Sens, systèmes sensoriels et organes des sens
Physiologie générale

Physiologie sensorielle

Organes des sens

1. Les organes des sens contiennent des récepteurs sensoriels variés (classification des récepteurs sensoriels) qu'on peut classer selon :

• 

  selon leur localisation anatomique,

Les extérorécepteurs, par exemple, sont situés au niveau cutané ou dans des organes proches.

• selon la nature du stimulus détecté,

Les extérorécepteurs peuvent être mécanorécepteurs (sensibles au toucher, à la pression), thermorécepteurs (sensibles à la température), nocicepteurs (sensibles à la douleur)…

• selon leur structure anatomique.

Les extérorécepteurs peuvent être simples comme la plupart des mécanorécepteurs ou complexes comme les récepteurs des organes des sens proprement dits (oeil, nez…).

2. Les systèmes sensoriels s'activent dès qu'une énergie entre en contact avec certaines parties du corps.

Unisensorialité ou multisensorialité ?

1. L'information sensorielle, i.e. le signal électrique ou code neuronal, suit des voies nerveuses :

• tout d'abord, vers des aires cérébrales primaires spécialisées où elle est analysée (quelquefois même, lors de son trajet), puis
• puis, vers des aires associatives, i.e. région corticales réciproquement connectées et organisées selon un modèle hiérarchique, décrivant progressivement les informations sensorielles entrantes à des niveaux de complexité plus élevés.

Les aires associatives mélangent toutes les composantes pour transformer la sensation en perception (sensation et perception).

2. Bien que l'activité de ces zones sensorielles soit dominée par une modalité sensorielle, elles sont modulées par d'autres modalités sensorielles, y compris aux premiers niveaux de traitement.

a. Par exemple, l'activité neuronale dans le cortex visuel primaire est modulée par :

• les stimulations auditives (Visuo-auditory interactions in the primary visual cortex of the behaving monkey: Electrophysiological evidence, 2008) ,
• les stimulations tactiles (Whole brain mapping of visual and tactile convergence in the macaque monkey 2015 et A primary sensory cortical interareal feedforward inhibitory circuit for tacto-visual integration 2022).

b. Au niveau anatomique, des projections directes entre des aires sensorielles primaires ont été décrites (Cortical and Thalamic Pathways for Multisensory and Sensorimotor Interplay 2012).

3. À des niveaux corticaux plus élevés, i.e. dans les cortex associatifs, la convergence et l'intégration multisensorielles sont la règle.

a. La plupart de ces aires multisensorielles associatives ont des projections directes à destination et en provenance des aires sensorielles primaires.

Par exemple, le cortex temporal supérieur, aire multisensorielle activée à la fois par des informations auditives et somatosensorielles, présente des projections directes vers la zone visuelle primaire V1 (Structural neuroplasticity of the superior temporal plane in early and late blindness 2017).

b. En outre, ces aires multisensorielles associatives sont caractérisés par des motifs laminaires de liaisons spécifiques avec des structures corticales et sous-corticales (Laminar and Connectional Organization of a Multisensory Cortex 2013).

4. Globalement, l'intégration multisensorielle implique donc des modèles complexes d'interactions multisensorielles :

• au sein des aires associatives,
• entre des aires associatives distantes,
• entre les aires associatives et les cortex sensoriels précoces,
• dans les cortex sensoriels précoces,
• entre les cortex sensoriels précoces distants.

5. Toutes les informations sensorielles, excepté olfactives ( connections aux voies sensitives), atteignent le néocortex à travers le thalamus et le colliculus supérieur.

• À leur tour, ces deux structures sous-corticales reçoivent des entrées sensorielles réciproques et en provenance du cortex.
• Par exemple, le pulvinar, le plus grand et le plus postérieur des noyaux thalamiques, joue un rôle clé dans l'intégration multisensorielle.

Caractéristiques d'un système sensoriel efficace

Quelles seraient les caractéristiques d'un système sensoriel efficace ? Un système sensoriel doit :

• déterminer quel est le type de stimulus incriminé (umvelt),
• quantifier l'intensité du stimulus,
• localiser le stimulus,
• être rapide,
• occulter les événements les moins signifiants du milieu extérieur.

L'organisme détecte, choisit et occulte certains stimuli pour que nous ne soyons pas submergés par toutes les informations provenant du milieu dans lequel on vit.

La compréhension du traitement sensoriel des informations est encore bien frustre et la compréhension des phénomènes n'est pas pour demain.