau impliquées dans le traitement de l’information sensorielle venant de cette partie de la peau sont beaucoup plus importantes relativement, que pour d’autres parties du corps.

Des termes de repère pour le cortex cérébrale

Sillon central Cortex somatosensorielCortex moteur

Cortex auditifScissure de Sylvius

Un principe important dans l’organisation du système nerveux: L’organisation de la représentation du corps dans le système nerveux suit l’organisation topographique du corps lui-même.

Somatotopie du cortex somatosensoriel

La carte somatotopique• La carte n’est pas toujours continue

• La carte ne reproduit pas à l’échelle les différentes parties du corps humain. La représentation corticale relative de chacune des parties du corps est corrélée avec la densité et l’importance des informations sensorielles issue de chacune d’entre elles.

Certaines structures importantes dans le cerveau

• Thalamus• L’amygdale • L’hippocampe• L’hypothalamus

Certaines structures importantes dans le cerveau

Le thalamusAucun type d’information sensorielle n’atteint directement le cortex sans relais thalamique (à l’exception de l’information olfactive).

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3. Thalamus (« porte au cortex)

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Le thalamus

Le système limbique et les mécanismes de l’émotion

Certaines structures limbiques sont très impliquées dans les processus émotionnels.

Le lobe limbiqueUn ensemble d’aires qui forme un anneau disposé autour du tronc cérébral

3 aires importantes dans le système limbique

• l’amygdale

• l’hippocampe

• l’hypothalamus

putamen Noyau caudé

L’amygdale

l’hippocampeThalamus

Système limbiqueL’amygdale et l’hypothalamus sont très impliquées dans les processus émotionnels

L’Hippocampe

Jadis on pensait que l’hippocampe, faisant partie du système limbique, jouait un rôle important dans les émotions. On sait aujourd’hui cela est faux. Par contre, il joue un rôle très important dans la mémoire.

Connu par ses initiales, Henry Molaison est mort à l’âge de 82 ans le 2 décembre. Né en 1926, il avait été victime en 1953 d’une intervention chirurgicale au Hartford Hospital dans le cadre d’une épilepsie pharmaco-résistante. Après cette intervention, alors qu’il avait 27 ans, il ne put jamais plus former de nouveaux souvenirs. Son amnésie n’avait pourtant pas entamé ses capacités intellectuelles.

Il connaissait son nom. Il savait que sa famille paternelle venait de Thibodaux en Louisiane et celle de sa mère d’Irlande.

Chaque fois qu’il rencontrait un ami, chaque fois qu’il mangeait un plat, qu’il regardait la télé, qu’il entendait une histoire drôle, chaque fois c’était pour lui une première fois. Il avait la surprise de la découverte, le retour perpétuel en enfance.

L’hypothalamus

3. Thalamus

L’hypothalamus

L’hypothalamus a une position antérieure par rapport au thalamus

L’hypothamus

L’hypothalamus joue un rôle dans les émotions, mais son rôle principal est dans l’homéostasie.

L’ homéostasie

Un animal doit parvenir à maîtriser un environnement très fluctuant Chez les mammifères, cette maîtrise se manifeste par la faible variation de la température du corps et de la composition du sang. Cette contrôle étroite de l’environnement interne du corps est dénommée l’homéostasie.