Système nerveux et fonctions sensorielles EL311

307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329
Système nerveux et fonctions sensorielles : toucher goût et
olfaction (accès l’œil ; l’oreille) EL311
A - LES FORMES D'ÉNERGIE ET LES RÉCEPTEURS SENSORIELS
B - LES ORGANES SENSORIELS
I - La vision : l'œil et la rétine
a. Structure générale de l'œil ( schéma )
b. Structure de la rétine (image 3D)
II - L'audition : l'oreille et l’organe de Corti
a. Structure générale de l'oreille (image plus détaillée)
b. La membrane basilaire et l'organe de Corti (organe de Corti, i)
III - La peau (i CNRS) et les récepteurs somesthésiques
IV - GOÛT ET OLFACTION
a. Le goût
b. L'olfaction
C - LE CODAGE DE L’INFORMATION SENSORIELLE
I - Le codage qualitatif
Il - La transduction: le codage quantitatif
a. La transduction visuelle
b. La transduction auditive
III - Le codage temporel
IV - Le codage spatial
a. La localisation spatiale du stimulus visuel
b. La localisation spatiale du stimulus tactile
c. La localisation spatiale du stimulus sonore
D - DU RÉCEPTEUR AU CORTEX: LES VOIES D'ACHEMINEMENT DE
L'INFORMATION SENSORIELLE
1 - Les voies visuelles
a. Le champ visuel
b. La voie rétino-géniculo-striée
c. La voie rétino-colliculaire
d. Autres voies
Il - Les voies auditives
a. Les voies auditives primaires
b. Les voies non primaires
III - La somesthésie
E - RÉSUMÉ ET CONCLUSION
Complément au cours du chapitre 9
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329

307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329
Lexique
Error! Reference source not found.
Tests

307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325
326 327 328 329
9
les bases neurophysiologiques
des fonctions sensorielles
PAR NICOLE FIORI
Comme tout organisme vivant, l'Homme répond sans cesse aux sollicitations de
l'environnement. Pour autant, ses réponses ne résultent pas d'un simple schéma du type «
action-réaction ». Son état interne, son interprétation du monde environnant, son histoire,
ses représentations, ses intentions influent tant sur les informations qu'il prélève que sur les
réponses qu’il apporte.
Dans ce chapitre: nous allons nous intéresser à la première partie de la trilogie «
entrées» (sensorielles) - « intégration» (perception) - « sorties» (réponses motrices) du
fonctionnement du système nerveux. Nous traiterons donc de l'organisation des systèmes
sensoriels permettant à l'Homme de prélever des informations et de les acheminer jusqu'au
cerveau. L'intégration des messages sensoriels sera également abordée et sera complétée
dans le chapitre relatif aux bases neurophysiologiques de la cognition (part. 2, chap. Il).
Dans le chapitre 9 (part. 2) seront exposées les bases physiologiques de la motricité,
laquelle constitue le support des réponses de l'individu aux sollicitations de l'environnement
(<< sortie» du système).
Les différentes formes de sensorialité
Plusieurs classifications permettent de caractériser les différentes formes de sensorialité. On
retiendra ici celle qui distingue la sensorialité extéroceptive de la sensorialité intéroceptive et de
la proprioception.
1/ La sensorialité extéroceptive
Il s'agit de celle qui nous permet de prélever de l'information dans l'environnement exté-
rieur. Elle se rapporte donc aux sens plus ou moins connus de tout le monde: la vision,
l'audition, le goût, l'odorat, mais aussi la somesthésie p 315 et 322 (et pas seulement le toucher
comme le langage courant le qualifie) et l'équilibre vestibulaire p 308 (ce sens est oublié
lorsque le langage courant parle de nos « cinq» sens).
2 / La sensorialité intéroceptive
Elle renseigne sur l'état de nos organes internes (viscères, vaisseaux). Nous n'avons nul-
lement conscience de cette sensorialité sauf lorsqu'elle devient douloureuse.

307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325
326 327 328 329
308 Les bases neurophysiologiques du fonctionnement cognitif
3/ La sensorialité proprioceptive
Elle renseigne sur l'état d'étirement des tendons et de contraction des muscles et nous permet
donc de prendre conscience de la position de notre corps et des différents segments corporels dans
l'espace. Grâce à elle, notre cerveau peut apprécier nos déplacements, nos gestes et mouvements.
Il s'agit d'une sensibilité « interne », qui est donc classée parfois dans la sensorialité intéroceptive,
mais la plupart des auteurs préfèrent la classer séparément dans la mesure où son rôle, comme les
informations qu'elle véhicule et les voies d'acheminement de ces informations, sont différents.
Dans la suite de ce chapitre, nous ne nous intéresserons qu'à la sensorialité extéroceptive.
Nous traiterons plus particulièrement de la vision, sens le plus développé chez le sujet sain. Nous
traiterons également l'audition et aborderons, dans une moindre mesure, la somesthésie;nous ne
ferons qu'évoquer le goût et l'odorat, et l'équilibre vestibulaire ne sera pas traité.
Les systèmes sensoriels ont en commun qu'ils ont tous comme fonction de permettre
de prélever des informations et de transformer la stimulation sensorielle en potentiels
d'actions. Mais nous allons voir que nombre de différences caractérisent également les
systèmes sensoriels, l'acheminement de l'information jusqu'au cerveau et l'intégration de
cette information. Classiquement, les manuels traitant des systèmes sensoriels traitent de
chacun d'entre eux dans son intégralité, dans des chapitres séparés: un chapitre consacré à
la vision, un chapitre consacré à l'audition, etc. Nous avons adopté ici une présentation non
classique permettant la comparaison des divers systèmes aux différents niveaux du système
nerveux.
A - LES FORMES D'ÉNERGIE ET LES RÉCEPTEURS SENSORIELS
Quel que soit le sens concerné, la chaîne de traitement est toujours la même: une
forme d'énergie frappe l'organe et le récepteur sensoriel, celui-ci transforme cette sti-
mulation en message nerveux, l'information nerveuse ainsi véhiculée est intégrée à divers
niveaux du système nerveux central; elle donne alors naissance à une sensation avant que
celle-ci ne soit traduite en perception (c'est-à-dire en information signifiante).
La stimulation sensorielle (extéroceptive) se présente toujours sous la forme d'une
énergie, physique ou chimique, qui vient solliciter l'organe et les récepteurs sensoriels.
Chaque forme d'énergie est associée à un récepteur spécifique. Ainsi, la lumière est-elle
constituée d'ondes électromagnétiques qui parviennent aux photorécepteurs de la rétine de
l'œil. Les sons résultent de vibrations de l'air transmises aux cellules ciliées de la cochlée de
l'oreille interne. Les saveurs et odeurs sont des molécules chimiques qui sollicitent leurs
récepteurs spécifiques de la bouche (papilles gustatives) et du nez (cellules olfactives). Les
différents types de récepteurs déjà peau (somesthésie) sont, quant à eux, sensibles à des
pressions, vibrations et vitesses de déplacement.

307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325
326 327 328 329
Les bases neurophysiologiques des fonctions sensorielles 309
En fonction des stimulations auxquelles ils sont sensibles, les récepteurs sensoriels peuvent
être classés en :
- mécanorécepteurs, sensibles aux vibrations (cas des récepteurs auditifs, des récepteurs
somesthésiques) ;
photorécepteurs, sensibles aux ondes électromagnétiques ;
chémorécepteurs, sensibles aux molécules chimiques.
Mais des classifications plus fines permettent également de définir des thermo-
récepteurs, sensibles à la température, nocicepteurs, sensibles au caractère nocif ou
dangereux d'une stimulation.
B - LES ORGANES SENSORIELS
La première étape du traitement sensoriel est liée à l'activité de l'organe spécifique de
la modalité sensorielle. Nous décrirons ici l'œil, organe de la vision, et l'oreille, organe de
l'audition, et nous évoquerons les récepteurs somesthésiques de la peau.
I - La vision : l'œil et la rétine mcgill
a. Structure générale de l'œil ( schéma )
C'est un compartiment optique dont la partie externe permet aux rayons lumineux de
pénétrer à l'intérieur et de converger sur sa membrane la plus interne, la rétine, pour former
une «image rétinienne ». Notons que les anomalies de la vision telles que la myopie et
l'hypermétropie résultent d'un défaut de structure de l'œil qui se traduit par le fait que les
rayons ne convergent pas sur la rétine.
La partie externe de l' œil comporte :
- une membrane transparente (la cornée) dont la courbure et l'indice de réfraction dévient
les rayons lumineux vers le centre;
- l'iris (au centre et à l'arrière de la cornée) dont le centre est percé de la pupille, ce qui
permet aux rayons lumineux de pénétrer dans le compartiment optique ; le diamètre de
la pupille varie en fonction de la quantité de lumière (la pupille est dilatée lorsqu'il y a
peu de lumière).
À l'arrière se trouve le cristallin, masse souple formée de lamelles concentriques, dont
les déformations, sous l'action des muscles ciliaires, permettent une meilleure convergence
des rayons lumineux lorsque le stimulus lumineux est proche de l'œil. C'est le pouvoir
d'accommodation du cristallin. Ce pouvoir d'accommodation diminue avec l'âge et se
traduit par la presbytie dans laquelle la vision de près n'est plus «nette ». Entre l'iris et le
cristallin, l'humeur aqueuse participe également à la convergence des rayons lumineux sur
la rétine et contribue au métabolisme de la cornée.