II.Les systèmes sensoriels
________________________________________________1.Généralités sur les systèmes sensoriels
a) Les différentes modalités sensorielles
Que font les systèmes sensoriels ?
Les stimuli de l’environnement externe et interne sont détectés. La transduction sensorielle est la transformation d'un message nerveux en autre type de message nerveux. Cela permet la transmission d'un message nerveux dans le System Nerveux par les voies sensorielles. -> …, « interprétation » du message, …
L’environnement sensoriel d’un organisme est créé à partir des phénomène de l’environnement physique auxquels ses organes et ses sens sont sensibles.
Il existe différentes modalités sensorielles :
- Vision
- Audition
- Goût
- Olfaction
- Sens vestibulaire
- Somesthésie (= sensibilité générale du corps)
Un système sensoriel donné est sensible à une forme particulière d’énergie (qualité du stimulus) si elle est comprise dans une certaine gamme d’intensité (intensité du stimulus).
Qualité du stimulus :
système visuel : stimulus = onde électromagnétique
système auditif : stimulus = vibration des molécules d’air
intensité du stimulus :
L’étendue des intensités du stimulus à laquelle est sensible un system sensoriel est défini par rapport à deux seuils :
_ Seuil inférieur (de détection, absolu)= intensité du stimulus juste détecté ; déterminé à partir d’une distribution de réponses
_ Seuil supérieur
Exemple : détermination du seuil de détection d’un mouvement des vibrisses chez le Rat
Stüttgen et al., 2006, J Neurosciences 26 :7933-7941
Avant phase de mesure :
Rats en restriction (boisson)
entraînement à boire à un tuve de boisson
entraînement à boire quand stimulation vibrisse (condition standard)
Phase de mesure :
-> présentations de 10 types de stimuli (amplitude identique mais de vitesse variable)
Quand l’animal détecte le stimulus -> léchage du tue de boisson.
La sensibilité d’un système senso va dépendre :
du seuil absolu
de sa capacité à discriminer 2 stimuli proches
Seuil différentiel ou seuil de discrimination
= plus petit écart entre 2 stimuli qui permet de les percevoir comme différents avec une probabilité donnée.
Ex : détermination du seuil de discrimination de fréquences sonores chez le Rat
Han et al., 2007, Nat Neuroscience, 10 :1191-1197
Avant phase de mesure :
Rats en restriction (boisson)
entraînement à mettre le nez dans un orifice (réponse opérante) -> eau
entraînement à répondre que quand il y a détection de la transition entre présnetations successives de fréquences standard et alternance de fréquence standard et de fréquences cible (+/- 1 octave).
Phase de mesure :
Idem mais séparation
Standard/cible + faible
Dans chaque system sensoriel, le contact avec le stimulus :
récepteurs sensoriels constituent le 1er élément des voies sensorielles.
Classés en utilisant 2 critères :
type d’énergie auquel est sensible le récepteur
origine du stimulus :
- environement extérieur : extérocepteurs
- corps : * « somatique » : propriocepteurs
* « viscéral » : intérocepteurs
_ Seuil inférieur (de détection, absolu)= intensité du stimulus juste détecté ; déterminé à partir d’une distribution de réponses
_ Seuil supérieur
Exemple : détermination du seuil de détection d’un mouvement des vibrisses chez le Rat
Stüttgen et al., 2006, J Neurosciences 26 :7933-7941
Avant phase de mesure :
Rats en restriction (boisson)
entraînement à boire à un tuve de boisson
entraînement à boire quand stimulation vibrisse (condition standard)
Phase de mesure :
-> présentations de 10 types de stimuli (amplitude identique mais de vitesse variable)
Quand l’animal détecte le stimulus -> léchage du tue de boisson.
La sensibilité d’un système senso va dépendre :
du seuil absolu
de sa capacité à discriminer 2 stimuli proches
Seuil différentiel ou seuil de discrimination
= plus petit écart entre 2 stimuli qui permet de les percevoir comme différents avec une probabilité donnée.
Ex : détermination du seuil de discrimination de fréquences sonores chez le Rat
Han et al., 2007, Nat Neuroscience, 10 :1191-1197
Avant phase de mesure :
Rats en restriction (boisson)
entraînement à mettre le nez dans un orifice (réponse opérante) -> eau
entraînement à répondre que quand il y a détection de la transition entre présnetations successives de fréquences standard et alternance de fréquence standard et de fréquences cible (+/- 1 octave).
Phase de mesure :
Idem mais séparation
Standard/cible + faible
Dans chaque system sensoriel, le contact avec le stimulus :
récepteurs sensoriels constituent le 1er élément des voies sensorielles.
Classés en utilisant 2 critères :
type d’énergie auquel est sensible le récepteur
origine du stimulus :
- environement extérieur : extérocepteurs
- corps : * « somatique » : propriocepteurs
* « viscéral » : intérocepteurs
Classification générales des récépteurs sensoriels
Classification des fibres nerveuses
b)Les 1ères étapes du traitement des info
la transduction sensorielle
Ensemble des phénomène biologiques par lesquels l’énergie d’un stimulus sensoriel est trasnformée en signal nerveux (potentiel d’action).
Schéma de la transduction (potentiel local)
Agencement des sites récepteurs et générateur peut être de deux types différents :
1)cellule neurosensorielle
2)cellule sensorielle-neurone sensoriel
3)cellule visuelle – neurone bipolaire-neurone ganglionnaire
le codage des caractéristiques de la stimulation
codage de l’intensité
-> au niveau d’un neurone sensoriel -> au niveau de plusieurs neurones sensoriels
Le recrutement de neurones ayant des seuils d’activation différents permet de coder l’intensité de la stimulation sur une gamme plus large d’intensité qu’un neurone individuel.
codage de la durée du stimulus
Application d’une stimulation de longue durée
-> diminution – disparition de la sensation = adaptation sensorielle
Vitesse d’adaptation dépend du type de récepteur
L’adaptation peut résulter de la mise en jeu de diff mécanismes :
-> nerveux : ex : inactivation lente des canaux (Na+, Ca++) qui st impliqués ds la genèse des PA
-> non nerveux : ex : déformation prolongée des éléments non nerveux associés au récepteur diminue l’amplitude du potentiel de récepteur.
REMARQUE :
Dans les systèmes somesthésiques et visuels, la localisation spatiale de la stimulation est une dimension particulière de la sensation.
Elle est codée par la localisation spatiale des récepteurs activés
c)Organisation anatomique générale des systèmes sensoriels
Voies sensorielles :
La plupart des afférences proviennent des noyaux du relais thalamique de la modalité sensorielle.Voies sensorielles sont généralement bilatérales et croisées.
Que se passe t-il ds une structure relais ?
A partir d’un neurone actif-> activation de 3 neurones.
Principes d’organisation du traitement des informations sensorielles :
organisation hiérarchique : chaque niveau de traitement reçoit les informations traitées par le niveau inférieur et transmet les informations qu’il a traité au niveau supérieur.
ségrégation fonctionnelle : chaque niveau de traitement cortical comprend des aires fonctionnelles distinctes qui sont spécialisées dans différents types d’analyse.
Par ex : dans le cortex visuel primaire (V1)
Certaines régions -> analyse du mouvement
Autres régions -> analyse des couleurs
traitement parallèle : une mm info va être traitée par des circuits neuronaux différents
Exemple : brûlure à la main
-> retrait de la main
-> perception douloureuse
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