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Travaux dirigés de psycho-physiologie :

Introduction :

Sensibilité etdifférents types de sensibilités

Pauline Neveu, PhD

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Plan : Sensibilité et différents types de sensibilités

1-Rappels

2-Définitions

4-Traitement de l’information sensorielle

3-Différents types de sensibilités

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1-RappelsGrandes fonctions du Système Nerveux (SN)

-Réception des stimulations (énergie)

-Transport

-intégration/élaboration d’une réponse

-Transport

-Exécution de la réponse

Réception

Action

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1-Rappels

Quelle partie du SN fait quoi?

Deux parties SN:

-SN Central

-Encéphale-Moelle épinière

-SN Périphérique

-Nerfs-Ganglions-Récepteurs sensoriels

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1-Rappels

Trois régions dans un neurone:

- corps cellulaire = péricaryon = soma

- axone = cylindraxe = fibre nerveuse

- dendrites

dendrites

soma

axone

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1-Rappels

Notion de synapse

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1-Rappels

Critères classement des neurones:

- forme/nombre prolongements:

- multipolaires

- bipolaires

- monopolaires

- allure des dendrites

- taille du soma

- longueur de l’axone

- neurotransmetteur utilisé

- pseudo-unipolaires (en T)

- fonction (neurone sensoriel de premier ordre ; interneurone ; motoneurone)

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1-Rappels

Différents types decellules gliales:

- Cellules gliales du SNP:

- Cellules gliales du SNC:

- cellules épendymaires

- oligodendrocytes

- astrocytes

- microgliocytes

- cellules de Schwann gaine demyéline

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1-Rappels

Régionalisation de la moelle épinière (ME):

31 myélomères

- 12 thoraciques

- 5 lombaires

- 5 sacrés

- 1 caudal

- 8 cervicauxCervicales

(x8)

Thoraciques (x12)

Lombaires (x5)

Sacrée (x5)+ Coccygien (x1)

1paire de nerfs rachidiensou spinaux (mixtes) par myélomère

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1-Rappels

La ME est un tube creux:

- lumière: canal de l’épendyme

- paroi:

- substance grise et ses cornes

- substance blanche et ses colonnes ou cordons

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1-Rappels

Apparition de vésicules durant le développement de l'encéphale (embrylogy.ch)

dès le 25e jour dès le 35e jour

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1-RappelsApparition de courbures

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1-Rappels

Croissance « enroulante » du télencéphale

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1-Rappels

Régions de l’encéphale:

(métencéphale)

(métencéphale)

(myélencéphale)

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1-RappelsNerfs crâniens (12 paires, pas tous mixtes) et nerfs rachidiens (31 paires, mixtes)

ganglions crâniens (nerfs mixtes & sensoriels

(sauf I & II)) ganglions rachidiens

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2-Définitions

Sensibilité: capacité d’un individu d’obtenir des informations sur les

paramètres physico-chimiques des milieux externe et interne

→ grâce aux récepteurs sensoriels

→ à l’origine de phénomènes perceptifs & d’actions : processus sensori-moteurs

Système sensoriel: système neuronal dont l’activité se modifie en

fonction des valeurs des paramètres d’une stimulation

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3-Différents types de sensibilités

- extéroception :

- proprioception

- viscéroception/intéroception

- nociception

→vue, ouïe, équilibre, odorat, goût, toucher

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4-Traitement de l’information sensorielle

Récepteur sensoriel

4.1-Les récepteurs sensoriels

=cellule sensorielle spécialiséepermettant de traduire

stimulation physique ou chimique

en impulsions nerveuses

→ se caractérise par sa sensibilité à une forme d’énergie préférentielle

le chemin fait la sensation(loi des énergies sensibles spécifiquesde Johannes Müller, 1826)

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4-Traitement de l’information sensorielle

Différentes classes de récepteurs sensoriels

4.1-Les récepteurs sensoriels

-mécanorécepteurs

-photorécepteurs

-thermorécepteurs

-chimiorécepteurs

→phénomènes mécaniques (variation pression, étirement, déplacement, vibration)

→radiations électromagnétiques

→rayonnements thermiques

→modifications concentration d’espèces chimiques (molécules, ions)

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4-Traitement de l’information sensorielle

Transduction

4.1-Les récepteurs sensoriels

=traduction des stimulations physiques ou chimiques des milieux externes et internes en activité physiologique (potentiel d’activité nerveuse)

Rappels sur les signaux nerveux :

-potentiel de repos

-potentiel gradué ou local ou électrotonique

-potentiel d’action (PA)

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4-Traitement de l’information sensorielle

stimulation

si stimulation>seuilsi potentiel de

récepteur>seuil de déclenchement des PA

potentiel gradué appelépotentiel de récepteur

variation potentiel de repos (locale)

d'amplitude variable (graduable ; souvent dépolarisation mais hyperpolarisation possible

(site de transduction)

potentiel d’action (PA)variation du potentiel de repos

d'amplitude fixe(site générateur)

Richard & Orsal, 2001

Neurone de crustacé

4.1-Les récepteurs sensorielsTransduction

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Codage intensité en amplitude (potentiel de récepteur) puis en fréquence (PA)

stimulation

si stimulation>seuil

potentiel de récepteurcodage en amplitude

potentiel d’action (PA)codage en fréquence de PA

si potentiel de récepteur>seuil de

déclenchement des PA

Richard & Orsal, 2001

4-Traitement de l’information sensorielle4.1-Les récepteurs sensorielsTransduction

Codage durée : début & fin réponse

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4-Traitement de l’information sensorielle

Transduction

4.1-Les récepteurs sensoriels

-directe (action directe canaux ioniques) → rapidité

-indirecte (action indirecte canaux ioniques, via cascade de réactions) → amplification

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Les récepteurs sensoriels peuvent être une fibre sensitive:

- nue

- encapsulée

- associée àune cellulespécialisée

4-Traitement de l’information sensorielle4.1-Les récepteurs sensoriels

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Ex : système somesthésique :

une stimulation n'active un récepteur que si elle survientdans son champ récepteur (spatial ou fréquentiel)

- la taille des champs récepteurs varie

petit grand- la densité des récepteurs varie

→résolution spatiale grossière (dos): grands champs et faible densité

→résolution spatiale fine (main): petits champs et forte densité

+codage en population

4-Traitement de l’information sensorielle4.1-Les récepteurs sensorielsNotion de champ récepteur

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voie ascendanteafférente

sensorielle

voie descendante

efférentemotrice

(modulation sensorielle

aussi)

noyaux de relaissensoriels (2e, 3e ordre)

cortexI

cortexII

cortexasso

aires sensorielles primaires

aires motrices primaires

récepteurs sensoriels/neurones sensoriels 1er

ordre

motoneurones/muscles

aires d’association unimodales

aires prémotrices

aires d’association sensorielles

multimodales

aires d’association

motrices

thalamus +/-noyaux derelais

4-Traitement de l’information sensorielle4.2-Chemin sensoriel

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voie ascendanteafférente

sensorielle

noyaux de relaissensoriels (2e, 3e ordre)

aires sensorielles primaires

récepteurs sensoriels/neurones sensoriels 1er ordre

aires d’association unimodales

aires d’association sensorielles

multimodales

thalamus

4-Traitement de l’information sensorielle4.2-Chemin sensoriel

cortex

Remarque : le champ récepteur d’un neurone sensoriel de second ordre est plus complexe que celui d’un neurone sensoriel de premier ordre

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Structure bilatérale dans le diencéphale

2 ensembles de noyaux-noyaux thalamiques spécifiques (NTS)

-noyaux thalamiques non spécifiques

→ noyau réticulaire thalamique (NRT)

4-Traitement de l’information sensorielle4.3-Le thalamus

+ 1 noyau au rôle régulateur (sorte d’enveloppe du thalamus)

→relais ‘obligatoire’ pour les informations sensorielles avant envoi au cortex vers des régions sensorielles spécifiques du cortex

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→relaye, filtrage & modulation, l’information sensorielle vers le cortex

→est modulé par le cortex : rôles d’intégration & de contrôle

4-Traitement de l’information sensorielle4.3-Le thalamus

-modulé par noyau réticulaire

-2 modes de fonctionnement : transmission ou bouffée (contrôle vigilance & attention)

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-aires associatives (multimodales)

4-Traitement de l’information sensorielle4.4-Le cortex

-aires I (unimodales)

-aires II (unimodales)

→les différentes informations sensorielles sont traitées dans des territoires corticaux distincts

→chaque espace sensible est représenté point par point dans le cortex formant une carte ordonnée de l’information sensorielle tout le long des voies sensorielles (topie : rétinotopie, tonotopie, somatotopie)

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4-Traitement de l’information sensorielle4.4-Le cortex

Notion de plasticité corticale : les cartes topographiques sontdynamiques, s’ajustant en fonction des expériences sensorielles

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4-Traitement de l’information sensorielle4.4-Le cortexnotion de couches corticales (6): les différences d’architecture révèlent des différences fonctionnelles entre les régions corticales

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4-Traitement de l’information sensorielle4.4-Le cortex

notion de colonnes corticales : une colonne corticale se consacreau traitement d’une information spécifique et correspond à un groupe de neurones dont les champs récepteurs sont identiques(colonnes corticales = unités fonctionnelles du cortex)

Ex. représentation corticale des vibrisses

cylindre de cortex (2-3 mm d'épaisseur)d'environ 300 µm de diamètre

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4-Traitement de l’information sensorielle4.4-Le cortex

Traitement inconscient/traitement conscient

Effet d’indiçage subliminal :Les informations sensorielles sont traitées dans le cortexet interviennent dans la cognitionmême lorsqu’elles ne sont pas perçues consciemment

Traitement conscient :Le traitement conscient des informations sensoriellesest associé à l’activité d’un réseau pariéto-frontalcorrélé à la capacité de rapporter la présence du stimulus

→le percept lié à la stimulation est généré dans le cortex

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4-Traitement de l’information sensorielle4.4-Le cortexLa perception est une interprétation par le cerveau des informations accessibles pour une espèce donnée

Nos systèmes sensoriels n’extraient qu’une partiedes informations présentes dans notre environnement, celles auxquelles ils sont sensibles

Chaque espèce perçoit un monde qui lui est propre

Notre perception est limitée et n’est pas le reflet parfait de la réalité physique!

Notre cerveau interprète ces informations en fonction du contexte et du vécu (illusions!)

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4-Traitement de l’information sensorielle4.5-Intégration sensorielle et conscience de soiIllusion de la main en caoutchouc→ la perception du soi corporel dépend de corrélations multisensorielles

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4-Traitement de l’information sensorielle4.5-Intégration sensorielle et conscience de soiExpérience de délocalisation du soi corporel : perception subjective→ La perception du soi corporel dépend de corrélations multisensorielles et de connaissances sur son propre corps

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4-Traitement de l’information sensorielle4.5-Intégration sensorielle et conscience de soiExpérience de délocalisation du soi corporel :→Le réseau neuronal activé au cours de cette illusion de délocalisation intègre, de manière bilatérale, la jonction pariéto-temporale

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4-Traitement de l’information sensorielle4.5-Intégration sensorielle et conscience de soi

Cas pathologiques : expérience de décorporation (« out of body » experience)

→la jonction temporo-pariétale est impliquée dans la représentation intégrée du soi corporel

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4-Traitement de l’information sensorielle4.5-Intégration sensorielle et conscience de soi

Cas pathologiques : expérience de décorporation (« out of body » experience)

→la jonction temporo-pariétale est impliquée dans la représentation intégrée du soi corporel