Licence 2 de Psychologie Sensorialité et Perception. Partie 1 : Principes généraux du traitement sensoriel.

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1 Licence 2 de Psychologie Sensorialité et Perception Partie 1 : Principes généraux du traitement sensoriel

2

3 Bibliographie Neurosciences : Purves, D. ; Augustine G.J., 2e éd., Editeur : De Boeck (2003). Psychobiologie (2ème édition) : Neil V Watson, Mark R Rosenzweig, S Marc Breedlove, Editeur : De Boeck (2012) Cerveau et comportement : Kolb, B. & Whishaw, I., Editeur : De Boeck (2002) Psychophysiologie (Tome 1) : Caston, J, Editeur : Ellipses (1993) Neurophysiologie Physiologie cellulaire et systèmes sensoriels : Richard, D. & Orsal D., Editeur : Dunod (2000)

4 I. Généralités sur le traitement de l'information dans les systèmes sensoriels Sensibilité Stimuli externes / internes Physiques ou chimiques Appareils sensoriels Récepteurs spécifiques Voies nerveuses Centres nerveux

5 Sensibilité, sensorialité et perception Physiologie Sensorielle Objective Réflexes Stimulus Récepteur Neurones sensitifs Système Nerveux Central Sensibilité inconsciente Sensations Perception Sensibilité consciente (sensorialité) Expérience mémoire personnalité Physiologie Sensorielle Subjective Sensibilité inconsciente : Réflexes Réflexe d'équilibration : récepteurs vestibulaire de l'oreille interne Réflexes toniques posturaux : récepteurs neurotendineux / fuseaux neuromusculaires

6 Stimuli de l'environnement 5 sens communs : Vision : photons Toucher : pression Audition : vibrations sonores Gustation : molécules sapides Olfaction : molécules odorantes Autres types de stimuli qui nécessitent une classification plus "scientifique" des systèmes sensoriels

7 Classification selon les systèmes sensoriels

8 Classification selon les récepteurs sensoriels

9 Différentes sensibilités Notion d'umwelt + l'unicité de l'être humain ne provient pas de ses capacités sensorielles mais du développement de son cortex associatif

10 Différentes sensibilités Notion de gamme du / des récepteur(s)

11 Les étapes du traitement sensoriel Transduction Codage Conduction Intégration

12 La transduction Première étape du traitement sensoriel Stimulus Transformation d'un stimulus environnemental adéquat en un phénomène bioélectrique au niveau d'un récepteur Récepteur Une préssion mécanique ou choc électrique sur l'oeil produisent des phospènes mais pas la sensation de lumière Action du stimulus sur le site transducteur du récepteur Modification de l'état électrique : repos --> activé

13 Transduction d'un signal mécanique Transduction d'un signal chimique

14 La transduction induit des potentiels générateurs : variations du potentiel membranaire de la cellule réceptrice Valeur seuil : excitation au niveau du site générateur

15 Le codage ou l'encodage Seconde étape du traitement sensoriel Récepteur Neurones sensitifs Il va s'agir de coder les différentes propriétés du stimulus Type précis de stimulus Intensité Durée Position / provenance

16

17 Le codage se fait avec pour seul élément le potentiel d'action Modification locale et transitoire de la polarité électrique de la membrane électrique d'une cellule nerveuse Invariante Capacité à se propager

18 Le codage du type de stimulus Voies spécifiques...

19 Le codage du type de stimulus...liées à des capteurs spécifiques...

20 Le codage de l'intensité du stimulus Comment coder par exemple des variations de 1 à 10 9 pour la luminosité avec un potentiel d'action en oui / non? Reproduire le potentiel d'action : En condition physiologique la fréquence des PA est limitée à 100/150 PA par seconde (1200 en conditions expérimentales artificielles)

21 Le codage de l'intensité du stimulus Possibilité de fractionnement de la gamme

22 Le codage de la localisation du stimulus Profondeur, audition, olfaction... Stéréo-olfaction : requin marteau

23 Le codage de la localisation du stimulus Toucher, douleur, vision...

24 La notion de champ récepteur

25 La notion de champ récepteur Le champ récepteur d'un neurone ou d'une fibre est donc la région sensorielle que l'on doit stimuler pour évoquer une activité au niveau de ce neurone ou de cette fibre Région de la peau Mais aussi région du champ visuel Ou encore fréquence du champ auditif

26 La notion de champ récepteur Le champ récepteur n'est en général pas homogène : régions activatrices (ON) / inhibitrices (OFF)

27 La notion de champ récepteur Des champs récepteurs voisins sont généralement inhibiteurs les uns envers les autres : phénomène d'inhibition latérale Limitation de l'espace sensoriel d'une cellule Renforcement de la perception des constrastes Augmentation de la précision de la localisation d'un stimulus

28 Renforcement de la perception des contrastes

29 Augmentation de la précision de la localisation d'un stimulus

30 Dynamique de la taille d'un champ récepteur La taille du champ récepteur peut varier En fonction de la force du signal : meilleure détection des contours ou des contrastes En cas de lésion cérébrale : plasticité des cartes somatotopiques

31 Le codage temporel La vitesse d'adaptation du récepteur permet de coder la durée de la stimulation

32 Le codage temporel Récepteurs phasiques / récepteurs toniques

33 Codage en parallèle de la durée et de l'intensité

34 L'intégration Important : Il existe un grand nombre d'efférences sensorielles

35 Rôle des aires associatives Associer les informations en provenance de différentes modalités sensorielles Amélioration de la perception normale Chat : vision / audition détection d'une proie Humain : vision / audition meilleure précision Amélioration de la perception en situation de handicap Humain : audition plus fine chez les malvoyants Synesthésie : une modalité perceptive en déclence une autre

36 La synesthésie La stimulation d'une modalité sensorielle va déclencher des sensations supplémentaires dans une autre modalité Exemple : associations musique / goût +/Fréquence de cette "pathologie" : 2 à 4% dont 1% pour les associations couleurs / nombre ou mots

37 II. Le système somesthésique Sensibilité tactile Nociception et sensibilité thermique Proprioception

38 Les récepteurs de la somesthésie au niveau de la peau

39 Corpuscule de Meissner Sensibles au toucher léger (ex : frottement des doigts) Très nombreux : 40% des récepteurs cutanés de la main Corpuscule de Pacini Sensibles au tact profond (ex : pression profonde / vibration) 10-15% des récepteurs cutanés de la main Disque de Merckel Sensibles aux pressions légères (ex : discrimination de textures) 25% des récepteurs cutanés de la main

40 Corpuscule de Ruffini Sensibles aux étirements de la peau (rôle dans la proprioception) 20% des récepteurs cutanés au niveau de la main

41 Terminaison nerveuses libres Sensibles à la douleur ou aux variations de température

42 Transduction au niveau des terminaisons nerveuses libres Mécanoréception : Piqures, coupures, déchirures ou écrasements Chimioréception : Substances chimiques libérées par les tissus lésés Thermoréception : Température cutanée

43 Récepteurs de la proprioception Fuseau neuromusculaire Organe neurotendineux de Golgi

44 L'équilibre et la posture Les informations proprioceptives sont associées à celles en provenance du système vestibulaire

45 Types de fibres nerveuses associées

46 Parcours des voies nerveuses de la sensibilité tactile Voies croisées

47 Parcours des voies nerveuses de la sensibilité tactile

48 Voies nerveuses de la proprioception Oliver Sacks The disembodied lady

49 Traitement cortical de la sensibilité tactile Aire 3a : Proprioception Aires 3b et 1 : Stimulations cutanées Aire 2 : Proprioception & stimulations cutanées

50 Traitement cortical de la sensibilité tactile Aire 3a : Proprioception Aires 3b et 1 : Stimulations cutanées Aire 2 : Proprioception & stimulations cutanées Aire 3b : représentation simple des champs récepteurs 1 neurone dans le cortex correspond à 1 doigt Aires 1 et 2 : représentation plus complexe des champs récepteurs 1 neurone dans le cortex correspond à plusieurs doigts sur le corps

51 Traitement cortical de la sensibilité tactile Aire 3a : Proprioception Aires 3b et 1 : Stimulations cutanées Aire 2 : Proprioception & stimulations cutanées Lésion de l'aire 3b Perte de la discrimination des textures et des formes Lésion de l'aire 1 Perte de la discrimination fine des textures Lésion de l'aire 2 Troubles de la coordination des doigts et de la discrimination des formes et des tailles

52 Traitement cortical de la sensibilité tactile Interactions avec d'autres structures (cortex S2 notamment) pour la comparaison et l'intégration plus précise des informations

53 Voies nerveuses de la nociception : Le système antérolatéral Voies croisées Conduction rapide / lente Tronc cérébral Thalamus Gyrus cingulaire S1

54 Parcours des voies nerveuses de la nociception Phénomène adaptatif Douleur aiguë : réflexes de défense Douleur à long terme : comportement adaptés à la guérison Expression de la douleur : signal social d'avertissement Voies spécifiques Conduction rapide Fibre Aδ (20 mètres / seconde) Conduction plus lente Fibre C (2 mètres / seconde) Champs récepteurs plus étendus Détection > localisation

55 Perception de la douleur Aspect objectif ressenti subjectif Effet rapporté par des médecins de guerre au sujet de soldats blessés et rapatriés du front

56 Contrôle de la douleur : voie descendante inhibitrice

57 Effet placebo Un pseudomédicament va produire des effets Etude classique sur 56 étudiants Placebo [stimulant / sédatif] Effet attendu Effet dose dépendant Déclaration d'effets secondaires Extraction d'un dent de sagesse L'eau salée a des effets pour 1/3 des patients, de même que la morphine La naloxone (antagoniste du système des opioïdes endogènes) annule les effets du placebo L'acupuncture activerait aussi le système des opioïdes endogènes

58 Douleur projetée Pas de voie spécifique pour la douleur au niveau des viscères Activation des neurones de la corne dorsale qui sont également activés par des afférences cutanées Phénomènes de douleur projetée : confusion entre douleur viscérale et douleur cutanée

59 Les membres fantômes Illusion du membre suite à une amputation ou une anesthésie Le membre fantôme pour conduire à une sensation de douleur

60 La douleur au niveau des membres fantômes Les interventions sont sans réel effet car le traitement central de la douleur est diffus

61 La douleur au niveau des membres fantômes La douleur pourrait être liée à la réorganisation des cartes somatotopiques et à une "discordance" entre les cartes avant / après Phénomène qui s'atténue après l'amputation Présent chez les personnes nées avec un membres manquant

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