Le fonctionnement du Système nerveuse se fait sur trois éléments : entrée/ intégration/ sortie
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Fonctionnement du système visuel : L’image perçue est formée sur la rétine périphérique, ce qui va activer le colliculus supérieur, le muscle oculaire et provoquer un réflexe de fixation
L »image du stimulus va alors se former sur la rétine centrale qui va être activée, l’information va alors arrivée au niveau du corps genouillé latéral, ce qui permet l’indentification
Le système visuel fonctionne donc en deux étapes grâce à deux systèmes séparés
Les récepteurs (cônes et bâtonnets) sont en relation avec les cellules bipolaires, elles-mêmes en relation avec des cellules ganglionnaires Les informations captées par les récepteurs vont arriver aux cellules ganglionnaires par l’intermédiaire des cellules horizontales inhibitrices En fonction de la position du stimulus sur le champ visuel récepteur, celui-ci sera perçu ou non car le centre du champ récepteur est excitateur, et sa périphérie est inhibitrice Un neurone dont le champ récepteur est entièrement dans l’obscurité ou entièrement dans la lumière ne répondra pas En effet, seuls les neurones dont le champ récepteur est proche de la frontière lumière/obscurité répondront
Les cellules ganglionnaires peuvent analyser la forme des objets grâce aux calculs des contrastes qu’elles effectuent La vision est indépendante de l’intensité lumineuse Il y a deux voies dans le traitement de l’information visuelle : - Une voie ventrale qui permet la perception liée à la prise de conscience - Une voie dorsale qui permet la perception liée à l’action
Les trois composantes du stimulus à la perception : - Physique : stimulus (sa couleur est définie par les longueurs d’ondes qu’il renvoie dans la rétine) - Physiologique (mécanismes sensoriels) - Psychologique : représentation de l’objet perçu (percept), conforme à la réalité ? L’image rétinienne permet de connaitre la forme, la taille et la couleur d’un objet Malgré la variabilité de l’info reçue par notre rétine, notre cerveau est capable d’extraire des caractéristiques stables qu’il est capable d’identifier Formation de l’image mentale : Lorsque la vision d’un objet arrive dans notre rétine, il y a une grande perte d’information Cependant notre cerveau va reconstruire mentalement cet objet grâce à notre expérience visuelle (apprentissage, mémoire) Pour construire une image, notre cerveau émet des hypothèses > interprétation des informations sensorielles Cette interprétation peut être conforme à la réalité ou erronée (illusion) Conclusion : La compréhension est indissociable de la perception Pour voir il faut comprendre ce que l’on voit III. Le système auditif La caractéristique du système auditif est le son : c’est une vibration des molécules d’air qui va se propager sous forme d’une onde sonore dans les trois directions de l’espace La courbe sinusoïde est la courbe représentant les ondes sonores Le son est caractérisé par deux paramètres : une amplitude exprimée en décibels Db et sa fréquence (nombre de cycles par unité de temps : cycle/sec = Hertz Hz) Ces deux paramètres vont faire varier la sensation que l’on a d’un son Si l’on fait varier l’amplitude, plus elle sera forte plus le son sera fort, plus elle sera faible plus le son sera faible Si l’on fait varier la fréquence, plus elle sera haute plus le son sera aigu, plus elle sera faible plus le son sera grave La fréquence correspond donc à la tonalité du son : son aigu ou grave Capacité auditive de l’oreille humaine : on va mesurer le seuil de sensibilité de l’oreille (plus petite intensité perçue) en fonction de la fréquence Sa représentation est l’audiogramme Le seuil de perception détermine l’intensité du son perçu en fonction de la fréquence La sensibilité maximum se situe autour de 1000Hz Il existe une limite de perception qui détermine la limite de la sensation auditive, qui sera alors perçue comme un son douloureux Le champ auditif se trouve donc entre le seuil de perception et la limite supérieure de perception A l’intérieur de ce champ auditif on délimite une zone conversationnelle qui représente les sons utilisés lorsque l’on parle L’oreille humaine n’est sensible qu’aux fréquences comprises entre 20 Hz et 20000Hz Les fréquences inférieures à 20Hz sont des infrasons alors que les fréquences supérieures à 20000Hz sont des ultrasons
L’oreille peut se diviser en 3 parties : - L’oreille externe qui comprend le pavillon, le conduit auditif et le tympan - L’oreille moyenne qui est une cavité remplie d’aire dans laquelle se trouvent 3 petits os appelés osselets (enclume, marteau, étrier) - L’oreille interne qui comprend 2 structures sensorielles : le vestibule (organe sensoriel de l’équilibration) et la cochlée (organe sensoriel de l’audition)
Le rôle de l’oreille externe est de capter les sons et les canaliser au niveau du conduit auditif Ces sons vont faire vibrer la membrane du tympan L’oreille moyenne comprend donc des osselets qui sont reliés du tympan à la fenêtre ovale Le rôle de l’oreille moyenne est de transmettre le son Pour que le son soit transmis à la cochlée, la vibration doit être relativement forte, donc la chaine d’osselet amplifie la vibration pour que la cochlée le perçoive La chaine des osselets joue aussi un autre rôle : les osselets protègent l’oreille des sons trop intenses en contractant les muscles L’oreille interne st replie d’un liquide appelé l’endolymphe La cochlée a pour rôle de transformer le stimulus sonore en PA qui seront conduit par le nerf auditif vers le cerveau
C’est un os « en forme d’escargot », formé de tubes enroulés en spirale Ces tubes sont eux-mêmes constitués par différents compartiments : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique et le canal cochléaire La paroi intérieure du canal est appelée la membrane basilaire qui supporte un organe sensoriel appelé l’organe de Corti L’organe de Corti contient des récepteurs auditifs > les cellules ciliées, qui sont recouvertes d’une autre membrane : la membrane tectoriale Il existe deux types de cellules ciliées : cellules ciliées externes (CCE) et cellules ciliées internes (CCI) Les cils des CCE sont enchâssés dans la membrane tectoriale alors que ce n’est pas le cas pour les CCI
Le système vestibulaire est composé de canaux situés dans les 3 directions de l’espace permettant l’équilibre La cochlée déroulée est constituée de la fenêtre ovale sur laquelle vient s’appuyer l’étier, et la fenêtre ronde Sous l’effet d’un son, la chaine des osselets se met à vibrer et l’étrier va venir s’appuyer sur la fenêtre ovale et transmettre la vibration La fenêtre ronde va subir cette pression, qui va être transmise tout le long de la cochlée et revenir sur celle-ci Un son va donc induire une vibration de la membrane basilaire Sur cette membrane se trouve l’organe de Corti, sous l’effet d’un son la membrane basilaire va se soulever et va s’exercer une force de cisaillement avec la membrane tectoriale : les cils seront donc inclinés
L’inclinaison des cils va permettre l’émission de PA… On distingue deux parties au niveau de la cochlée : la base et l’apex (le sommet) Dans la cochlée, il y a beaucoup plus de CCE que de CCI - Rôle de ces cellules ciliées : Les CCE sont plus nombreuses mais leur innervation est rare alors que les CCI sont fortement innervées par les neurones sensoriels 95 % des informations auditives est issue des CCI Si l’on supprime les CCI, cela entraine une surdité totale alors que si l’on supprime les CCE, cela induira une mauvaise discrimination des fréquences Les CCI baignent dans l’endolymphe qui est un liquide très riche en ion potassium A l’extrémité des cils se trouvent des canaux potassium reliés aux cils adjacent par un filament appelé lien apical et qui forme un petit ressort Sous l’effet d’un son ces cils vont donc s’incliner, et les liens apicaux vont s’étirer ce qui va émettre l’ouverture des canaux potassium L’ouverture de ces canaux induit une entrée d’ions potassium, ce qui provoque une dépolarisation qui atteint les canaux calciques et libère les ions calcium qui permettront de libérer le neurotransmetteur : le glutamate Les CCE présentent 2 propriétés : - Elles sont reliées à la membrane basilaire par des cellules de soutient : elles sont donc étroitement liées à la membrane basilaire
- Les CCE présentent sur leur membrane une protéine (la prestine) qui est une protéine motrice Ces protéines motrices peuvent s’activer et vont donc induire une contraction qui va raccourcir la cellule ciliée
Lorsque les ions potassium entrent dans les cils, ils dépolarisent la CCE et activent la prestine qui provoque la contraction de la cellule ciliée Les cils vont donc s’incliner encore plus, ce qui permettra une entrée encore plus importante du potassium dans les CCI è Le rôle des CCE est d’augmenter la sensibilité des CCI, qui pourront répondre à des stimulations plus faibles Qu’est-ce qu’une bonne audition ?
On a mesuré le potentiel récepteur en fonction du déplacement des stéréocils (nm) Le potentiel récepteur varie en fonction de la distance de déplacement des stéréocils 0,6 nm : plus petite distance du déplacement capable de provoquer un potentiel récepteur et donc d’engendrer une sensation auditive Les cellules ciliées ont donc une extrême sensibilité ce qui justifie des seuils très bas
La membrane basilaire présente des caractéristiques structurales particulières : la base est étroite et relativement rigide alors que l’apex est large et souple Comment va vibrer cette membrane sous l’effet d’un son ? Si la membrane cochléaire vibre rapidement, il y a une forte dépense d’énergie donc l’onde va s’atténuer très rapidement Donc seule la base de la cochlée va être stimulée Si la fréquence est plus faible, la quantité d’énergie sera moindre donc l’onde va pouvoir se propager un peu plus loin Si la vibration est de basse fréquence, les ondes vont être lentes donc il y aura un faible dépense d’énergie et l’onde se propagera jusqu’à l’apex de la membrane
Il existe une amplification sélective des différentes fréquences de ka base à l’apex de la cochlée : tonotopie La tonotopie va permettre de discriminer correctement les fréquences
Les surdités : Elles peuvent être de différentes natures On distingue deux grands groupes : - Les surdités de transmission - Les surdités neurosensorielles (ou surdité acquise) Les surdités de transmission ont pour origine l’oreille externe (occlusion du conduit auditif, déchirure du tympan) ou l’oreille moyenne (arthrite des osselets) Les surdités neurosensorielles proviennent de l’oreille interne et s’accompagne d’une mort des cellules ciliées (origine génétique ou environnementale) Les trois facteurs majeurs des surdités acquises : - Les drogues (ototoxicité) - Surstimulation acoustique (traumatismes) - Vieillissement (presbyacousie) Ces trois facteurs aboutissent à une perte des cellules ciliées Effet du vieillissement : Il y a une perte de la sensibilité auditive, surtout au niveau des hautes fréquences La presbyacousie a parfois pour origine l’oreille moyenne, l’articulation entre les osselets se fait moins bien, ce qui entraine une perte d’audition Le plus souvent, elle a pour origine l’oreille interne : perte des cellules ciliées Effet des drogues : Les drogues les plus toxiques pour l’oreille interne sont les antibiotiques de la famille des aminoglycosides Cette toxicité va dépendre de la dose prise Plus la prise sera forte, plus il y aura une perte des cellules ciliées Lorsqu’il y a une petite perte de cellules ciliées, il y a surdité légère CAD -30Db (mauvaise discrimination de fréquences + mauvaise compréhension de la parole) Si la perte est plus importante, il y a surdité moyenne (-60Db) à sévère : pas de discrimination des fréquences + difficulté de compréhension de la parole Si les doses prises sont encore plus importantes, il y a surdité profonde (> à 90Db) Traumatisme acoustique : Les sons violents vont provoquer des lésions de l’oreille interne, cependant une réparation sera possible Si l’exposition aux sons violents est répétitive les dommages seront irréversibles car les neurones vont mourir Phénomène d’excitotoxicité : la libération de glutamate en grande quantité est toxique car elle entraine une entrée massive d’ions massive qui vont induire l’éclatement du bouton postsynaptique Les acouphènes : perception auditive en l’absence de tout stimulus externe Ces perceptions sont dues soit à un dysfonctionnement de la synapse glutamatergique (la destruction de la synapse induit une surexpression des récepteurs et émettre spontanément des PA Ils peuvent aussi avoir pour origine des dérèglements des mécanismes actifs au niveau des CCE, qui vont se contracter en l’absence de son, faire vibrer la membrane et donc produire un son IV. La somesthésie : la douleur La douleur est une sensation complexe Ce n’est pas une sensation primaire, élémentaire car la douleur fait intervenir plusieurs aspects : - Sous l’effet de la douleur, il a un aspect purement sensoriel > nociception C’est une sensation désagréable - Aspect émotionnel : aspect psychologique de la douleur se traduisant par la souffrance Cet aspect émotionnel va moduler la sensation de douleur Cet aspect émotionnel est complexe car il dépend de nombreux facteurs tels que le vécu de chaque individu, de l’interprétation de la situation et de l’état psychophysiologique de l’individu |
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