récepteurs de la douleur

et la perception sensorielle
La perception sensorielle
 les « 5 sens », mais aussi:
 détection/perception de
– pression sanguine
– température
– taux de sucre
– taux de CO2
– tension des muscles
– position du corps
proprioception
Les systèmes sensoriels
Les neurones afférents provenant de
récepteurs sensoriels différents projettent
des sensations dans des régions
cérébrales spécialisées
Le cerveau ne distingue un coucher de
soleil, d’une douleur intense, d’une
symphonie que par l’identité du neurone
sensoriel stimulé et la fréquence des PA.
Il existe une grande variété de récepteurs sensoriels
On peut les classer en trois grands groupes:
 Les mécanorécepteurs qui réagissent aux forces mécaniques:
• pression
• gravité
• inertie
• son
• toucher
•vibrations
 Les chimiorécepteurs qui réagissent aux agents chimiques:
• goût
• odeur
• humidité
• CO2, sucre, …
 Les récepteurs sensibles à l’énergie électromagnétique, thermique ou lumineuse:
• lumière
• chaleur
• électricité
• magnétisme
• Les cellules sensorielles ont des
canaux ioniques dépendant du stimulus
•. Déclenchement d’un PPSE puis d’un PA
• Transmission du signal dans le SNC
Intensité de la stimulation
 Plus un stimulus est intense, plus les potentiels d’action
seront fréquents
 Un stimulus 10 x plus fort provoque des PA à une
fréquence double
 Le cerveau peut ainsi interpréter l’intensité du stimulus
La perception de l’état de contraction musculaire
et position
Les propriorécepteurs enregistrent la tension du muscle (fuseaux musculaires),
la position relative et les mouvements du corps.
Le toucher
(peau)
Les récepteurs de la peau sont sensibles:
•
•
•
•
•
au toucher
à la pression
au chaud ≠ à la température
au froid
à la douleur
 Notre peau (2 m2) contient env.5 millions de récepteurs,
inégalement répartis
 Certains sont des dendrites dénudées de neurones sensoriels (par
exemple les nocicepteurs = R à la douleur)
 D’autres sont des récepteurs qui sont associés à des neurones
sensoriels (par exemple les corpuscules de Pacini)
La sensibilité au toucher
• Les corpuscules de Meissner répondent à un toucher léger
• Les cellules de Merkel sont sensibles à la pression légère
• Les corpuscules de Pacini sont sensibles à la pression profonde et vibrations
• Les corpuscules de Ruffini enregistrent la durée et l’étendue d’une pression
ou d’un étirement
La douleur
 Lésion tissulaire (bradykinines)
→ les cellules endommagées libèrent des
neuromédiateurs
→ activation des récepteurs de la douleur
(nocicepteurs)
 Les nocicepteurs sont des terminaisons
libres
 Tous les organes possèdent + ou moins
de nocicepteurs, sauf le cerveau
La douleur
 Dans la moelle épinière, les neurones libèrent la substance P,
neuromédiateur de la douleur.
 L'information est conduite au cortex via le thalamus.
 La douleur est alors perçue dans l’aire somesthésique primaire.
 La douleur est une expérience sensorielle et émotionnelle.
 Le cerveau produit des opiacés naturels (enképhalines,
endorphines) qui réduisent la perception de la douleur
La douleur
 Le seuil de la douleur est le même pour tous
 Par ex : la chaleur est perçue comme sensation douloureuse à partir
de 44°C = niveau ou elle commence à endommager les tissus.
 la tolérance à la douleur varie d'un individu à l'autre et peut
également dépendre des émotions et de l'état mental.
 La tolérance augmente avec l’âge.
 Les émotions fortes influe sur la tolérance : p.ex. catastrophe.
Les chimiorécepteurs
 Goût, odorat, taux de CO2
 Neurones sensoriels qui se dépolarisent
suite à la liaison d’un ligand
Le goût
Le goût
 Des centaines de papilles, contenant chacune des
milliers de bourgeons gustatifs, contenant chacun 50150 cellules olfactives
 Il n’y a que 5 sensations gustatives
• Salé (importance du Na+)
• Sucré (importance des calories du glucose)
• Acide (détruit les tissus)
• Amer (poisons, aliments dégradés)
• Umami (a.a, glutamate)
 De manière innée salé-sucré-umami = agréable
acide-amer = désagréable
Tous les bourgeons sentent les 5 saveurs, pas de « carte de la langue »!
malgré le fait qu’on trouve de telles cartes dans bon nombre de livres…
Odorat
 Liaison des molécules odorantes sur des récepteurs spécifiques situés sur les cils.
Génération d’un potentiel récepteur → P.A. si suffisamment fort, transmis au bulbe
olfactif
Les molécules odorantes doivent être volatiles, puis se dissoudre dans le mucus.
Chaque narine reliée à un bulbe olfactif, pas de croisement droite-gauche
L’odorat
 Environ 350-400 gènes codent pour les chimiorécepteurs olfactifs (RO)
spécifiques (clé-serrure), dispersés sur les cils.(1000 chez la souris)
 L’épithélium olfactif humain contient 10 millions de neurorécepteurs, qui se
régénèrent quand ils meurent.
 L’être humain peut discriminer > 10’000 odeurs, les ROs peuvent s’associer
pour détecter toutes les odeurs.
 Un chien possède 200 millions de récepteurs, sensibilité 106 fois supérieure à
l’homme. Bulbe olfactif canin = 50% de son cerveau!
 Poissons migrateurs (saumons, anguilles) ont aussi un odorat extrêmement
développé, qui leur permet de retrouver la rivière de leur origine, en remontant
le gradient de concentration.
Fonctions de l’odorat
 Nourriture :
 Détecter la nourriture
 Qualité apétitive de la nourriture
 Communication interpersonnelle
 Odeurs de prédateurs induisent comportements de fuite ou
freezing chez la souris : lien direct avec l’amygdale.
 Odeurs émises lors d’agressions de peur
 Odeurs qui induisent le comportement maternel
 Odeurs importantes dans l’attraction sexuelle
 Détection du danger
 Odeur de fumée, de gaz
Molécules odorantes
hexanol : douce, herbale, boisée
nonanol : rose, floral
ac. hexanoïque : rance, odeur de bouc
ac. nonanoïque : fromage, noix
odeur de banane
odeur de poire
Les molécules odorantes
 Si on extrait et distille des fleurs de jasmin → parfum de jasmin
 Par chromatographie gazeuse le parfum est déconstruit en plusieurs
molécules organiques
 C’est le bouquet de ces substances = parfum de jasmin
 Parfois une molécule = une odeur
 Odeur de café : plus de 1000 molécules différentes!
 Si on sent en même temps un buvard avec cannelle et citron : les
odeurs se combinent → odeur de coca-cola!
 Certaines personnes peuvent être anosmiques pour une ou deux
substances odorantes.
 Tout le monde ne sent pas la même chose (variants dans les gènes
des RO)
 On est conditionné par les expériences: une même substance
(acide butyrique+ diméthylsulfure) sera ressentie comme agréable si
elle est dans le fromage et désagréable dans l’urine!
 Ou l’odeur de clou de girofle pour ceux qui ont peur du dentiste!
 Par IRMf : zones différentes activées par odeurs agréables ou pas
 Même aire cérébrale activée lors de dégoût dû à une mauvaise
odeur ou dégoût moral.
Chimiorécepteurs chez les insectes:
Le mâle Bombyx possède des antennes recouvertes de cils sensoriels pourvus de
récepteurs sensoriels extrêmement sensibles aux phéromones sexuelles des femelles
Autre exemple de chimiorécepteur
 une augmentation de CO2 dans le sang…
 induira une diminution de pH dans le
LCR…
 qui stimulera des neurones sensoriels dans
le bulbe rachidien…
 qui déclenchera une accélération de la
respiration
Respiration insuffisante
Taux sanguin de
CO2 ↑ ↑
pH sanguin bas
chimiorécepteurs périphériques
(aorte et carotides)
pH LCR bas
chimiorécepteurs centraux
(bulbe rachidien)
Respiration accrue
L’audition
La vue
Rôle de
l’iris
La focalisation de l’œil :
l’image reste focalisée sur la rétine, tant pour la vision de près que pour celle
de loin, grâce aux changements de courbure du cristallin
Défauts de vision : la myopie et l’hypermétropie
• Chez les myopes, l’image se forme en avant de la rétine et paraît floue.
• Chez les hypermétropes, l’image se situerait derrière la rétine car la distance entre le cristallin et
la rétine est trop courte.
• Les lentilles correctives ajustent l’angle d’entrée de la lumière et la focalisent sur la rétine.
• La contraction ou relâchement du muscle ciliaire ajuste la courbure
du cristallin et permet la focalisation
Deux types de photorécepteurs : les cônes et les bâtonnets
Les photorécepteurs : cônes et bâtonnets
Ils constituent ensemble les 70% des récepteurs sensoriels
Les bâtonnets:
• 100 millions de bâtonnets dans chaque rétine
• Sont plus sensibles à la lumière (à 1 photon!)
• Ne distinguent pas les couleurs
• Sont absents de la fovéa*
Assurent la vision en noir et
blanc lorsque la lumière est
faible
Les cônes :
• 3 millions dans chaque rétine
• la plupart sont situés dans la fovéa*
• sont responsables de l’acuité visuelle optimale
• permettent la vision en couleur
Assurent la vision nette et
en couleur
* La fovéa est une petite zone au centre de la rétine, où la vision est la plus nette
Vision diurne
Vision nocturne: la tache noire provient de l’absence de bâtonnets dans la fovéa
Fonctionnement des bâtonnets : le cycle de la rhodopsine
Réaction des bâtonnets à la lumière
La lumière induit une hyperpolarisation
inhibe la libération d’un NT inhibiteur
stimule les cellules bipolaires
stimule les cellules ganglionnaires
potentiels d’action
cerveau
Daltonisme :
Les daltoniens ont en général une déficience partielle ou totale de cônes rouges
ou verts.
Le rouge et le vert sont alors indiscernables
Adaptation à la lumière :
• Lorsque la lumière est intense, la rhodopsine reste dissociée du rétinal
• Les bâtonnets ne peuvent plus fournir de réponse
• Si on entre dans un endroit sombre, on ne voit rien pendant un moment
• Le peu de lumière ne suffit pas à stimuler les cônes et les bâtonnets mettent du
temps à redevenir fonctionnels
• Si on passe de l’obscurité à une vive lumière, on est ébloui:
• Les cônes et les bâtonnets sont saturés de lumière
Structure de la rétine
Les potentiels d’action dans les nerfs optiques sont relayés de la rétine vers les corps
géniculés latéraux et de là vers le cortex visuel des lobes occipitaux.
Grâce au croisement partiel des voies visuelles, chaque hémisphère reçoit
exclusivement les images de la moitié opposée du champ visuel
IRMf du cortex visuel