système nerveux central Flashcards
sur quoi est basée l’audition
L’audition est basée sur la physique des ondes sonores et la physiologie des oreilles externe, moyenne et interne ainsi que sur les nerfs se destinant au cerveau et aux parties de l’encéphale s’occupant de l’interprétation de l’information acoustique.
le son
Le son réfère aux ondes de pression produites par les molécules d’air en vibration.
L’énergie sonore est transmise à travers :
- Milieu gazeux
- Milieu liquide
- Milieu solide
Par la vibration des molécules de ce milieu.
Lorsqu’il n’y a aucune molécule, comme dans le vide, il n’y a aucun son. car aucune molécule à faire vibrer
fréquence et intensité des ondes sonores
L’onde sonore est formée de zones de compression, dans lesquelles les molécules sont rapprochées, et de zone de décompression, zones où les molécules sont éloignées.
La différence de pressions des molécules entre les zones de compression et de décompression détermine l’amplitude de l’onde et la puissance sonore.
- Plus grande est l’amplitude, plus fort est le son.
amplitude = volume
fréquence = hauteur du son
La fréquence représente le nombre de cycles par seconde. Elle se mesure en hertz (Hz). Plus rapide est la vibration, plus le son est aigu.
L’intensité du son se mesure en décibels (dB).
plus la fréquence est élevé plus le son est aigu
audition humaine
La fréquence des sons les mieux entendus par l’oreille humaine se situe entre 1 000 et 4 000 Hz, mais la gamme audible va de 20 à 20 000 Hz.
voir graphique cours 9 diapo 7
transmission du son dans l’oreille
1) Entrée des ondes sonores dans le méat acoustique.
- Vibration de la membrane tympanique par les molécules d’air.
— Incurvation interne = zones de compression.
— Incurvation externe = zones de décompression.
2) Transmission de l’énergie sonore de la membrane tympanique, à travers l’oreille moyenne, vers l’oreille interne (cochlée).
- La cochlée est remplie de
liquide, en forme de
spirale, située dans l’os
temporal.
- Comme le liquide se déplace moins rapidement que l’air, la pression sonore doit être amplifiée par 3 petits os : le malléus, l’incus et le stapès.
3) Déplacement de l’énergie sonore dans la cochlée, qui est divisée par la conduit cochléaire contenant les récepteurs sensitifs du système auditif.
- Le conduit cochléaire est remplie d’endolymphe et, de chaque côté de ce conduit, le liquide est appelé périlymphe
nommer les structure de l’oreille
méat acoustique
conque
pavillon
membrane tympanique
cavité de l’oreille moyenne
trompe d’eustache
malléus
incus
stapès
canal semicirculaire
cochlée
muscle tenseur du tympan
muscle stapédien
fonction méat acoustique, conque et pavillon
amplification et orientation du son
fonction membrane tympanique
Transmission de la vibration de l’onde sonore vers l’oreille moyenne.
- Vibration lente = son de basse fréquence
- Vibration rapide = son de haute fréquence
Structure oreille moyenne
cavité remplie d’air dans l’os temporal du crâne
fonction trompe d’eustache
Expose l’oreille moyenne à la pression atmosphérique. Son extrémité pharyngée est normalement fermée, mais ouverte lors du bâillement, de l’éternuement et de la déglutition.
- La différente de pression entre l’oreille moyenne et la pression atmosphérique peut étirer la membrane tympanique et peut entraîner des douleurs dans l’oreille. (oreille boucher)
- Résolution par le bâillement ou la déglutition.
fonction malléus, incus et stapès
Agissent comme un piston et couplent les vibrations de la membrane tympanique à la fenêtre ovale
fonction muscles tenseur du tympan
S’insère sur le malléus et sa contraction amenuise les mouvements de l’os, qui en résulte par une diminution de la quantité d’énergie transmise à l’oreille interne.
- But : protection.
se contractent de façon réflexe lorsqu’on vocalise dans le but de diminuer l’intensité de notre propre voix et optimiser l’audition dans certaines gammes de fréquences
fonction muscle stapédien
S’ancre sur le stapès et contrôle sa mobilité visant une diminution de la quantité d’énergie transmise à l’oreille interne.
- But : protection.
se contractent de façon réflexe lorsqu’on vocalise dans le but de diminuer l’intensité de notre propre voix et optimiser l’audition dans certaines gammes de fréquences
cochlée structure
Section transversale de la cochlée
Se divise en 3 compartiments :
- Rampe vestibulaire
- rampe tympanique
- canal cochléaire
propagation du son dans l’oreille (
Les ondes sonores du méat acoustiques engendrent un mouvement de va-et-vient sur le tympan, faisant ainsi vibrer les os de l’oreille moyenne contre la membrane de la fenêtre ovale, créant les ondes de pression dans la rampe vestibulaire.
Voie de l’hélicotrème : les ondes sonore passent l’extrémité du conduit cochléaire dans la rampe tympanique. (où l’apex)
la base de la membrane basilaire répond sélectivement aux hautes fréquences
l’apex répond sélectivement aux basses fréquences
Les modifications de pression de la rampe tympanique sont dissipées par les mouvements de la membrane de la fenêtre ronde.
L’organe de Corti repose sur la membrane basilaire et contient les cellules sensitives réceptrices de l’oreille.
- Les différences de pression de part et d’autre du conduit cochléaire font vibrer la membrane basilaire.
- Membrane basilaire = carte d’analyse des fréquences
tonotopie
cartographie des fréquence p/r à la cochlée
voir image cours 9 diapo 23
cellules ciliées de l’organe de Corti
Mécanorécepteurs portent des stéréocils
2 groupes de cellules ciliées
- Une rangée unique de cellules ciliées internes
— S’étend dans l’endolymphe
— Rôle de transduction des ondes de pression induites par les mouvements liquidiens dans le conduit cochléaire en potentiels d’action
- 3 rangées de cellules ciliées externes
— Enchâssées dans la membrane tectoriale
—— La membrane tectoriale recouvre l’organe de Corti
— Rôle de rendre plus précis le réglage des fréquences
Chaque cellule ciliée va répondre à une gamme limitée de fréquence et d’intensité sonore.
déplacement de la membrane basilaire
Lors du déplacement de la membrane basilaire par les ondes de pression, les cellules ciliées se déplacent p/r à la membrane tectoriale qui est fixe, courbant ainsi les stéréocils.
dépolarisation de la membrane basilaire (audition)
Lorsque les stéréocils s’inclinent, les liens apicaux, connexions fibreuses, ouvrent des canaux cationiques activés mécaniquement, et l’influx de charges en découlant dépolarise la membrane.
L’endolymphe
- Entoure les stéréocils
- Contient de fortes concentration de K+
- La dépolarisation de la cellule ciliée se fait par un influx de K+
Donc, Lorsque les sons font vibrer la membrane basilaire, les stéréocils vont s’incurver vers l’avant ou vers l’arrière et le potentiel de membrane des cellules ciliées oscille rapidement et des neurotransmetteurs sont émis sur les neurones afférents.
transmission vers le nerf vestibulocochléaire
Le neurotransmetteur libéré par les cellules ciliées et le glutamate, se lient et activent les terminaisons des neurones afférents environnants.
Provocation de potentiels d’action dans les neurones, dont les axones se rejoignent pour former la branche cochlélaire du nerf vestibulocochléaire (VIIIe nerf crânien).
voies nerveuses de l’audition
Les fibres du nerf cochléaire gagnent le tronc cérébral et font synapse à ce niveau avec des interneurones. Par la suite, l’information est transmise au thalamus et au cortex auditif du lobe temporal.
l’appareil vestibulaire
Ensemble de tubes membraneux interconnectés remplis d’endolymphe
Rôle de détecter les changements de la position de la tête dans l’espace par un mécanisme de transduction des stéréocils
Composé de 3 canaux semi-circulaires et de 2 renflements (utricule et saccule).
Contenu dans l’os temporal, de chaque côté de la tête
fonction canaux semi-circulaires (CSC)
détecter les accélérations angulaires lors de la rotation de la tête dans les 3 axes perpendiculaires.
FLX-EXT
RG-RD
FLG-FLD
Les cellules réceptrices des CSC contiennent des stéréocils qui sont engainés dans une masse gélatineuse, la cupule.
Lors d’un mouvement, le liquide, par inertie, «traine» en arrière. L’ampoule est alors comprimée contre le liquide stationnaire, ce qui incline les stéréocils et modifie le taux de libération du neurotransmetteur et provoque la synapse.
chaque plan est orienté perpendiculairement aux autres. ensemble, ils permettent de détecter les mouvements dans toutes les directions
qu’est ce qui détermine la direction de la courbure des stéréocils et le style de cellules ciliées qui seront stimulées (vestibulaire)
la vitesse et l’amplitude des mouvements de la tête
plus vite et plus ample donne plus stimulé -> peut avoir nausée si trop stimulé
urticule
Accélération linéaire
Détecte les mouvement horizontaux
saccule
Accélération linéaire
Détecte les mouvement verticaux
otolithes
petite poussière (carbone de calcium)
En réponse à un changement de position, la substance gélatineuse portant les otolithes se déplace dans le sens des forces de pesanteur et exerce une traction sur les cellules ciliées.
fonction voies vestibulaires
Participer au contrôle des muscles oculomoteurs
Participer aux mécanismes réflexes de maintien de la position verticale et de l’équilibre
D’assurer une prise de conscience du positionnement et de l’accélération du corps, une perception de l’espace environnant le corps et une mémoire de l’information spatiale.
réflexe vestibulo-oculaire (RVO)
voir image cours 9 diapo 41
bourgeons du goût
10 000 bourgeons du goût
Situés dans la bouche et la gorge
Les bourgeons sont de petits groupements de cellules
Se retrouvent dans les papilles linguales
Pour pénétrer dans les pores des bourgeons du goût et entrer en contact avec les cellules réceptrices du goût;
- Les molécules doivent être dissoutes dans le liquide soit ingéré, soit dans celui produit par les sécrétions des glandes salivaires.
cellules basales
À la base des bourgeons du goût
Se divisent et se différencient pour remplacer en tout temps les cellules réceptrices du goût endommagées
nommer les goûts
salé
acide
sucré
acides aminés (umami)
amer
goût salé
La transduction de la saveur salée est assurée par le canal Na+ sensible à l’amiloride.
Il s’agit d’un canal sélectif pour les cations
goût acide
La transduction de la saveur acide met en jeu un canal cationique non sélectif, perméable au H+, membre de la famille des canaux à potentiel de récepteur transitoire (TRP).
goût sucré
La transduction de la saveur sucrée est opérée par les complexes hétéromériques des récepteurs T1R2 et T1R3 selon un processus dépendant de l’IP3 qui va mener à l’activation du canal calcique TRPM5.
Les récepteurs T1R2 et T1R3 induisent la transduction où intervient la protéine G. Après activation de quelques molécules, il y a augmentation de la concentration d’inositol triphosphate (IP3) et ouverture des canaux calciques. Ceci provoque l’entrée de Ca2+ et la dépolarisation de la
cellule.
goût acides aminés (umami)
La transduction de la saveur umami, due aux acides aminés, se fait de la même façon que la saveur sucrée, sauf que le récepteur associé au T1R3 est le T1R1, qui lui est spécifique aux acides aminés.
goût amer
La transduction de la saveur amer fait intervenir un autre groupe de récepteurs couplés aux protéines G, soit le T2R. Ces récepteurs peu connus seraient associés à la gustducine, protéine G propre aux cellules gustatives, mais absente des cellules gustatives exprimant les récepteurs du sucré et du umami.
Le processus globale demeure le même que pour le sucré et l’umami. (récepteur différent)
les voies du goût
L’information gustative va circuler en provenance des nerfs facial, glossopharyngien et vague vers le SNC.
voir schéma cours 9 diapo 54
système olfactif (en général)
Contribue à 80% au sens du goût
Circuits nerveux assurant l’olfaction doivent coder l’information à partir de structures chimiques différentes, stocker (apprendre) les différentes modalités de codage qui correspondent aux différentes structures et décrypter le code nerveux pour identifier l’odeur.
Les neurones récepteurs olfactifs donnent naissance à l’odorat.
Ces récepteurs sont situés dans l’épithélium olfactif se trouvant dans la partie supérieure de la cavité nasale.
Les neurones olfactifs ont une durée de vie de 2 mois et remplacés constamment par des cellules souches de l’épithélium olfactif.
transduction des odeurs
Les neurones possèdent des cils non mobiles à l’extrémité de la dendrite et sont noyés dans le mucus.
Les cils contiennent les protéines réceptrices fournissant les sites de fixation pour les molécules olfactives.
Forment le nerf olfactif, 1er nerf crânien
transduction (grandes étapes)
- Diffusion de molécules dans l’air puis dans l’épithélium olfactif
- Dissolution dans le mucus
- Fixation sur les récepteurs
La stimulation des récepteurs de l’odorat active une voie médiée par la protéine G qui augmente la concentration de protéine AMPc, ce qui engendre l’ouverture des canaux cationiques non sélectifs et dépolarise la cellule
voies centrales de l’olfaction
Les axones font synapse dans 2 structures cérébrales appelées bulbe olfactif situé dans le lobe frontal.
Le système olfactif est le seul système sensitif qui ne fait pas synapse dans le thalamus avant d’atteindre le cortex
état de conscience
niveau de vigilance (éveillé, endormi, somnolent, etc.). Se définit par le comportement et par le mode d’activité cérébrale
expérience consciente
Expérience consciente (ce dont nous avons conscience) : pensées, sentiments, perceptions, idées, rêves, raisonnement au cours d’un état de conscience quelconque
électroencéphalogramme (EEG)
L’EEG permet d’enregistrer électriquement l’activité cérébrale
a un aspect en ondes. cette courbe correspond à un enregistrement EEG caractéristique enregistré pendant environ 4 secondes au niveau de lobe pariétal ou occipital, chez un sujet éveillé et relaxé. l’amplitude des ondes EEG est de 20-100 uV environ, et leur durée est de près de 50 ms
L’amplitude des ondes est la fonction de la synchronisation des décharges. Donc, une grande amplitude reflète l’activation simultanée de nombreux neurones.
La fréquence est fonction de la sensibilité de l’activation. Elle indique le nombre d’oscillations de l’onde.
- Basses fréquences = états moins réactifs (sommeil)
- Hautes fréquences = états plus réactifs (vigilance)
4 gammes (rythmes) voir image cours 9 diapo 66
- rythme alpha (sujet relaxé, yeux fermés) (éveillé)
— 8 à 13 Hz
— Lobes pariétaux et occipitaux
— Faible niveau d’attention relaxé et heureux
— rythme bêta (état d’alerte)
— > 13 Hz
— Lorsque le sujet est attentif à un stimulus externe
- rythme thêta
— 4 à 8 Hz - rythme delta
— < 4 Hz
stade du sommeil
éveillé
- faible amplitude et fréquence rapide
sommeil à ondes lentes (non paradoxal)
- 4 stades
- passe de basse fréquence à haute amplitude et basse préquence
sommeil paradoxal (REM)
- mouvement aléatoire des yeux
voir schéma cours 9 diapo 68
4 stades du sommeil
Au stade 1
- Les ondes thêta s’entremêlent avec les ondes alpha
Au stade 2
- Des bouffées de haute fréquence, appelées fuseaux du sommeil et des complexes K.
Au stade 3
- Les ondes delta commencent à apparaître au rythme thêta.
Au stade 4
- Aspect dominant du rythme delta
changements physiologiques du sommeil paradoxale
aug mouvement oculaire
silence musculaire mais soubresauts peuvent survenir
aug fréquence cardiaque et de la respiration
apnée du sommeil
réduction soudaine de la respiration
rythme circadien
Les épisodes de sommeil et d’éveil alternent 1 fois par jour, c-à-d qu’ils suivent un rythme circadien qui se compose en moyenne de 8 heures de sommeil et de 16 heures d’éveil.
Cette fonction est assurée par le noyau suprachiasmatique stimulant la production de mélatonine par la glande pinéale (épiphyse)
induction du sommeil à ondes lentes
L’aire pré-optique de l’hypothalamus induit le sommeil à ondes lentes par des influx GABAergiques inhibiteurs vers les neurones thalamocorticaux et la formation réticulée du mésencéphale.
Elle inhibe également l’activité d’un centre de l’hypothalamus postérieur qui stimule l’éveil
***voir schéma cours 9 diapo 74
attention sélective
Attention sélective : évitement de distractions par des stimulus momentanément importants. Elle dépend de mécanismes volontaires et réflexes.
Ex.
- Sujet relaxé : ondes alpha à l’EEG
- Stimulus : apparition des ondes bêta
- Si le stimulus est suffisamment significatif : l’individu cesse ses activités et s’oriente vers le stimulus (comportement appelé réponse orientée).
Pour rester concentrer sur le stimulus d’intérêt
- Le SN évalue la signification de l’information sensitive entrante.
- Avant même que l’information devienne consciente, une partie de l’information est déjà traitée (traitement préattentif).
- Le traitement préattentif dirige notre attention vers la partie du monde sensitif qui est d’intérêt particulier et prépare les processus de perception cérébrale
Lorsqu’un stimulus est répété et considéré comme sans intérêt, la réponse comportementale diminue progressivement (habituation).
Ex
- Premier son de la cloche : entraîne une réponse orientée
- Après plusieurs reprises, nous pouvons finir par ignorer ce son
mécanisme nerveux de l’Attention sélective
- L’attention doit être détournée de l’activité en cours.
- L’attention doit être déplacée vers le nouveau centre d’intérêt.
- Il doit finalement y avoir une augmentation du degré de vigilance pour pouvoir y porter une attention prolongée
Le tronc cérébral joue un rôle important dans l’orientation et la sélection de l’attention.
Le locus cerulus (noyau du pont) se projette sur le cortex pariétal et autres structures du SNC et intervient dans l’attention sélective.
- Contribue à déterminer quelle aire cérébrale doit être temporairement privilégiée dans l’expérience consciente
- La noradrénaline (neurotransmetteur) se comporte comme un neuromodulateur accentuant les signaux transmis par certains influx sensitifs.
- Ainsi, le locus cerulus améliore le traitement de l’information au cours de l’attention sélective
Le thalamus est une autre région cérébrale impliquée dans l’attention sélective.
- Relais synaptique pour la plupart des voies sensitives ascendantes (sauf nerf olfactif)
- Filtre pouvant modifier sélectivement la transmission de l’information sensitive
TDAH
Anomalie neurocomportementale la plus répandue chez l’enfant d’âge scolaire
Incidence : 3 à 7%
Se caractérise par une difficulté anormale à maintenir une attention sélective et/ou par une impulsivité et une hyperactivité
mécanismes nerveux des expériences conscientes
Participation simultanée de plusieurs groupes de neurones au cours d’une expérience consciente.
Les neurones des différentes parties de l’encéphale qui traitent simultanément l’information reliée à un objet représentent un «regroupement temporaire».
On pense que l’activité synchrone des neurones de ces regroupements aboutit à la prise de conscience
négligence sensorielle
Lésions des aires d’association du cortex pariétal entraînant la négligence par l’individu des parties du corps ou du champ visuel.
Souvent, AVC pariétal
motivation
Est responsable des comportements dirigés
Peut déclencher des réponses hormonales, autonomes et comportementales
Comportement motivé primaire : relié à l’homéostasie (ex. boire)
Motivation secondaire : non relié à l’homéostasie (ex. jus d’orange VS jus de pomme)
émotions
Accompagnent nos expériences conscientes
Implication importante de l’amygdale
Le comportement émotionnel est sous le contrôle des systèmes nerveux autonome et somatique
voie mésolimbique dopaminergique
Composante participant à la motivation
Naît dans la partie mésencéphalique du tronc cérébral, émet des fibres vers le système limbique et ses fibres libèrent de la dopamine (neurotransmetteur)
voir schéma cours 9 diapo 86
autostimulation cérébrale
Stimulation électrique par les électrodes a/n de l’encéphale
- Stimulation de l’hypothalamus latéral est gratifiante
- Davantage gratifiante que la récompense externe (ex. nourriture)
- Les animaux pouvaient actionner le levier de récompense jusqu’à tomber d’épuisement.
*Les sites gratifiants se regroupent plus densément a/n de l’hypothalamus latéral, mais l’autostimulation peut se produire dans plusieurs territoires cérébraux
système limbique
émotion
hippocampe
il est impliqué dans le processus de mémoire
schizophrénie
Les Sx cognitifs sont très variables d’une personne à l’autre. Les hallucinations (ex. voix) et le sentiment d’avoir été choisi pour une mission, ou de se sentir persécuté par autrui, sont des Sx fréquents.
Incidence : 1% de la population
trouble de l’humeur
Dépression
- Diminution de l’activité du système limbique antérieur et dans le cortex préfrontal avoisinant
- Les traitements augmentent le niveau de sérotonine et de la noradrénaline dans l’espace extracellulaire autour des synapses
Trouble bipolaire
- Oscillation entre la manie et la dépression
- Les traitements incluent le lithium, lequel réduit la réponse nerveuse postsynaptique
substances psychoatives
Les substances qui améliorent l’humeur ressemblent souvent chimiquement à la sérotonine ou à la dopamine.
La plupart des substances
psychoactives agissent sur la voie mésolimbique dopaminergique
apprentissage
Apprentissage : Acquisition et stockage d’informations suite à une expérience.
mémoire
Mémoire : Stockage à long terme de l’information apprise
Encodage de la mémoire : Définit les processus nerveux qui transforment une expérience en souvenir de cette expérience, soit les événements physiologiques qui aboutissent à la formation de la mémoire
mémoire déclarative
mémoire procédurale
** voir tableau cours 8 diapo 94
amnésie
Amnésie rétrograde
- Perte de la mémoire des événements précédant un traumatisme
Amnésie antérograde
- Perte de la capacité de consolidation de la mémoire déclarative à court terme en mémoire à long terme.
- Lésion associée à l’hippocampe, le thalamus et l’hypothalamus
- Peut être induit pharmacologiquement (ex) lors d’interventions chirurgicales où le patient doit demeurer éveillé
dominance cérébrale et langage
Chaque hémisphère, bien que quasi symétrique, possède ses spécialisations anatomiques, chimiques et fonctionnelles.
- Hémisphère G : spécialisé dans la production du langage, la conceptualisation de ce qu’on veut dire/écrire, le contrôle nerveux de l’acte de la parole/écriture et la mémoire verbale récente
aire de broca et aire de wernicke
voir image cours 9 diapo 97
pathologie :
Aphasie de Broca
- Aphasie expressive
- Difficulté à coordonner les mouvements respiratoires et buccaux participant au langage
- Difficulté à former les mots malgré qu’ils comprennent le langage parlé et savent ce qu’ils veulent exprimer
- Individus conscients de cette aphasie
Aphasie de Wernicke
- Aphasie de compréhension
- Difficulté à comprendre le langage parlé ou écrit alors que la vision et l’audition sont intactes
- Langage fluide, mais mélange des mots
- Individus rarement conscients de cette aphasie
