Systèmes sensoriels Flashcards
Définir les systèmes sensoriels et les organes sensoriels
Système sensoriel: organes sensoriels + Zone d’intégration associée
Organe sensoriel: organe spécialisé dans la réception d’un type de stimuli spécifique
Quelles sont les fonctions et l’importance des systèmes sensoriels
1-Surveillance de l’environnement interne et externe
2-Détection d’un stimulus (=réception d’un signal)
3-Traduction du signal= chgt de potentiel membranaire de la cellule sensorielle
4-Transmission du signal vers le SNC
5-Perception et intégration des signaux ds le SNC
Quels sont les différents types de stimulus?
-Chm, olfactif, gustatif, osmotique, oxygénique, pH
-Mécanique, tactile, vibratile, auditif, pression, tension musculaire
-Électromagnétique, lumière visible, ultraviolet, infrarouge, champs électrique, champs magnétiques
-Thermique
*Diff cellules sensorielles répondent à diff aspects de l’environn
*Intégration de pls stimuli variés = obtention d’une info précise
Évolution des systèmes sensoriels (Différencier les systèmes sensoriels des unicellulaires et des multicellulaires)
Unicellulaire: capables de répondre aux variations de leur environnement
Gradient chm, lumière, toucher, température, courant électrique, gravité
Multicellulaire: spécialisation cellulaire = évolution de cellules sensorielles spécialisées en conjonction avec les systèmes de coordination neuraux
Définition des récepteurs sensoriels
Cellule (ou partie de cellule) excitable, normalement activée par un stimulus autre que l’activité synaptique
-Spécialisées ds la détection d’un mode énergétique particulier
-Spécialisées ds la conversion de l’énergie du stimulus en un signal nerveux
Classification selon le type de stimulus détecté
4 principaux: Chémorécepteurs, mécanorécepteurs, photorécepteurs, thermorécepteurs
Électrorécepteurs, magnétorécepteurs
Classification selon la complexité du récepteur et selon la localisation du stimulus
Selon la complexité du récepteur:
Myélinisation d’un axone de cellule sensorielle est indépendante de sa complexité
Tous spécialisés ds la conversion de l’É du stimulus en un signal nerveux
Selon la localisation du stimulus:
Extérorécepteurs: capte les signaux du milieu ext à l’org
Intérorécepteurs: capte les stimuli générés ds (le milieu int de) l’org
2 catégories de cellules réceptrices (neurone sensoriel)
Neurone sensoriel:
1.Stimulus détecté par une protéine réceptrice
2.Chgt conformation de la protéine réceptrice
3.Chgt de potentiel membranaire
4.Potentiel gradué (PG) = potentiel générateur
5. PA si seuil d’excitation atteint par PG
**Récepteur détecte stimulus
**Récepteur convertit le stimulus en PA
2 catégories de cellules réceptrices (Cellule épithéliale sensorielle)
1.Stimulus détecté par une cellule épithéliale
2.Potentiel gradué (PG) = potentiel récepteur
3.Relâchement de NT ds la synapse
4.Potentiel gradué (PG) ds le neurone afférent
5.PA si seuil d’excitation atteint par PG
**Récepteur détecte stimulus
**Récepteur envoie le signal à un neurone afférent qui le convertit en PA
Définir sensibilité et 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’oeil = stimulation des photorécepteurs = envoie signal à l’encéphale qui l’interprète comme un signal lumineux
Récepteurs polymodaux
Définition: récepteur naturellement sensible à pls types de stimuli
Ampoules de Lorenzini: situés sur le nez des Chondrychtiens (requin) = 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 chm, etc.
-Signal de danger immédiat pour les tissus et l’intégrité de l’org
Fonctions des cellules réceptrices
Organe sensoriel: unité fxnelle des récepteurs
Structure anatomique spécialisée ds la réception d’un type particulier de stimulus
Cas général: regroupement de cellules réceptrices ds un organe donné
Cas particulier: cellules uniques dispersées ds la couche épithéliale
Constitution (usuelle):
-Ensemble de cellules réceptrices (regroupées ou éparpillées)
-Divers types de tissus non neuronaux
Nommer les étapes de la réception et encodage du stimulus
1.Absorption de l’énergie du stimulus
2.Transduction sensorielle = traduction du stimulus en signal
3.Amplification du signal
4.Conduction et intégration du signal
*Réception sensorielle et l’encodage subséquent du stimulus implique une série d’opérations discrètes ds la cellule réceptrice
Réception et encodage du stimulus (1. 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
Réception et encodage du stimulus (2. Transduction sensorielle)
L’énergie du stimulus est convertie en signal électrique après son absorption
-Étirement des membranes plasmiques dendritiques = ouverture de canaux ioniques (principalement canaux Na+)
-Apparition d’un courant dépolarisant
-Génération d’un potentiel récepteur (ou potentiel générateur)
*Amplitude du potentiel récepteur code pour l’intensité du stimulus
*Potentiel récepteur dépassant le seuil d’excitation induit un PA
Réception et encodage du stimulus (3.Amplification du signal)
Énergie générée sous forme de PA est pls fois supérieure à l’énergie fournie par le stimulus et absorbée au départ
*Augmente qté d’info qui arrive au SNC
Réception et encodage du stimulus (4.Intégration et conduction du signal)
Signal devient interprétable par le SNC et acheminable à celui-ci
-Génération d’une suite de PA
-Fréquence des PA dépend de l’amplitude du potentiel récepteur/générateur
*Fréquence des PA code pour l’intensité du stimulus
*Durée du train de PA code pour la durée du stimulus
Définir le champ récepteur
Définition: zone spécifique correspondant à la région stimulée (ex.:peau) causant un effet sur les neurones afférents impliqués dans le sens sollicité (ex.:toucher)
-Taille du champ récepteur varie selon le neurone (nb de dendrites)
-Info provenant du neurone afférent peut seulement signaler si un stimulus s’est produit ds son champ récepteur
Distinguer le champ récepteur primaire de champ récepteur secondaire
Neurone primaire: neurone sensoriel associé à un champ récepteur primaire
Neurone secondaire: neurone sensoriel du SNC associé à un champ récepteur secondaire
Champ récepteur primaire: associé à un neurone sensoriel primaire
Champ récepteur secondaire: résulte de la fusion de pls champs récepteurs primaires, associé à un neurone secondaire recevant des signaux de pls neurones primaires
Nommer les trois façons de localisation du stimulus
1.Localisation par des neurones aux champs récepteurs primaires chevauchants
2.Inhibition latérale
3.Localisation par différence temporelle
Expliquer les façons de localisation du stimulus (Localisation par des neurones aux champs récepteurs primaires chevauchants)
L’info relative au stimulus est codée ds le patron de PA produit par de nbreux neurones aux champs récepteurs primaires chevauchants
-Test de discrimination entre 2 points
-Indicateur de localisation du stimulus
*La surface du champ récepteur est:
-Positivement corrélée à la capacité de détecter des stimuli sur une grande surface
-Négativement correlée à la capacité de discriminer des stimuli sur une petite surface
Expliquer les façons de localisation du stimulus (Inhibition latérale)
B1 est stimulé + fortement et A1 et C1 sont stimulés + faiblement = les interneurones latéraux du neurone secondaires B2 inhibent la transmission synaptique des neurones secondaires A2 et C2 voisins
-Neurone tertiaire B3 reçoit un signal + fort déclenchant un PA tandis que les neurones tertiaires A3 et C3 ne déclenchent pas de PA
-Augmente le contraste entre le centre du champ récepteur (activité) et sa périphérie (inactivée)
-Précise la localisation du stimulus
Expliquer les façons de localisation du stimulus (Localisation par différence temporelle)
**Cas particulier de l’audition
-Cerveau utilise la différence temporelle d’arrivée du son aux cortex auditif gauche et droit
-Différence temporelle sera d’autant + petite que le son provient d’en face l’individu qui l’entend
-Si les signaux sonores arrivent de la gauche alors ils atteindront le cortex auditif droit en premier, la diff temporelle avec le cortex gauche sera d’autant + grande que le son provient de la gauche
-Indicateur de localisation du stimulus
Durée du stimulus (adaptation du récepteur)
Adaptation du récepteur: signal sensoriel de même récepteur en réponse à un stimulus prolongé subit tjrs une atténuation temporelle
-2 classes fonctionnelles de récepteurs sensoriels codent la durée du stimulus
Différencier les récepteurs ioniques des récepteurs phasiques
Récepteurs ioniques:
S’adaptent lentement
Continuent de déclencher des PA, mais à une fréquence diminuée
Récepteurs phasiques:
S’adaptent rapidement
Cessent de déclencher des PA
Définir les chémorécepteurs
Chémorécepteurs: récepteur sensible aux substances chm en sol’n
-Nbreux chémorécepteurs divers pour sentir l’environnement interne et externe
-Longtemps sous estimé (car ne contrôle pas bcp le comportement chez les humains comparativement aux humains)
Différencier les deux grands types de chémoréception
Olfaction: détection de composés chm ds l’air
Goût: détection de composés chm dissous (ds nourriture ou liquide)
-Distinction + aisée pour les animaux terrestres que pour les animaux aquatiques
Système olfactif des Vertébrés
Situé ds la cavité nasale
Organisation:
-Couche de mucus contenant des protéines liant des odeurs
-Épithélium olfactif: récepteurs olfactifs dont les projections ciliées baignent ds le mucus (cellules de soutien)
-Bulbe olfactif intégrant tous les signaux transmis par les récepteurs olfactifs
Organe vomeronasal des Vertébrés
*Récepteurs toniques
Présent chez la majorité des Vertébrés
Organe olfactif accessoire responsable de la détection des phéromones
-Communication interindividuelle
-Rôle important ds: hierarchie sociale, vie reproductive, comportements sociaux
*Détection des signaux chm émis par des individus étrangers
Expliquer les étapes de la transduction du signal olfactif des Vertébrés
1.L’odeur se lie au récepteur olfactif
2.Le chgt de conformation du récepteur active une protéine G
3.L’adénylate cyclase est activée = convertit l’ATP en AMPc
4.L’AMPc produit l’ouverture de canaux cationiques = afflux de Na+ et Ca2+
5.Potentiel générateur créé (= dépolarisation)
6.Afflux de Ca2+ active des canaux Cl- = sortie de Cl- qui augmente la dépolarisation
7.Potentiel générateur active des canaux Na+ voltage-dépendants = PA transmis (synapse) vers un interneurone du bulbe olfactif (SNC)
Codage de l’info olfactive chez les Vertébrés
Génomes de Vertébrés ont environ 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 reconnaitre + d’1 odeur
-Une odeur excite pls 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
Codage de l’info olfactive chez les Vertébrés (exemple de Canidés)
Bulbe olfactif 4 fois + gros que celui d’un humain
40 fois + de cellules cérébrales dédiés à l’olfaction (mais encéphale 10 fois + petit)
200 millions de récepteurs olfactifs = 25 fois + que chez les humains
Sensibilité accrue: peut sentir une odeur à concentration 100 million de fois + faible qu’un humain (ex: odeur 40 pieds sous terre, empreinte digitale vieille d’une semaine)
Excellente mémoire olfactive: peut reconnaitre l’odeur d’une personne sans effort, même après une longue absence
Système olfacteur 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 pls types de gêne de récepteur olfactif
-récepteurs ont des séquences d’acide aminés variant entre groupes d’Invertébrés
*Évolution indépendante chez les Invertébrés
*Mécanisme d’action variés
Système gustatif des Vertébrés
(papilles gustatives)
Papilles gustatives: regroupement de bourgeons gustatifs situés à diverses localisations de la cavité buccale
-aussi à la surface du corps chez les Vertébrés aquatiques (ex: tête, barbillons, extrémités des nageoires)
-3 types de papilles (foliés/ fungiformes/ circumvallées)
Système gustatif des Vertébrés
(bourgeons gustatifs)
regroupement de cellules gustatives
-3 types de récepteurs gustatifs (différents pour chaque type de goût)
-Pores 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
Expliquer les mécanismes de transduction du signal gustatif des Vertébrés (Goût salé et acide)
Goût salé: ouverture des canaux à Na+ = dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+
Goût acide: fermeture des canaux à K+ = dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+
Expliquer les mécanismes de transduction du signal gustatif des Vertébrés (Goût sucré et amer)
Goût sucré: activation de la protéine G = fermeture des canaux K+ = dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+
Goût amer: activation de la protéine G = PLC transforme PIP2 en IP3 = ouverture des canaux à Ca2+ intracellulaire (provient du réticulum endoplasmique)
