Cours 2

Question 1

Le système nerveux est la composante physiologique principale pour:

Answer 1

la perception. 



Question 2

L’unité de base du système nerveux est:

Answer 2

le neurone.

La fonction du neurone est de recevoir des influx nerveux de la part d’autres neurones et de lui-même transmettre un signal électrique.



Question 3

C’est à travers l’interaction entre les neurones de notre système nerveux qu’est effectué:

Answer 3

le traitement de l’information perceptive et que se construit notre représentation interne de l’environnement.

Question 4

Récepteur et transduction:

Answer 4

Récepteur:
Type de neurone comportant une structure spéciale permettant de capter l’énergie physique émise par notre environnement.



Transduction:
Transformation de l’énergie physique captée par un récepteur en un signal électrique (i.e. influx nerveux).



Question 5

Le signal électrique :

Answer 5

correspondant à l’influx nerveux résulte d’un processus très différent de celui mis en jeu par les fils d’alimentation électrique auxquels nous sommes habitués.

Le neurone est rempli d’une solution liquide et baigne lui-même dans un liquide. Ces liquides contiennent des ions (molécules portant une charge électrique, positive ou négative).
intérieur plus de potassium et extérieur plus de sodium

C’est par le biais d’échanges ioniques de part et d’autre de la membrane cellulaire que se produit l’activité électrique du neurone. Les ions impliqués sont le sodium (Na+) et le potassium (K+).





Question 6

Potentiel de repos (“resting potential”):
INFLUX NERVEUX (“nerve impulse”)

Answer 6

Charge électrique à l’intérieur du neurone relativement à celle de l’extérieur lorsque le neurone est au repos. Le potentiel de repos est négatif parce que l’intérieur du neurone contient une concentration relative d’ions positifs plus faible que l’extérieur.

= de + a l’extérieur donc over all négatif a l’intérieur

M

Question 7

Potentiel d’action:
INFLUX NERVEUX (“nerve impulse”)

Answer 7

L’influx nerveux est déclenché par une entrée massive d’ions sodium (Na+) à l’intérieur du corps cellulaire. Cette phase est suivie par une sortie massive d’ions potassium (K+) à l’extérieur du corps cellulaire. Ces deux phases se déroulent en environ 1/1000 sec. Ces échanges ioniques sont déterminés par des modifications sélectives de la perméabilité de la membrane cellulaire.

Potentiel négatif
Seulement les sodiums qui peuvent passer
Phase 1: entrée massive sodium
Phase 2: membrane permet certain potassium dépasser
Donc charge électrique positive mtn a l’intérieur et potassium sort donc rétablis potentiel négatif

Entrée sodium – membrane perméable au sodium – sortie potassium donc perméable au potassium?
Influx nerveux est une réponse propage
Variation de perméabilité qui se déplace vers boutons thermiques donc voyagement de notre potentiel d’action jusqu’à micor

c) produit baisse potentiel électrique

Question 8

Période réfractaire:
INFLUX NERVEUX (“nerve impulse”)

Answer 8

Période suivant immédiatement le potentiel d’action, et pendant laquelle un nouvel influx nerveux ne peut pas être déclenché. Pendant cette période, d’une durée d’environ 1/1000 sec., un mécanisme appelé la pompe sodium-potassium rétablit les concentrations initiales de Na+ et de K+ de part et d’autre de la membrane cellulaire.

 Les durées du potentiel d’action et de la période réfractaire limitent la fréquence maximale de l’influx nerveux à environ 500-800 impulsions par seconde. Dans les faits toutefois, la fréquence maximale d’influx nerveux varie typiquement entre 10 et 100 influx par seconde selon le neurone.

 L’influx nerveux, une fois déclenché, est propagé tout au long de l’axone du neurone (“propagated response”).

Question 9

L’influx nerveux constitue une réponse:

Answer 9

L’influx nerveux constitue une réponse tout-ou-rien (“all-or-none”). Lorsqu’il se produit, la modification de la charge électrique du neurone demeure toujours la même. C’est la fréquence de l’influx nerveux qui peut être modifiée par l’intensité de la stimulation.

Même hauteur car réponse neuronal tout ou rien
(Déclenché de façon spontané en l’absence de toute activité extérieure comme à la diapo 8 où influx mm si pas de pression)
Voir notes





Question 10

Activité spontanée:

Answer 10

Influx nerveux déclenché en l’absence de stimulation extérieure.

Question 11

TRANSMISSION DE L’INFORMATION

Answer 11

Synapse: Espace microscopique entre les neurones.

L’activation d’un neurone (pré-synaptique) est transmise à un autre neurone (post-synaptique) par l’émission de neurotransmetteurs (e.g. acétylcholine, dopamine, sérotonine, épinéphrine, etc.). 

Ces molécules chimiques sont captées par des récepteurs sur le neurone post-synaptique, ce qui déclenche une modification du potentiel électrique de ce dernier.
La captation de neurotransmetteurs par le neurone post-synaptique dépend de la compatibilité de forme entre le neurotransmetteur et le site récepteur.

Influx nerveux arrive et déclenche par vésicule synaptique puis dégage et pacter à neurone post-synaptique

Effet excitateur (favorise) ou inhibiteur (empêcher)

Question 12

Effets synaptiques

Answer 12

Excitateur: Rend le potentiel électrique à l’intérieur du neurone plus positif – dépolarisation. Favorise la production d’un influx nerveux par le neurone post-synaptique.
*accumulation fait augmenter le facteur électrique

Besoin point d’équilibre entre les 2 et capacite a changer qui nous permet de signaler la valeur des choses qu’on perçoit

Inhibiteur: Rend le potentiel électrique à l’intérieur du neurone plus négatif – hyperpolarisation. Tend à empêcher le neurone post-synaptique de produire un influx nerveux.
+ influence inhibitrice, + tendance à baisser

Question 13

Cerveau et perception

Answer 13

Notre cerveau est constitué de quelques 180 milliards de neurones, chacun ayant quelques centaines ou milliers de connexions avec d’autres neurones.

 Ce sont les neurones du système perceptif ainsi que les connexions existantes entre eux qui sont responsables de notre expérience perceptive.

 Ces connexions sont organisées de telle sorte qu’elles définissent des voies neuronales bien définies. Ceci a comme résultat que le cerveau a une organisation modulaire, i.e. différentes régions du cerveau ont chacune des fonctions distinctes (principe de localisation des fonctions).

Question 14

LE SYSTÈME VISUEL

Answer 14

Le stimulus proximal pour le système visuel est la lumière.

Lumière: Énergie électromagnétique dont la longueur d’onde peut activer les récepteurs de notre système visuel.

Longueurs d’ondes visibles: Entre 400 et 700 nm.
La lumière est soit: émise par les objets (source lumineuse, ex. ampoule), réfléchie, ou encore transmise (par transparence).

Question 15

L’œil

Answer 15

Entre par pupille, passe cristallin et projette au fond de l’œil ou se trouve la rétine et les photorécepteurs recevant l’énergie lumineuse

L’œil a comme fonction de capter l’énergie lumineuse émise ou reflétée par les objets.



Question 16

Cristallin (“lens”):

Answer 16

Structure transparente en forme de lentille responsable de focaliser les rayons lumineux sur la rétine. Cette fonction de focalisation s’appelle l’accommodation. Elle est exercée par les muscles ciliés. En se contractant, ils donnent une forme bombée au cristallin pour focaliser l’image des objets proches.

Question 17

Rétine:

Answer 17

Couche de neurones tapissant le fond de l’oeil. C’est la rétine qui contient les récepteurs sensibles à l’énergie lumineuse, les photorécepteurs, dont la fonction est de convertir l’énergie lumineuse en influx nerveux (transduction).

Question 18

Fovéa:

Answer 18

Portion de la rétine recevant la projection des stimuli situés au centre du champ visuel; i.e. endroit où nos yeux sont dirigés. On n’y trouve que des cônes.





Question 19

Nerf optique:

Answer 19

Constitué des fibres des cellules ganglionaires qui sortent de l’oeil pour constituer le nerf optique.



Question 20

Tache aveugle:

Answer 20

Correspond au point où les fibres ganglionaires sortent de l’oeil. Cette portion de la rétine (taille d’environ 5 x 8 deg) ne contient aucun photorécepteur. Nous n’avons normalement pas conscience de la tache aveugle parce qu’elle correspond à des régions différentes du champ visuel pour chaque œil et à cause du mécanisme de complétion.

Pour observer le phénomène de complétion de la tache aveugle, boucher l’œil droit et garder le regard fixé exactement sur la croix en faisant varier lentement la distance de l’image. Le phénomène est observable seulement à une distance spécifique.

*phénomène de complétion va devenir l’illusion de ce qui se trouve la


Question 21

Il y a deux types de photorécepteurs:

Answer 21

les bâtonnets (“rods“; environ 90-120 M)
et les cônes (environ 4-6 M).

Ceux-ci se distinguent par la forme de leur segment externe, leurs propriétés, et leur distribution sur la rétine.
Grand cercle = cônes

Voir notes

Question 22

Transduction
Et segment externe

Answer 22

Le processus de transduction est accompli au niveau du segment externe des photorécepteurs. Le segment externe comprend un ensemble de disques superposés qui contiennent les molécules de pigment visuel, la rhodopsine. Ces molécules traversent le disque de part et d’autre 7 fois et sont faites de 2 composantes, l’opsine et le rétinal. Le rétinal est la composante photosensible de la molécule, qui change de conformation (i.e. de forme – isomérisation) lorsqu’elle absorbe un photon, ce qui déclenche la transduction. Dans le cas exceptionnel des photorécepteurs, la réponse neuronale est analogique (i.e. «graded response») plutôt qu’un influx nerveux.

Dépend de l’intensité lumineuse qu’un photorécepteur va avoir vs tout ou rien

Question 23

Différence fonctionnelle entre les cônes et les bâtonnets:

Answer 23

l’adaptation à l’obscurité
Si nos yeux sont adaptés à un éclairage normal -> Les cônes sont plus sensibles que les 
 bâtonnets.

Si nos yeux sont adaptés à l’obscurité -> Les bâtonnets sont plus sensibles que les cônes.

Manière dont réagi à l’énergie lumineuse auquel l’œil est exposé

Question 24

ADAPTATION À L’OBSCURITÉ

Answer 24

Une première phase d’adaptation se déroule très rapidement (3-4 min.) et est due aux cônes, qui atteignent leur sensibilité maximale. Ceci donne lieu à une augmentation rapide de la sensibilité en vision centrale, qui toutefois, demeure limitée à un niveau relativement bas.

Une deuxième phase, qui se complète après environ 25 min. d’adaptation, résulte de l’atteinte par les bâtonnets à leur sensibilité maximale. Cette phase correspond à celle où la sensibilité à la lumière est la plus élevée. Ce niveau de sensibilité n’est toutefois disponible qu’en périphérie du champ visuel.

Adaptation lumineuse commence des batônnets et des cônes – cônes atteigne sensibilité maximum – adaptation des cônes – batônnets plus lent mais plus sensible après 7-8 minutes – maximum sensitivité des batônnets

Quand adapte bâtonnet plus sensible que les cônes

Cette différence entre les cônes et les bâtonnets au niveau de l’adaptation à l’obscurité est fonction de la différence entre les deux dans le temps nécessaire pour la regénération du pigment visuel.
Ainsi, suite à son isomérisation, la molécule de rétinal se détache de la molécule d’opsine, ce qui cause un blanchiment de la rétine (“bleaching”). lentille blanchit qd rétinal est isomérise

Le pigment visuel ne peut ensuite répondre à l’énergie lumineuse qu’après avoir été regénéré. La regénérencence (mesurée par le niveau de clarté de la rétine) se fait plus rapidement pour les cônes que pour les bâtonnets. Ceci explique pourquoi les cônes sont plus sensibles que les bâtonnets en condition d’adaptation à la lumière.

Batônnets tjrs en retard car tjrs en période de regeneresanse donc pas capable, explique cône plus sensible

Question 25

Différence fonctionnelle entre les cônes et les bâtonnets:

Answer 25

sensibilité spectrale

La sensibilité spectrale correspond à la sensibilité d’un observateur à chaque longueur d’onde du spectre visible. Cette sensibilité est établie en mesurant le seuil absolu avec un faisceau lumineux monochromatique

– i.e. qui ne contient qu’une seule longueur d’onde.

Sensibilité spectrale pour cônes + bâtonnets (sensibilité = 1 / seuil)

Il est possible de mesurer séparément la sensibilité spectrale des cônes et des bâtonnets.

Cônes: Stimulus fovéal – sensibilité maximale à 560 nm.

Bâtonnets: Stimulus périphérique avec œil adapté à l’obscurité (rendant ainsi les bâtonnets beaucoup plus sensibles que les cônes) – sensibilité maximale à 500 nm.

Cette différence de sensibilité spectrale est responsable de changements de notre sensibilité à différentes couleurs en fonction de l’adaptation à l’obscurité (effet Purkinje).

C’est par exemple l’effet Purkinje qui rend les feuilles vertes des arbres particulièrement visibles au crépuscule.

Passe de vision reposant sur cône a batônnets et dans cette transition on a augmentation sensibilité aux longueurs d’onde plus courte donc les arbres qui nous entoure deviennent lumineuse

Suite à l’adaptation à l’obscurité d’un œil (le garder fermé pendant 5-10 min.), la fleur bleue semble beaucoup plus brillante que la rouge pour cet œil.

La sensibilité spectrale différente des bâtonnets et des cônes résulte du fait que le spectre d’absorption de l’énergie lumineuse diffère entre les deux.

Également, la sensibilité spectrale des cônes résulte en réalité de l’effet combiné de 3 types de cônes possédant des spectres d’absorption spectrale différents.

• Cônes bleus (S cones): surtout sensibles aux longueurs d’ondes courtes, avec sensibilité maximale à 419 nm.
• Cônes verts (M cones): surtout sensibles aux longueurs d’ondes moyennes, avec sensibilité maximale à 531 nm.
• Cônes rouges (L cones): surtout sensibles aux longueurs d’ondes élevées, avec sensibilité maximale à 558 nm.

La sensibilité spectrale particulière des différents types de photorécepteurs dépend du type d’opsine qui se trouve dans son segment externe.
R: batônnets

Question 26

Les courbes d’absorption spectrale des pigments visuels varient également à travers:

Answer 26

les espèces.

Voici par exemple celles des photorécepteurs chez l’abeille. On y constate notamment une classe de photorécepteurs répondant de façon maximale à des longueurs d’ondes dans le spectre ultra-violet, qui est invisible à l’humain.