C6 Flashcards
Les différents types de stimulus
> Chimique Olfactif Gustatif Osmotique Oxygénique pH > Mécanique Tactile Vibratile Auditif Pression Tension musculaire > Électromagnétique Lumière visible Ultraviolet Infrarouge Champs électriques Champs magnétiques >Thermique
Évolution des systèmes sensoriels
- Unicellulaires capables de répondre aux variations de leur environnement –> Gradient chimique, Lumière, Toucher, Température, Courant électrique, Gravité
- Multicellulaires= Spécialisation cellulaire –> évolution de cellules sensorielles spécialisées en conjonction avec les systèmes de coordination neuraux
Récepteurs sensoriels
- Cellule (ou partie de cellule) excitable, normalement activée par un stimulus autre que l’activité synaptique
> spécialisées dans la détection d’un mode énergétique particulier
> spécialisées dans la conversion de l’énergie du stimulus en un signal nerveux
•Selon la localisation du stimulus
Extérorécepteurs: capte les signaux du milieu extérieur à l’organisme
Intérorécepteurs: capte les stimuli générés dans (le milieu interne de) l’organisme
2 catégories de cellules réceptrices
Neurone sensoriel
- Stimulus détecté par une protéine réceptrice
- Changement conformation de la protéine réceptrice
- Changement de potentiel membranaire
- Potentiel gradué (PG) = Potentiel générateur
- PA si seuil d’excitation atteint par PG
- -> le récepteur détecte le stimulus
- -> le récepteur convertit le stimulus en PA
Cellule épithéliale sensorielle
- Stimulus détecté par une cellule épithéliale
- Potentiel gradué (PG) = Potentiel récepteur
- Relâchement de neurotransmetteur dans la synapse
- Potentiel gradué (PG) dans le neurone afférent
- PA si seuil d’excitation atteint par PG
- -> le récepteur détecte le stimulus
- -> le récepteur envoie le signal à un neurone afférent qui le convertit en PA
Sensibilité & Stimulus adéquat
- Stimulus adéquat: type de stimulus spécifiquement détecté par un récepteur donné
- Sensibilité: certains récepteurs peuvent aussi être excités par d’autres stimuli si ce signal entrant est suffisamment (très/trop) important
> Ex: forte pression sur l’œil –> stimulation des photorécepteurs –> envoi d’un signal à l’encéphale qui l’interprète comme un signal lumineux
Récepteurs polymodaux
Récepteur naturellement sensible à plusieurs types de stimuli
> Ampoules de Lorenzini: situés sur le nez des Chondrychtiens
–> détecte le toucher, les champs électromagnétiques et les gradients de température
Nocicepteurs humains: responsables de la perception de la douleur
–> répond aux stimuli très forts : température, pression, produits chimiques, etc.
–> signal de danger immédiat pour les tissus & l’intégrité de l’organisme
Organe sensoriel
Unité fonctionnelle des récepteurs
> Structure anatomique spécialisée dans la réception d’un type particulier de stimulus
Cas général: regroupement de cellules réceptrices dans un organe donné
Cas particulier: cellules uniques dispersées dans la couche épithéliale
Constitution (usuelle) :
–> ensemble de cellules réceptrices (regroupées ou éparpillées)
–> divers types de tissus non neuronaux
Les étapes de la réception & encodage du stimulus
- Absorption de l’énergie du stimulus
- Transduction sensorielle = traduction du stimulus en signal
- Amplification du signal
- Conduction & Intégration du signal
- Absorption de l’énergie
Captation du signal environnemental (stimulus)
> 1 récepteur d’étirement = 1 neurone sensoriel simple associé à une fibre musculaire spécialisée recouvrant chaque jonction abdominale
> énergie mécanique transmise aux dendrites du neurone sensoriel qui sont ramifiées au centre de la fibre musculaire
> étirement des membranes plasmiques dendritiques
- Transduction sensorielle
L’énergie du stimulus est convertie en signal électrique après son absorption
> Étirement des membranes plasmiques dendritiques –> Ouverture de canaux ioniques (principalement les canaux Na+)
> Apparition d’un courant dépolarisant
> Génération d’un potentiel récepteur (ou potentiel générateur)
- Amplification du signal
L’énergie générée sous forme de PA est plusieurs fois supérieure à l’énergie fournie par le stimulus et absorbée au départ
- Intégration & Conduction du signal
Le signal devient interprétable par le SNC et acheminable à celui-ci
> génération d’une suite de potentiels d’action (PA)
> la fréquence des PA dépend de l’amplitude du potentiel récepteur/générateur
Champ récepteur
Zone correspondant à la région de peau qui cause un effet sur les neurones afférents impliqués dans le sens du toucher
> la taille de ce champ récepteur varie selon le neurone (nombre de dendrites)
> l’information provenant du neurone afférent peut seulement signaler si un stimulus s’est produit dans son champ récepteur
- Localisation par des neurones ayant des champs récepteurs chevauchants
> l’information relative au stimulus est codée dans le patron de PA produits par de nombreux neurones aux champs chevauchants
indicateur de localisation du stimulus
- Inhibition latérale
- B stimulé + fortement / A&C stimulés + faiblement
- les interneurones latéraux du neurone B inhibent la transmission synaptique des neurones A&C voisins
- le neurone B1 reçoit un signal plus fort déclenchant un PA tandis que A1 et C1 ne déclenchent pas de PA
- augmente le contraste = précise la localisation
Adaptation du récepteur
Le signal sensoriel du même récepteur en réponse à un stimulus prolongé subit toujours une atténuation temporelle
> 2 classes fonctionnelles de récepteurs sensoriels codent la durée du stimulus
- Les récepteurs toniques
- -> s’adaptent lentement
- -> continuent de déclencher des PA, mais à une fréquence diminuée - Les récepteurs phasiques
- -> s’adaptent rapidement
- -> cessent de déclencher des PA
Chémorécepteur
Récepteur sensible aux substances chimiques en solution
Les 2 grands types de chémoréception
> Olfaction: détection de composés chimiques dans l’air
> Goût: détection de composés chimiques dissous
Système olfactif des Vertébrés
Situé dans la cavité nasale
> Organisation
Couche de mucus contenant des protéines liant les odeurs
Épithélium olfactif
–> récepteurs olfactifs dont les projections ciliées baignent dans le mucus
–> cellules de soutien
Bulbe olfactif intégrant tous les signaux transmis par les récepteurs olfactifs
Organe vomeronasal des Vertébrés
Organe olfactif accessoire responsable de la détection des phéromones
communication interindividuelle
rôle important dans :
–> la hiérarchie sociale
–> la vie reproductrice
–> les comportements sociaux
> détection des signaux chimiques émis par des individus étrangers
Transduction du signal olfactif des Vertébrés
- L’odeur se lie au récepteur olfactif
- Le changement de conformation du récepteur active une protéine G
- L’adénylate cyclase est activée
- -> convertit l’ATP en AMPc - L’AMPc produit l’ouverture de canaux cationiques
- -> afflux de Na+ & Ca2+ - Potentiel générateur créé (=dépolarisation)
- L’afflux de Ca2+ active des canaux Cl-
- -> sortie de Cl- qui augmente la dépolarisation - Le potentiel générateur active des canaux Na+ voltage-dépendants
- -> PA transmis (synapse) vers un interneurone du bulbe olfactif (SNC)
Codage de l’information olfactive chez les Vertébrés
Les génomes de Vertébrés ont ~1000 gènes codant pour des récepteurs olfactifs
Humains et autres Vertébrés peuvent distinguer ~ 10.000 odeurs différentes
> Chaque neurone olfactif n’exprime qu’un type de gène de récepteur olfactif
> Champs récepteurs chevauchants: chaque récepteur peut reconnaître + d’1 odeur
–> une odeur excite plusieurs neurones olfactifs à différents degrés = combinaison unique de neurones olfactifs activés = reconnaissance d’une odeur particulière
> « Code » permettant de potentiellement distinguer des milliards d’odeurs…
Exemple des Canidés
> Bulbe olfactif 4 fois plus gros que celui d’un humain
–> ~40 fois plus de cellules cérébrales dédiés à l’olfaction (mais encéphale 10 fois plus petit)
> ~200 millions de récepteurs olfactifs = 25 fois plus que chez les humains
- -> Sensibilité accrue
- -> Excellente mémoire olfactive
Système olfactif des Invertébrés
Organes récepteurs situés à différents endroits du corps
> Organes spécifiques (ex: antennes) vs. Sensille isolée
–> Sensille: protubérance cuticulaire en forme de cil
pore laissant entrer les odeurs à travers la cuticule
Récepteurs olfactifs
> récepteurs couplés à des protéines G
> chaque neurone olfactif exprime plusieurs types de gène de récepteur olfactif
> les récepteurs ont des séquences d’acide aminés variant entre groupes d’Invertébrés
Papilles gustatives
Regroupement de bourgeons gustatifs situés à diverses localisations de la cavité buccale
–> aussi à la surface du corps chez les Vertébrés aquatiques
3 types de papilles (foliées / fungiformes / circumvallées)
Bourgeon gustatif: regroupement de cellules gustatives
- 3 types de récepteurs gustatifs (différent pour chaque type de goût)
- pore laissant entrer les goûts à travers l’épithélium
- microvillosités sensitives = membranes réceptrices des goûts
- synapse de la cellule réceptrice avec un neurone afférent
- transmission du signal à un interneurone du SNC