Cours sur les organes des sens

L’oreille : Organe de perception à plusieurs facettes...
L’oreille est l’organe de la perception des sons (C’est à dire des variations de pressions de l’air.). Mais
c’est aussi un organe de perception de la direction de la gravité et des mouvements de la tête dans
l’espace. C’est donc également un organe qui donne une information en retour (ou feed-back.) sur le
maintien du corps en équilibre. Toutes ces perception se font grâce à des cellules de même types, dites
cellules ciliées.
I- Comment fonctionnent les cellules ciliées pour assurer le codage des informations ?
Schéma simple, à copier d’une cellule ciliée. (p107)
Les cellules ciliées ont un potentiel transmembranaire. Au cours du mouvement des cils vers le kinocil,
la membrane se déforme ce qui provoque une ouverture mécanique de canaux à ions potassium K+
situés sur les cils. Les cils baignant dans un endolymphe riche en K+, il y a une entrée de ceux-ci
provoquant la dépolarisation. La dépolarisation induit l’entrée de Ca2+ qui aura pour effet d’ouvrir des
canaux K+ situé sur le corps cellulaire, baignant, lui dans la perilymphe, pauvre en K+. Les ions
potassium sorte. La cellule se repolarise. Le potentiel est transmis à la fibre neurosensorielle via une
synapse.
II- La perception sonore.
2-1) Quelle est l’anatomie de l’oreille « auditive.» ?
Schéma à copier avec le limaçon déroulé.
Comparaison avec la forme vrai des os (Fig 225) et du limaçon (Fig223)
Les membranes de l’oreille interne sont situées (enroulé en un limaçon), dans une partie du crâne
appellée le rocher. La fracture du rocher induit souvent des déchirement et une surdité de l’oreille
concernée.
2-2) Comment fonctionne l’oreille « auditive » ?
Capté par l’oreille externe, le son passe dans le conduit auditif jusqu’au tympan. Le tympan vibre et
transmet la vibration aux osselets de l’oreille moyenne. Le 3e osselet, collé à la membrane de la fenêtre
ovale et transmet la vibration à celle-ci qui la transmet elle-même aux fluides de l’oreille interne. La
membrane basilaire vibre, bougeant les bases des cellules ciliées auditives dont les cils sont piégés dans
la membrane tectoriale. Le signal physique de la vibration est alors transformé en information nerveuse
électrique.
La membrane basilaire ne vibre pas uniformément. Elle est sensible aux basses fréquences (sons graves.)
à son début, et aux aiguës dans sa partie terminale. Le codage de la fréquence sonore est donc
directement lié à la position des cellules ciliées sur la membrane basilaire.
L’intensité du son est, quant à elle, codée par l’amplitude des mouvements de la membrane.
III- La perception de l’équilibre et du mouvement.
3-1) Quelle est l’anatomie de l’oreille « équilibrative. » ?
La partie de l’oreille concernée est appelé organe vestibulaire.
Consulter la fig 227 : Disposition des récepteurs labyrinthiques. Faire compléter le schéma avec 3 A
signifiant Ampoule. Rajouter Macule et Saccule.
Projection de la figure complétée.
3-2) Quels sont les récepteurs de l’équilibre et comment fonctionnent-ils ?
Nature
Les récepteurs sont localisés précisément dans l’organe vestibulaire.
Saccule et Utricule possède une chacun une tache maculaire. La maccule est un recepteur lié la
perception de la gravité
Schéma à copier : Structure d’une macule.
Dans chacune des 3 ampoule, il y a un récepteur lié à la perception des mouvements
Schema d’une coupe de l’ampoule d’un canal semi-circulaire (avec la crête ampullaire et la cupule. )
Fonctionnement.
Le fonctionnement global de l’organe vestibulaire est lié à la force d’inertie.
-Dans le cas des crêtes ampullaires, lors du déplacement de la tête, le liquide contenu dans les canaux
semi-circulaires est maintenu au même endroit alors que la cupule bouge. La cupule est donc déformée
[Métaphore de l’eau dans un verre. Schéma succinct des crêtes.]
-Dans le cas d’une macule, les cils sont déformés par les mouvements de la membrane recouvrante,
alourdie par les otolithe
[Schéma succinct de la perception maculaire (avec Sch d’une force résultante.)]
3-3) Qu’est- ce que le syndrôme vestibulaire ?
On appelle syndromes vestibulaires, les dérèglements de la perception vestibulaire. Ils peuvent être lié à
l’organe lui-même (Trauma cranien.) ou à des maladies nerveuses.
Les symptômes sont des vertiges, des mouvements reflexes intempestifs des yeux (nystagmus.), ou
trouble du tonus musculaire. Car l’organe vestibulaire est lié à des mouvements reflexes d’équilibration
de la posture. Sans cette perception, les mouvements se font avec bien moins d’indicateurs, comme les
propriocepteurs des membres ou la vue et sont beaucoup plus approximatifs.
Les phénomènes physiologiques de la vision.
I- Quelles sont les différences entre cônes et batonnets ? Quels sont les intérêts des uns par rapport aux
autres ?
Consulter la fig 214.
On nomme les cellules photo-receptrices en fonction de la forme de leur article externe, c'est-à-dire, la
partie de la cellule qui contient le pigment, la molécule qui recevra les photons.
On distingue les cônes et les bâtonnets.
Il y 3 types de cônes. Chaque type possédant un pigment les rendant sensibles à 3 longueurs d’ondes
et donc couleur de lumière différentes (Rouge, Verte et Bleu.). Suivant le même principe que les écrans
de télé cathodique, en percevant ces 3 couleurs, on peut percevoir toutes les nuances de couleur. Le
panel de cônes permet donc la perception des couleurs.
Les cônes sont sensibles aux lumières de forte intensité. (Vision photopique.)
Il n’y a qu’un type de bâtonnet. Mais les bâtonnets sont sensibles aux lumières de faible intensité
(Vision scotopiques.)
Lors des situations de faibles éclairement les cônes son inactifs et seuls les bâtonnets fonctionnent. Les
bâtonnets n’ont qu’un seul pigment percevant le bleu-vert. Ce qui explique que la nuit, tous les chats
sont gris.
II Fonctionnement des cellules visuelles.
2-1) Comment est créé le signal visuel ?
Schema : Bâtonnet dans l’obscurité, courant d’obscurité.
Le cône externe ou le cylindre externe donc composés essentiellement de pigments (La rhodopsine pour
les bâtonnets. Les iodopsines pour les cônes.). Ces pigments = une partie minérale (le rétinène/rétinal.)
qui enchâsse une partie protéique (L’opsine)
Lorsqu’un photon touche la molécule, le rétinal change de forme et libère l’opsine. L’opsine entraînera
une chaîne de réaction aboutissant à la fermeture des canaux sodiques. Les pompes du segment interne
continuent pourtant de fonctionner. Cela cré une dépolarisation. Le signal lumineux est transduit en
signal électrique.
Schéma : Bâtonnet éclairé, sans flux.
2-2) Que sont les zones ON et OFF ?
Consulter la fig 213 : Localiser les cellules bipolaires et les cellules ganglionnaires.
L’information est transmise par synapse à la cellule bipolaire sous-jacente puis à la ganglionnaire. Une
cellule ganglionnaire reçoit les signaux de plusieurs photorecepteurs et son activité se résume à produire
des potentiels en fonction de ce qu’elle reçoit. L’étendue de surface contenant les photorecepteurs reliés
à une même cellule ganglionnaire est appelé le champs recepteur.
Un champ recepteur est circulaire avec 2 zones (Schéma succinct) concentriques. Ces zones, ON et
OFF, sont déterminées par l’impact qu’aura une stimulation lumineuse sur elle.
La stimulation de la zone ON augmentera l’activité de la cellule ganglionnaire. L’arrêt de la
stimulation provoque l’interruption de l’activité.
En zone off c’est le contraire. Stimulation lumineuseInterruption d’activité, Arrêt de
StimulationForte activité.
Si le stimulus lumineux chevauche les 2 zones, l’activité de la cellule ganglionnaire ne change pas.
Il y a des cell. ganglionnaires avec centre ON et d’autres avec centre OFF,
2-3) Qu’est- ce qu’une colonne visuelle ?
Au niveau du cortex visuel, une même information visuelle est traitée, en parallèle par plusieurs milliers
de neurones. Ces neurones sont rassemblés par leur aptitude à répondre à la forme du signal lumineux
perçu ( Par exemple, les neurones capables traiter le signal concernant une ligne lumineuse horizontale,
seront séparés de ceux capables de traiter un signal concernant une ligne lumineuse oblique,…). Ils son
rassemblés en colonnes.
Les mécanismes qui sous-tendent l’émergence finale de la sensation lumineuse sont connus de manière
très partielle…
Conclusion : La vue est un sens bien connu de la photoreception à la transmission du signal mais on ne
connaît que très peu le traitement final. Ainsi, dans les cas de cécité, les prothèses à l’étude se
concentrent sur la partie connue. Les projets à l’essai concernent des prothèses de rétine, c'est-à-dire la
stimultion du nerf optique par un système transformant l’image d’une caméra en signal électrique. Mais
pour l’instant, les perception finales obtenues (Phosphènes) sont des taches assez floues. Et donc, la vue
étant un sens particulièrement éduqué, cela ne concernerait que les personnes qui ont vue, au moins
pendant leur enfance. (Expérience des chatons ne percevant que la verticale après élevage en milieu sans
horizontal.)