PHYSIOLOGIE GÉNÉRALE DES SYSTÈMES SENSORIELS

Tout organisme vivant est en interaction constante avec son environnement. Ces interactions lui permettent de se déplacer ou de réagir vis à vis des stimulations du monde extérieur et de son propre monde intérieur (constance du milieu intérieur : faim, soif ). Elles nécessitent la prise permanente d'informations et la circulation de messages entre les différentes cellules de l'organisme. Le système nerveux est, avec le système endocrinien, un des deux grands systèmes de communication intercellulaire. Certaines cellules du système nerveux se sont différenciés en récepteurs sensoriels, capables de coder les messages renseignant l'organisme sur les variations des paramètres physico-chimiques de l'environnement et de son propre milieu intérieur. Nous ne connaissons notre propre environnement tout comme notre propre corps qu'au travers de nos organes des sens. La somme des impressions provenant des organes sensoriels entraîne une sensation, qui, interprétée en fonction de notre expérience, constitue la perception.

LES PRINCIPALES MODALITÉS SENSORIELLES

CLASSIFICATION DES DIFFÉRENTES MODALITÉS SENSORIELLES

On distingue, en premier lieu, la sensibilité "générale" et les sensations dites "somesthésiques", qui y sont liées. Au sein de cette sensibilité générale, on distingue :
une sensibilité extéroceptive ou sensibilité cutanée
une sensibilité proprioceptive ou sensibilité de l'organisme à sa propre position et à son propre mouvement. La proprioception est liée aux récepteurs musculaires et articulaires.

Les sensibilités extéroceptive et proprioceptive sont fréquemment opposées sous le nom de sensibilité somatique à une sensibilité intéroceptive ou sensibilité viscérale, qui renseigne l'organisme sur l'état des viscères et les variations physico-chimiques du milieu intérieur. On qualifie, par ailleurs, de nociceptive, toute sensibilité douloureuse quelle qu'en soit l'origine.

À la sensibilité "générale" s'opposent d'autres sensibilités, desservies par des organes sensoriels particuliers. Certaines sont "téléceptives", c'est à dire liées à des stimulus dont la source peut être éloignée : vision, audition, odorat. Le goût est, avec l'odorat, une sensibilité chémoceptive. Les sensibilités labyrinthiques renseignent l'organisme sur la position et les mouvements de la tête dans l'espace : elles représentent une sensibilité proprioceptive spéciale.

UNE MÊME MODALITÉ SENSORIELLE SE COMPOSE DE PLUSIEURS QUALITÉS SENSORIELLES DISTINCTES

• la brillance (position dans l'échelle des gris),
• la couleur,
• la profondeur ou relief.

Ces qualités sont codées en fonction de la spécificité d'un récepteur (brillance - bâtonnets / couleur - cônes) ou de l'organe sensoriel lui-même (relief lié à la vision binoculaire). À chaque récepteur correspond une qualité sensorielle : l'activation d'un récepteur est spécifique d'un stimulus physique ou chimique particulier. Le stimulus spécifique d'un récepteur correspond, en fait, au phénomène, physique ou chimique, qui requiert le minimum d'énergie pour exciter le récepteur. En corollaire, la stimulation d'un récepteur est interprétée par le système nerveux central comme une excitation de ce récepteur par son stimulus spécifique: si un sujet reçoit un coup de poing dans l'oeil, la stimulation mécanique des bâtonnets et des cônes de la rétine entraîne la formation d'un message interprété par le système nerveux comme une stimulation lumineuse : le sujet en voit trente-six chandelles !!!

LE STIMULUS SPÉCIFIQUE D'UN RÉCEPTEUR SE CARACTÉRISE PAR SON INTENSITÉ, SA LOCALISATION ET SA DURÉE

L'INTENSITÉ DU STIMULUS

Le plus petit stimulus capable d'évoquer une sensation correspond à l'intensité seuil de stimulation. Une augmentation de l'intensité d'une stimulation se traduit généralement par une augmentation de l'intensité de la sensation. La valeur du seuil et l'allure de la courbe d'évolution de l'intensité de la sensation en fonction de l'intensité de la stimulation varient en fonction de la voie sensorielle étudiée. Il a donc fallu déterminer ce seuil pour chacune des qualités particulières de chaque modalité sensorielle. Ce seuil est une référence, qui permet d'exprimer les autres intensités de la stimulation en multiples de ce seuil (unité). La relation liant l'intensité d'une sensation à celle de la stimulation sensorielle est linéaire en coordonnées logarithmiques. La fonction qui lie les deux paramètres est donc une fonction de puissance (loi de Stevens). Elle est du type :

 I (intensité de la sensation) = k (S - S0) n

S = intensité de la stimulation

S0 = intensité seuil

Par ailleurs, pour toute modalité sensorielle, il existe un intervalle de temps minimum discernable par un sujet à partir duquel deux stimulations sont ressenties comme séparées dans le temps. La fréquence de fusionnement est l'inverse de cet intervalle de temps minimum. Cette fréquence de fusionnement est à la base du cinéma : la succession d'images fixes à des intervalles de 40 msec entraîne une sensation de vision continue et donc, éventuellement, de mouvement. C'est le système nerveux central qui interprète cette succession d'images comme étant un phénomène continu.