Cours 10 Perception cutanée Flashcards

1
Q

La somesthésie

A

La somesthésie concerne la perception de

  • stimulations appliquées sur la peau (perception cutanée),
  • de la position de notre corps dans l’espace (proprioception) et
  • des mouvements corporels (kinesthésie (réfère au mouvement).
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2
Q

On divise la question de la perception cutanée en trois sous-thèmes :

A

1- Perception tactile: toute sensation, sauf la douleur, qui est causée par un déplacement mécanique de la peau;

2- Perception de la température;

3- Perception de la douleur.

Ces différentes formes de perception sont essentielles pour des interactions efficaces avec l’environnement et pour notre survie.

e.g. absence de proprioception/kinesthésie, absence de nociception (absence de perception de douleur = espérance de vie très courte)

ex: la main du singe dans le verre
La main affecter est simplement incapable de faire la tache vs celle qui est capable
La dextérité dépend de la perception, de la somestésie

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3
Q

LA PEAU ET SES RÉCEPTEURS

A


Les récepteurs contribuant à la perception cutanée sont situés dans l’épiderme ou le derme.

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4
Q

Les mécanorécepteurs (mécaniques), qui sont impliqués dans la perception tactile, sont les :

A
  • récepteurs de Merkel (épiderme ou à la jonction entre derme et épiderme, le plus proche de la peau)
  • les corpuscules de Meissner (assez proche de la surface de la peau également)
  • les cylindres de Ruffini (ressemble à une fibre musculaire, un peu plus en profondeur dans le derme), et
  • les corpuscules de Pacini (superposition de couche, dans le gras sous-cutané).
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5
Q

Les thermo-récepteurs et les nocicepteurs

A

Les thermo-récepteurs et les nocicepteurs sont constitués par les terminaisons nerveuses libres que l’on retrouve dans l’épiderme et le derme.

De par leur structure physique et leur emplacement dans la peau, les mécanorécepteurs se distinguent au niveau de leur vitesse d’habituation, la taille de leur champ récepteur (résolution spatiale) et la fréquence temporelle à laquelle ils sont le plus sensible.

Les fibres nerveuses émergeant des mécanorécepteurs sont toutes de type A-beta et sont caractérisées par un grand diamètre, permettant ainsi une vitesse de conduction élevée.

Les fibres se joignent pour faire les nerfs périphériques, qui relie un peu tout

Plus les mécanos sont profond dans la peau, plus ils ont des champs récepteurs grands

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6
Q

L’étude de la réponse des fibres mécano-réceptives (originant des mécano-récepteurs) chez l’humain est effectuée par :

A

la technique de microneurographie, où l’on insère une micro-électrode sous la peau pour enregistrer l’activité d’une fibre nerveuse.

À travers cette méthode, on a identifié 4 classes de fibres qui se distinguent par leur vitesse d’adaptation, la taille de leurs champs récepteurs et leur profil de sensibilité temporelle.

La force de la stimulation à la surface de la peau vs la distance è la peau
Si proche = stimulation forte ??

Merkel et Meissner ont des petits champs récepteurs
Ruffini et Pacini ont des champs récepteurs grand

Meissner et Pacini ont des vitesse d’adaptation rapide
Merkel et Ruffini ont des vitesse d’adaptation lente

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7
Q

La sensibilité des récepteurs:

A

Seuil absolu de détection de vibration (en dB avec pression de référence correspondant à déflection de la peau de 1 mm).

Tableau vert = résumer (voir notes)

Stimuli: mouvement à la surface ou étirer la peau = stimule une cellule qui a une faible sensibilité

Si une seule fibreSA1Merkel : pression
Si une seule fibreFA1Meissner : battement
Si une seule fibreFA IIPacini : buzz vibration
Si une seule fibreSA IIRuffini : aucune (demande stimulation de fibres multiples)

Quand on a l’impression que quelque chose va nous glisser des doigt: on va activer les cylindre de Ruffini car ça va envoyer un message au cerveau pour nous dire fait attention tu vas l’échapper

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8
Q

L’enregistrement de l’activité de fibres individuelles dans les nerfs périphériques a permis d’isoler deux types de fibres thermo-réceptives.



A

Fibres sensibles à la chaleur :

La fréquence d’influx nerveux est augmentée par une augmentation de la température et diminuée par une diminution de la température. La réponse de ces fibres est soutenue lorsqu’une température élevée est maintenue et aucune réponse n’est observée lors de stimulations mécaniques. Sensibilité maximale : 44°C.

Fibres sensibles au froid :

Environ 30 fois plus nombreuses que les fibres sensibles à la chaleur. La fréquence d’influx nerveux est augmentée par une réduction de la température et demeure soutenue par le maintien d’une température froide. Sensibilité maximale : environ 26°C.

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9
Q

Quant à elles, les fibres nociceptives répondent seulement à :

A

une pression cutanée très intense, une température inférieure à 15°C ou supérieure à 45°C ou à des produits chimiques provoquant une brûlure de la peau.

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10
Q

Il existe deux classes de fibres nociceptives.

A

Toutes deux sont de petit diamètre.

Les fibres A-delta sont sensibles à la forte pression et aux hautes températures et sont myélinisées, leur permettant une conduction rapide.

Les fibres C sont sensibles à toutes sortes de stimulations douloureuses et ne sont pas myélinisées, impliquant une basse vitesse de conduction des influx nerveux.

réponse à la température élevé

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11
Q

Les récepteurs kinesthésiques consituent une autre classe de mécanorécepteurs.

A

Ceux-ci sont situés dans les muscles, les tendons et les articulations.

L’angle d’une articulation est signalé principalement par les fuseaux neuromusculaires, qui signalent le niveau d’allongement des muscles.

Les fuseaux neuromusculaires sont constitués de 3-12 fibres musculaires intrafusoriales (intrafusal) autour desquelles des neurones afférents sont enroulés.

Ces neurones comportent des canaux ioniques sensibles à l’étirement des fibres musculaires.

D’autres récepteurs de tension musculaire se retrouvent dans les tendons. Des récepteurs dans les articulations ont comme fonction de signaler leur angle.

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12
Q

Voies nerveuses


A

Les fibres nerveuses originant des récepteurs cutanés se regroupent pour former les nerfs périphériques, qui pénètrent la moelle épinière par sa racine dorsale.

À l’entrée dans la corne dorsale de la moelle épinière, il y a synapse. À partir de ce point, les projections ascendantes vers le cerveau se divisent en deux voies.

  • Voie spinothalamique : Constituée de fibres plus petites (transmission lente) impliquées dans la perception de la température et de la douleur. (Plus lent car moins important)
  • Voie lemniscale médiane : Constituée de grosses fibres (transmission rapide) impliquées dans la perception tactile et la proprioception/kinesthésie. (Important d’avoir les informations rapidement pour avoir de la dextérité, sentir rapidement la position de notre corps dans l’espace (équilibre))

Dans leur trajet vers le thalamus, les fibres constituant les voies spinothalamique et lemniscale médiane croisent vers le côté opposé du corps, faisant ainsi que le thalamus droit reçoit des fibres en provenance de l’hémicorps gauche, et vice-versa.

Le principal noyau thalamique, où la majorité de ces fibres font synapse est le noyau ventro-postérieur. Les autres noyaux thalamiques par lesquels transitent certaines fibres somesthésiques sont les noyaux intralaminaire et postérieur.

À partir du thalamus, l’information somesthésique est finalement transmise au cortex somatosensoriel primaire (S1), qui est situé dans le lobe pariétal. S1 envoie la majorité de ses projections vers le cortex somatosensoriel secondaire (S2).

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13
Q

Le cortex somatosensoriel primaire est organisé selon une carte :

A

somatotopique (neurones près les uns des autres répondent à des régions corporelles proches) appelée homoncule.

Voir notes

La distorsion entre surface corporelle et surface corticale (effet de magnification corticale) fournit une meilleure sensibilité tactile à certaines parties du corps étant donné la plus grande quantité de ressources neuronales dont elles disposent.



La surface corticale dédiée à une partie du corps semble en partie dépendre du niveau de stimulation reçue. Cette surface corticale peut être affectée par l’expérience et l’entraînement (plasticité).

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14
Q

Champs récepteurs pour la perception tactile


A

Les champs récepteurs des neurones rencontrés dans le système somesthésique présentent des ressemblances marquées avec ceux existant dans le système visuel.

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15
Q

Champs récepteurs concentriques VS Champs récepteurs complexes
Champs récepteurs pour la perception tactile

A

Champs récepteurs concentriques:

Constitués par une région centrale excitatrice ou inhibitrice, et une région périphérique de polarité opposée. Les neurones présentant ce type de champ récepteur sont retrouvés au niveau du thalamus et du cortex somato-sensoriel primaire. (seul dans le thalamus??)

Champs récepteurs complexes:

Certains neurones présentent une réponse sélective à l’orientation ou à la direction de mouvement. Ceux-ci sont retrouvés seulement dans le cortex somato-sensoriel.
Réponse selective a la direction du mouvement:
Ex. si dans une certaine direction = neurone répond vs si autre direction = non réponse

Certains neurones du cortex somatosensoriel ne répondent pas lors d’une stimulation passive et ont une réponse sélective à la forme de l’objet lors de la préhension.

D’autres neurones du cortex somatosensoriel ont une réponse à la stimulation tactile qui est modulée par l’attention – i.e. attention dirigée vers la modalité tactile vs visuelle.

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16
Q

Acuité tactile


A

Le seuil d’acuité tactile est mesuré soit par la distance minimale entre deux points sur la peau qui soit discriminable ou par la fréquence spatiale la plus élevée pour laquelle une discrimination d’orientation est possible.

Le seuil d’acuité tactile (min. approx. 1 mm) varie en fonction de l’endroit du corps où il est mesuré. 

Ce seuil est partiellement fonction de la magnification corticale – i.e. étendue corticale dédiée au traitement d’une région du corps.

Il existe aussi un rapport entre le seuil d’acuité tactile et la densité des récepteurs de Merkel / SA-I et des corpuscules de Meissner/FA-I (petits champs récepteurs) à travers le corps

Enfin, on note un rapport direct entre le seuil d’acuité tactile et la taille des champs récepteurs des neurones du cortex somato-sensoriel primaire chez le singe.

Plus c’est bas, plus l’acuité est basse

Au bout des doit = meilleur acuité et densité des champs récepteurs de merceille et Mesmer
Densité des récepteurs (le nombre de récepteurs) nous disent l’acuité

Taille des champs récepteurs et l’acuité tactile, plus c’est petit = meilleurs acuité

17
Q

Haptique


A

L’haptique (ou perception haptique) concerne le traitement perceptif reposant conjointement sur les voies tactiles et kinesthésiques/proprioceptives.

La perception haptique (tactile?) est habituellement supérieure lors de l’exploration active de l’objet (“active touch”) que lors d’une exposition passive.

La classe de mouvement exploratoire préférée est fonction de la nature de l’information recherchée.
Exploratory procedure: A stereotyped hand movement pattern used to touch objects in order to perceive their properties. Each procedure is best for determining one (or more) object properties.

Let’s now consider the action-for-perception side of haptic processing.
Lederman and Klatzky (1987) coined the term exploratory procedure for a particular way of feeling an object in order to learn about one or more of its properties.

Each exploratory procedure is optimal for obtaining precise details about one or two specific properties.

For example, to find out how rough an object is, the best exploratory procedure is lateral motion—moving the fingers back and forth across the surface.

This is the exploratory procedure that people freely choose when they wish to learn about roughness, and research indicates that it is also the one that works best.

18
Q

En touchant une surface, il est possible d’en estimer la texture.
Les textures grossières VS textures fines

A


Les textures grossières, telles les dents d’un peigne ou le Braille sont détectées sur la base d’indices spatiaux –
i.e. taille, forme et distance entre les éléments de texture. Les récepteurs de Merkel/SA-I et corpuscules de Meissner/FA-I semblent impliqués dans la perception de textures grossières (ex. braille).

Pour la discrimination de textures fines par contre, il est nécessaire d’utiliser des indices temporels produits par les mouvements exploratoires de l’observateur, par lesquels la texture peut produire une vibration sur la surface cutanée.

Les textures fines seraient détectéres par les corpuscules de Pacini/FA-II.

L’adaptation sélective à des vibrations de haute intensité et haute fréquence altère la perception de textures fines (qui apparaissent lisses) en raison de la fatigue qu’elle induit au niveau des récepteurs de Pacini/FA-II.

L’adaptation sélective à des vibrations de basse fréquence (ne stimulant pas les récepteurs de Pacini/FA-II) n’a aucun impact sur la détection de textures fines.

19
Q

Il nous est possible de reconnaître (habituellement en 1-2 sec.) les objets tri-dimensionnels par la voie …
tactile.

A

Cette capacité est appelée la stéréognosie.

La texture et la température de la surface de l’objet contribuent beaucoup à la stéréognosie.

Le rôle de la forme y est donc moins important qu’en vision.

20
Q

L’exploration haptique a été étudiée par l’utilisation de tâches de recherche tactile. Les résultats révèlent une…

A

détection préattentive (i.e. pas d’effet du nombre de doigts stimulés) pour des propriétés telles la texture (lisse vs rugeuse), la dureté (dur vs mou), la température (froid vs chaud) et la présence d’un bord (vs surface plate).

Par contre, la discrimination d’orientation (verticale vs horizontale) entraîne un effet du nombre de doigts stimulés.

21
Q

La localisation tactile

A

La localisation tactile semble impliquer des mécanismes distincts de ceux sous-tendant la perception de la texture/forme des objets. Ainsi, certaines atteintes cérébrales peuvent donner lieu à un déficit de localisation alors que d’autres peuvent entraîner un déficit de la perception de la texture/forme.

La localisation tactile semble reposer sur un cadre de référence variable selon l’effecteur concerné et la tâche à réaliser.

Par exemple, si on cherche à localiser la main au-dessus de la table en pointant avec l’autre main en-dessous de la table, l’erreur de pointage se fait toujours vers le côté opposé à la main qui pointe. Ceci impliquerait que le cadre de référence pour la localisation tactile change selon la main qui fait le pointage. L’hypothèse proposée est que le cadre de référence est centré sur l’épaule de la main faisant le pointage.

22
Q

PERCEPTION DE LA DOULEUR



A

Douleur: «Expérience sensorielle et émotionnelle désagréable associée à un dommage tissulaire potentiel ou effectif, ou qui est décrite en termes d’un tel dommage»


Il existe une variété de types de douleur:



- Nociceptive: causée par la stimulation des nocicepteurs de la peau. Il existe une variété de types de nocicepteurs.



  • Inflammatoire: causée par un dommage tissulaire, des inflammations ou des cellules tumorales. Ceux-ci libèrent des substances dites «inflammatoires», qui stimulent les nocicepteurs.


  • Neuropathique: causée par des lésions au système nerveux.
23
Q

Selon la théorie du portillon («gate control theory»), certains neurones (SG+ et SG-) situés dans la substance gélatineuse (“substantia gelatinosa”) de la corne dorsale de la moelle épinière modulent l’activité de cellules de transmission (cellules T) de l’information nociceptive vers le cerveau.


A

Les neurones SG+ sont activés par les fibres nociceptives (A-delta et C) de la voie spino-thalamique. Les neurones SG+ activent les cellules T et ouvrent donc le ‘portillon’ de perception de la douleur.

Les neurones SG- sont activés par les fibres originant des mécanorécepteurs (A-beta) et par des signaux descendants en provenance du cerveau, qui ne transmettent aucune information nociceptive.

L’activité des neurones SG- inhibe les cellules T et ferme le ‘portillon’, expliquant ainsi l’effet de divers facteurs modulant la perception de la douleur.

Au niveau cérébral, les régions activées par la stimulation douloureuse sont l’hypothalamus, le système limbique, le thalamus, le cortex somatosensoriel, l’insula, et le cortex cingulaire antérieur.

24
Q

Effet de suggestions hypnotiques sur l’aspect désagréable de la douleur:

A

L’aspect sensoriel de la douleur est associé à une activation de S1/S2 où l’activation n’est pas affectée par la suggestion.

La composante émotive de l’expérience de la douleur est associée à l’activité du cortex cingulaire antérieur, dont l’activité est modulée par les suggestions hypnotiques.

Des observations récentes suggèrent que le cortex cingulaire est activé non seulement par la douleur physique mais également par le malaise social (sentiment de rejet) et par l’empathie pour la douleur ressentie par autrui.

25
Q

La perception de la douleur n’est pas exclusivement fonction du stimulus nociceptif.

A

Elle dépend des stimulations concurrentes et des facteurs cognitifs, qui peuvent avoir un effet analgésique.

26
Q

Stimulations concurrentes

A


L’intensité perçue d’une stimulation douloureuse est réduite par le massage ou par l’application de vibrations de faible amplitude (analgésie produite par la stimulation – effet ascendant).


L’application d’une stimulation douloureuse concurrente affecte également la perception de la douleur (contrôle inhibiteur diffus – effet descendant).

27
Q

Facteurs cognitifs

A


Le contexte cognitif associé à la stimulation douloureuse affecte les réactions à la douleur. Par exemple, seulement 25% des soldats blessés gravement à la guerre font appel à l’usage de narcotiques. À l’opposé, 80% des civils subissant une chirurgie demandent l’usage d’un narcotique.

Un autre type d’effet cognitif sur la perception de la douleur concerne l’effet des attentes, qui se manifeste par l’effet placebo, qui soulage environ 35% des patients souffrant de douleur chronique.

Ces effets semblent pouvoir s’expliquer par l’effet des endorphines, qui bloquent les transmissions synaptiques du signal nociceptif vers le cerveau.

Les endorphines sont des substances dont la structure moléculaire s’apparente à la morphine et qui sont secrétées naturellement dans notre corps.

L’administration de naloxone, qui inhibe les effets des opiacés (e.g. morphine ou héroïne), réduit de façon marquée l’efficacité d’un placebo ou de l’analgésie produite par stimulation concurrente. La stimulation de production d’endorphines amène l’effet inverse. Il apparaît donc que ces effets sont directement liés à la sécrétion d’endorphines.

Le fait d’être distrait de la sensation douloureuse par d’autres stimulations ou activités réduit également la sensation de douleur. Cet effet varie selon l’aspect agréable/désagréable des stimuli distracteurs.

Le récomfort émotif et le «toucher agréable» («pleasant touch») entraînent eux-aussi une réduction de la réponse nociceptive.

Enfin, il existe des différences individuelles (e.g. athlètes vs non-athlètes) et culturelles importantes au niveau de la perception de la douleur.