Généralités sur les organes des sens - Faculté de médecine de ...
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1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
<strong>Généralités</strong><br />
<strong>sur</strong> <strong>les</strong> <strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
YVES DAUVILLIERS<br />
Fonctionnement <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes <strong>sens</strong>oriels<br />
Existence <strong>de</strong> 3 types <strong>de</strong> <strong>sens</strong>orialité<br />
-Sensorialité extéroceptive: 6 <strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Somesthésie, vision, audition,<br />
olfaction, goût et équilibre vestibulaire<br />
-Sensorialité intéroceptive: <strong>sens</strong>ibilité <strong><strong>de</strong>s</strong> viscères,<br />
Vaisseaux et endothélium<br />
- Sensorialité proprioceptive: musc<strong>les</strong>, tendons,<br />
articulations<br />
© LIPCOM<br />
Cerveau au cours du développement<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Importance <strong>de</strong> la place du cerveau <strong>sens</strong>ori-moteur (gris + noir)<br />
Evolution régressive du système olfactif chez <strong>les</strong> vertébrés<br />
50% chez le poisson: 3% chez le chat et 0,5% chez l’homme<br />
Mais existe bcp plus <strong>de</strong> neurones chez l’homme…<br />
Homme<br />
Développement chez l’homme du réseau associatif en blanc…<br />
Voies et différents centres relais<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> afférences ascendantes <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
Tact<br />
Chaud/froid<br />
Douleur<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Transduction = Fonction <strong>de</strong> base d’un récepteur <strong>sens</strong>oriel<br />
- Transforme l’énergie (physique ou chimique) d’un stimulus<br />
en énergie bioélectrique (message nerveux)<br />
- Grâce à l’excitation <strong><strong>de</strong>s</strong> cellu<strong>les</strong> <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong>: dépolarisation<br />
ou rarement: hyperpolarisation dans le cas <strong>de</strong> la vision<br />
Exemple <strong>de</strong> développement du système auditif<br />
Maturation rapi<strong>de</strong> du récepteur Maturation lente du cerveau<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Développement <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes <strong>sens</strong>oriels chez l’homme<br />
- Récepteurs sont fonctionnels avant la naissance<br />
- Centres cérébraux se développent au cours <strong><strong>de</strong>s</strong> premières années post-nata<strong>les</strong><br />
- Nécessité du bon fonctionnement <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>organes</strong> <strong>sens</strong>oriels<br />
pour le bon développement du cerveau<br />
Développement du cerveau: aire corticale auditive<br />
Cochlée entre en fonction Fonctionnement normal <strong>de</strong> la cochlée<br />
Nécessité <strong><strong>de</strong>s</strong> stimulations dans le développement <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes <strong>sens</strong>oriels<br />
= Plasticité fonctionnelle du cerveau<br />
= Propriété <strong><strong>de</strong>s</strong> synapses<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Normal<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Pathologies du développement <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes <strong>sens</strong>oriels<br />
Altération <strong>de</strong> la<br />
cochlée<br />
Mauvaise stimulation du cerveau auditif: développement incomplet<br />
Spécificités <strong><strong>de</strong>s</strong> aires cortica<strong>les</strong> primaires chez l’homme<br />
IRM fonctionnelle lors d’un tache auditive chez aveugle <strong>de</strong> naissance:<br />
Activation <strong><strong>de</strong>s</strong> cortex auditifs et visuels<br />
Plasticité <strong><strong>de</strong>s</strong> systèmes <strong>sens</strong>oriels à l’âge adulte<br />
© LIPCOM<br />
Aires poly<strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong> à naissance puis par stimulations appropriées:<br />
Spécificité <strong><strong>de</strong>s</strong> aires primaires: Somesthésiques, auditives, visuel<strong>les</strong><br />
Cerveau adulte: aires cortica<strong>les</strong> sont spécifiques<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Spécificités <strong><strong>de</strong>s</strong> aires cortica<strong>les</strong> primaires chez le chat<br />
Chat sourd <strong>sur</strong> un plan génétique:<br />
Aires V et S fonctionnel<strong>les</strong><br />
Cortex temporal sans info auditive<br />
restera partiellement activé par stimulus S et V<br />
LA VISION<br />
Y DAUVILLIERS<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Cônes<br />
C bipolaires<br />
Neurones gg<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Structure rétine centrale<br />
Cônes +++<br />
Vision formes, contrastes, couleurs<br />
Légère participation <strong><strong>de</strong>s</strong> bâtonnets<br />
par c amacrines et horizonta<strong>les</strong><br />
Représentation globale<br />
: Fovéa au centre<br />
Cellu<strong>les</strong> glia<strong>les</strong> <strong>de</strong> Müller<br />
: Convergence axones c gg<br />
Emergence vx + nerf optique<br />
bâtonnets<br />
plus nombreux<br />
(20 M)<br />
Structure rétine périphérique<br />
Bâtonnets +++, cablage convergent +++<br />
Convergence par c amacrine et horizont<br />
impliquée dans la <strong>sens</strong>ibilité<br />
© LIPCOM<br />
L<br />
u<br />
m<br />
i<br />
è<br />
r<br />
e<br />
Rétine: Réel tissu nerveux<br />
Organisation complexe <strong>de</strong> réseaux <strong>de</strong> neurones<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Contient la mélanine<br />
et absorbe la lumière<br />
Photorécepteurs: Types et Rô<strong>les</strong><br />
1 cône connecté à 1 c bipolaire et 1 c gg<br />
Vision chromatique = photopique<br />
Sensible à forte lumière<br />
Vision diurne<br />
Vision <strong><strong>de</strong>s</strong> formes + couleur<br />
Rétine périph: bâtonnets quasi uniquement avec câblage convergent: 1500 pour 1 c gg<br />
Sensibilité même en faible éclairement:<br />
Vision nocturne = achromatique = scotopique<br />
Faible acuité visuelle<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Cellu<strong>les</strong> <strong>de</strong> l’épithélium pigmentaire: enchâssent <strong>les</strong> extrémités <strong><strong>de</strong>s</strong> photorécepteurs<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Photopigment ds segment externe: Bâtonnet<br />
Rhodopsine dans corps cellulaire puis dans disques externes puis c EP…<br />
Rhodopsine: - composé <strong>de</strong> scotopsine (protéine) + rétinal (=dérivé vitamine A )<br />
- pigment <strong>sens</strong>ible à la lumière blanche<br />
Organisation <strong>de</strong> transduction (transformation NRJ photonique en électrique)<br />
i<strong>de</strong>ntique pour <strong>les</strong> différents photopigments<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Photorécepteurs en permanence dépolarisés à Obscurité: (canaux Na+ ouvert)<br />
Pas <strong>de</strong> PA au niveau <strong><strong>de</strong>s</strong> photorécepteurs, ni <strong>de</strong> vraies synapses avec c bipol:<br />
= Libération <strong>de</strong> glu inversement proportionnelle à intensité du stimulus lumineux<br />
Inhabituelle par rapport aux autres systèmes neuronaux<br />
(= Rétinal)<br />
Action d’un photon<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> bâtonnets<br />
+ Fixation <strong>sur</strong> récepteur : (scot)OPSINE<br />
Méta-rhodopsine II<br />
Activation <strong>de</strong> Prot G<br />
= transducine<br />
Active Pdiestérase<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
+<br />
Rhodopsine<br />
A L’OBSCURITE<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
= transducine<br />
Baisse du GMPc<br />
= GMPc<br />
Fermeture<br />
Canaux Na+<br />
= Hyperpol<br />
© LIPCOM<br />
Baisse du GMPc<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Synthèse: Mécanismes <strong>de</strong> la photo-transduction<br />
Fondés <strong>sur</strong> une hyperpolarisation et non dépolarisation <strong><strong>de</strong>s</strong> récepteurs<br />
Casca<strong><strong>de</strong>s</strong> d’amplification par l’hyperpolarisation<br />
1 photon déclenche une réponse du bâtonnet<br />
Obscurité:<br />
Segments externes dépolarisés par entrée <strong>de</strong> Na+<br />
Canal Na+ ouvert par GMPc<br />
Lumière:<br />
Photon active la rhodopsine<br />
Casca<strong>de</strong> transducine/phosphodiestérase<br />
Baisse du GMPc qui quitte le canal Na+<br />
Fermeture du canal: hyperpolarisation<br />
Transformation en GMP<br />
Arrêt <strong>de</strong> casca<strong>de</strong>:<br />
Permet à un nouveau photon d’être actif<br />
Rôle <strong>de</strong>: - Arrestine qui inactive la rhodopsine<br />
- Guanylate cyclase qui permet retour <strong>de</strong> GMP en GMPc<br />
Fermeture<br />
Canaux Na+<br />
= Hyperpol<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Codage <strong><strong>de</strong>s</strong> couleurs:<br />
Spectre d’absorption <strong>de</strong> rhodopsine: 400-700 nm<br />
Spectre d’absorption différent selon l’opsine pour bleu, vert , rouge<br />
Moins fréquent<br />
assez fréquent<br />
Les + fréquents<br />
Vision <strong><strong>de</strong>s</strong> couleurs:<br />
Fonctionnement <strong>de</strong> 3 types <strong>de</strong> cônes<br />
Pigments <strong>sens</strong>ib<strong>les</strong> à 3 ban<strong><strong>de</strong>s</strong> différentes du spectre <strong>de</strong> la lumière<br />
Opsines = photopsines (≠ scotopsines pour batonnets)<br />
Propriétés fonctionnel<strong>les</strong> liées au câblage particulier<br />
Eclairage d’un<br />
cône central<br />
Transmission<br />
horizontale<br />
<strong>de</strong> l’info<br />
off<br />
on off on<br />
Central Périphérie<br />
off on<br />
Même c gg est informée<br />
par c amacrine que son<br />
voisin en périph est<br />
Cônes <strong>de</strong> fovéa: Propriétés<br />
1 cône pour 2 bipolaires et 2 neurones gg<br />
= Renforcer contraste centre/périphérie<br />
= Information du cerveau visuel par cc gg que:<br />
éclairé…<br />
Cône au centre du champ récepteur est éclairé/ cône en périphérie est éteint<br />
= Inhibition latérale concentrique qui augmente contraste entre zone éclairé / sombre<br />
A<br />
Même cône est informée par<br />
c horizont II que son voisin en<br />
périph est éclairé…<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Cônes et rétine centrale: Codage du contraste (forme + couleur)<br />
Stim complémentaire <strong>de</strong> 2 fibres chargées<br />
<strong>de</strong> véhiculer le même message:<br />
Fibres qui déchargent « on » et l’autre « off »<br />
Dépolarisation sans seuil ni PA<br />
Transmission<br />
verticale <strong>de</strong> l’info<br />
Synapse superficielle<br />
Conservatrice du signe<br />
Pour une C gg « on »<br />
Synapse invaginée<br />
Renverse signe <strong>de</strong> la synapse<br />
PA que dans c gg<br />
Pour la luminance (jaune ou blanche):<br />
Système <strong>de</strong> branchement <strong><strong>de</strong>s</strong> cônes<br />
et l’intégration <strong><strong>de</strong>s</strong> cellu<strong>les</strong> amacrines<br />
permet opposition centre/ périphérie et<br />
codage du contraste<br />
= base <strong>de</strong> vision <strong><strong>de</strong>s</strong> formes<br />
Opposition rouge/vert renforce<br />
le contraste entre ces 2 couleurs<br />
Opposition bleu/jaune complète l’acuité<br />
dans la vision <strong><strong>de</strong>s</strong> couleurs.<br />
Il n’existe pas <strong>de</strong> cônes jaunes<br />
mais c gg oppose l’info en provenance<br />
du cône bleu et système <strong>de</strong> luminance<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Physiopathologie <strong><strong>de</strong>s</strong> cônes et <strong><strong>de</strong>s</strong> bâtonnets<br />
• Anomalie <strong>de</strong> vascularisation<br />
• Dégénérescence <strong><strong>de</strong>s</strong> photorécepteurs : DMLA<br />
Atteinte <strong><strong>de</strong>s</strong> cônes: rétine centrale<br />
• Rétinite pigmentaire:<br />
Dégénérescence en 1°<strong><strong>de</strong>s</strong> bâtonnets<br />
Envahissement <strong>de</strong> pigments mélaniques<br />
Affecte vision périphérique<br />
Hémi-rétine nasale G et<br />
temporale D: forme tractus<br />
optique D: CGL droit<br />
= forme, relief, couleur<br />
= temporal + nasal<br />
= intégration<br />
<strong>sens</strong>orielle<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Voies et centres visuels extra-rétiniens<br />
Relais dans :<br />
- Nerf + Voies optiques: décodage <strong>de</strong> la vision du mouvement<br />
proches <strong><strong>de</strong>s</strong> nx oculomoteurs<br />
(colliculus sup = tubercu<strong>les</strong> quadrijumeaux<br />
permet poursuite oculaire et fixation du regard)<br />
- Thalamus (corps genouillé latéral)<br />
puis dans cortex occipital<br />
= décodage <strong>de</strong> la vision <strong><strong>de</strong>s</strong> formes, reliefs, couleurs<br />
= analyse <strong>de</strong> la cible visuelle<br />
Croisement <strong><strong>de</strong>s</strong> fibres provenant <strong><strong>de</strong>s</strong> rétines nasa<strong>les</strong> et<br />
cheminement homolatéral <strong><strong>de</strong>s</strong> fi tempora<strong>les</strong>:<br />
double représentation <strong>sur</strong> 2 cortex occipitaux<br />
Section nerf optique<br />
Cécité ipsilatérale<br />
Lésion chiasma<br />
Hémianopsie bitemp<br />
Lésion voies optiques<br />
HLH controlat<br />
Lésion VO inf<br />
HLH controlat sup<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Neurones du cortex occipital<br />
Organisation du cortex visuel primaire V1 (> 5 M <strong>de</strong> neurones)<br />
6 couches, 3 types <strong>de</strong> neurones<br />
*Neurones simp<strong>les</strong>: disposition on/off et centre/periph<br />
répon<strong>de</strong>nt à <strong><strong>de</strong>s</strong> barres <strong>de</strong> lumière (position, longueur, largeur donnée)<br />
dépend <strong>de</strong> convergence <strong><strong>de</strong>s</strong> axones <strong><strong>de</strong>s</strong> c gg <strong>de</strong> rétine<br />
PA <strong><strong>de</strong>s</strong> c gg arrivent ensemble et stimulent ces neurones <strong>de</strong> aire V1<br />
*Neurones complexes: répon<strong>de</strong>nt à <strong><strong>de</strong>s</strong> barres mobi<strong>les</strong> et <strong><strong>de</strong>s</strong> coins <strong>de</strong> lumière<br />
existent dans aire visuelle V2, réponses fonction <strong>de</strong> convergence <strong><strong>de</strong>s</strong> axones N simp<strong>les</strong><br />
*Neurones hypercomplexes: répon<strong>de</strong>nt à <strong><strong>de</strong>s</strong> courbes et ang<strong>les</strong><br />
= synthèse <strong><strong>de</strong>s</strong> info et restitue le relief…, répon<strong>de</strong>nt à <strong><strong>de</strong>s</strong> formes en mouvement<br />
existent dans aire V5, convergence <strong><strong>de</strong>s</strong> axones <strong><strong>de</strong>s</strong> n complexes<br />
DONC: Convergence <strong>de</strong> rétine CGL<br />
neurones simp<strong>les</strong> complexes hypercomplexes<br />
Audition – Olfaction - Gustation<br />
Y DAUVILLIERS<br />
© LIPCOM<br />
Disposition topographique<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> aires visuel<strong>les</strong> cérébra<strong>les</strong><br />
Audition<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
= V1: forme visuelle<br />
simple<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Oreille externe:<br />
Dirige <strong>les</strong> on<strong><strong>de</strong>s</strong> sonores<br />
Vers canal auditif<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Oreille moyenne:<br />
Vibration tympan puis<br />
osselets puis étrier dans FO<br />
Contient péri-lymphe (Na+)<br />
Organe <strong>de</strong> Corti: ME<br />
Arrangement <strong><strong>de</strong>s</strong> c ciliées internes:<br />
- CCI: 1 rangée (3500 c chez homme)<br />
- CCE: 3 rangées (12500 c chez homme)<br />
Cils <strong><strong>de</strong>s</strong> c ciliés en contact avec membrane tectoriale<br />
Oreille interne:<br />
Cochlée, canaux1/2 circ,<br />
Vestibule, péri et endolymphe<br />
Déformation jusqu’à FR<br />
DONC faible/ 20 M <strong>de</strong> photorécept rétiniens<br />
C différenciées (dès 3 mois in utéro) ne se renouvellent plus…<br />
© LIPCOM<br />
Organe <strong>de</strong> Corti<br />
-<strong>sur</strong> mbrne basilaire<br />
-contient c ciliées<br />
int et ext<br />
-GG spiral: contient<br />
corps c du nerf VIII<br />
=synapse avec c ciliés<br />
Membrane basilaire<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
COCHLEE<br />
2 tours ½ <strong>de</strong> spire <strong>de</strong> cochlée membraneuse, 3 canaux tubulaires<br />
Canal cochléaire contient endolymphe (K+)<br />
Organe <strong>de</strong> Corti<br />
• CCI reliées aux neurones du gg spiral<br />
par fibres myélinisées <strong>de</strong> lame spirale<br />
• 2 types <strong>de</strong> neurones:<br />
– Les plus gros et plus nombreux (95%) branchées<br />
<strong>sur</strong> CCI: véhiculent message auditif<br />
– Les petits neurones non myélinisés branchées <strong>sur</strong><br />
CCE ne véhiculent pas <strong>de</strong> message auditif<br />
mais informent le SNC <strong>de</strong> la mobilité <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Rôle <strong><strong>de</strong>s</strong> CCI = Vraies cellu<strong>les</strong> <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
CCI:<br />
- Effectuent l’ensemble <strong><strong>de</strong>s</strong> opérations<br />
<strong>de</strong> transduction en passant le message<br />
au nerf auditif<br />
- Co<strong>de</strong> <strong>de</strong> façon grossière<br />
Peu <strong>de</strong> discrimination en fréquence<br />
Activité à forte intensité<br />
- Synapse glu est régulée en rétrocontrôle<br />
par le système efférent latéral:<br />
Ach, GABA, DA, enképhaline…<br />
La base d’1 CCI est entourée <strong>de</strong> 10<br />
synapses…<br />
- Dendrite du nerf auditif<br />
- Terminaisons efférentes …<br />
Rôle <strong><strong>de</strong>s</strong> CCI = vraies cellu<strong>les</strong> <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
Fonctionnement <strong>de</strong> la synapse CCI / nerf auditif<br />
Bascule <strong><strong>de</strong>s</strong> cils <strong>de</strong> la CCI ouvre <strong>les</strong> canaux K+<br />
Au pôle synaptique: dépolarisation, entrée <strong>de</strong> Ca++<br />
Libération du glutamate (R Ampa) qui excite la fibre auditive<br />
Kinocil<br />
Ca++<br />
K+<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Rôle <strong><strong>de</strong>s</strong> CCI = Vraies cellu<strong>les</strong> <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
CCI:<br />
- Effectuent l’ensemble <strong><strong>de</strong>s</strong> opérations<br />
<strong>de</strong> transduction en passant le message<br />
au nerf auditif<br />
- Co<strong>de</strong> <strong>de</strong> façon grossière<br />
Peu <strong>de</strong> discrimination en fréquence<br />
Activité à forte intensité<br />
- Synapse glu est régulée en rétrocontrôle<br />
par le système efférent latéral:<br />
Ach, GABA, DA, enképhaline…<br />
Rôle <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE = « Préampli-tuner »<br />
Electro-mobilité <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE responsable<br />
<strong>de</strong> préamplification et d’un filtrage actif<br />
<strong>de</strong> la vibration:<br />
CCE: beaucoup + <strong>sens</strong>ible/ CCI<br />
Discrimination en fréquence<br />
Information est envoyée au SNC<br />
par neurones type II (5% du nerf auditif):<br />
= différent d’un message auditif<br />
Contrôle par le système efférent médian<br />
Cholinergique, GABA<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Mécanisme actif <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE<br />
Présence dans membrane latérale <strong>de</strong> protéines transmembranaires<br />
= PRESTINE<br />
- se raccourcit qd ions K+ pénètre dans cellu<strong>les</strong><br />
Liaison entre Prestine et réseau du cytosquelette<br />
= induction d’une contraction (dépolarisation) puis d’une élongation (hyperpolarisation):<br />
= augmente mvt <strong>de</strong> mbrne basilaire<br />
Conséquences: CCI = Maximum d’efficacité d’excitation<br />
Non lié à ATP<br />
Déplacement majorée en 1 point<br />
Amortissement ailleurs<br />
Fonctionnement cochléaire (2)<br />
-Couplage étroit entre CCE, M basilaire et lame réticulaire<br />
-Activation <strong><strong>de</strong>s</strong> CCI par contact direct avec M tectoriale<br />
- Activation <strong>de</strong> Synapse CCI-fi du nerf auditif: info au SNC<br />
Filtre sélectif: Tonotopie active<br />
© LIPCOM<br />
Fonctionnement cochléaire (1)<br />
Son <strong>de</strong> faible intensité:<br />
- Vibration sonores transmises à péri-lymphe<br />
- Ondulation <strong>de</strong> membrane basilaire : Tonotopie passive<br />
-Mobilisation à la base (sons aigus: 20 000 Hz)<br />
-Mobilisation à l’apex (sons graves: 20 Hz)<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
- Stéréocils <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE (dans membrane tectoriale) se déplacent<br />
horizontalement<br />
- Cils basculent ver l’ext:<br />
Dépolarisation <strong>de</strong> CCE: Entrée <strong>de</strong> K+°<br />
Contraction: électro-mobilité<br />
Élévation <strong>de</strong> M basil :<br />
= très déformable<br />
Tonotopie passive<br />
SYNTHESE<br />
Stim CCE<br />
Ampli<br />
Stim CCI<br />
Tonotopie active<br />
Lame réticulaire<br />
Recueil possible par transmission <strong><strong>de</strong>s</strong> vibrations <strong><strong>de</strong>s</strong> liqui<strong><strong>de</strong>s</strong> cochléaires<br />
Récupération dans C auditif externe: Oto-émissions spontanées :<br />
= TEST OBJECTIF <strong>de</strong> fonction cochléaire<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Audition discriminante<br />
Neurones type I branchés <strong>sur</strong> CCI<br />
Entrent dans TC: 1°relais Nx cochléaires<br />
Croisement ligne médiane: olive sup…<br />
Cortex temporal<br />
Voies et centres auditifs<br />
Audition non spécifique<br />
Après relais dans Nx cochléaires<br />
Intégration avec autres info <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
dans réticulée… Cortex associatif<br />
Eveil, motivation, émotion…<br />
Physiopathologie <strong><strong>de</strong>s</strong> neurones ganglionnaires<br />
CCI <strong>sur</strong>-stimulés (ou ischémie) libèrent trop <strong>de</strong> glutamate avec excitotoxicité<br />
= stimulation <strong><strong>de</strong>s</strong> R NMDA<br />
= <strong><strong>de</strong>s</strong>truction <strong><strong>de</strong>s</strong> synapses: Les CCI ne répon<strong>de</strong>nt plus<br />
Phase aiguë: Surdité temporaire et acouphène: synapse récréée en 3-4 j<br />
Phase retardée: Si répétition du phénomène<br />
Mort neuronal par entrée massive <strong>de</strong> Ca et <strong>sur</strong>dité définitive<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Fonctionnement <strong>de</strong> la cochlée si privation <strong>de</strong> CCE<br />
Exemple: Perte progressive <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE par TTT ototoxique:<br />
Perte légère <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE<br />
I: 20 dB sujet normal<br />
Perte majeure <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE<br />
Perte <strong><strong>de</strong>s</strong> CCE: Perte <strong>de</strong> <strong>sens</strong>ibilité et sélectivité en fréquence<br />
Nécessité d’augmentation l’intensité <strong><strong>de</strong>s</strong> sons (+60dB) pour stimuler CCI<br />
Perte totale <strong><strong>de</strong>s</strong> CCI et CCE: Surdité totale = Impossibilité <strong>de</strong> régénération……<br />
Stim directement <strong>les</strong> fi du nerf auditif par implant cochléaire<br />
Odorat:<br />
Olfaction<br />
= le plus mal connu <strong>de</strong> nos <strong>sens</strong><br />
= rudimentaire/ espèces inférieures<br />
= caractère subjectif<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Organe olfactif<br />
- Muqueuse située au sommet <strong><strong>de</strong>s</strong> fosses nasa<strong>les</strong> (cornet, cloison)<br />
- Cellu<strong>les</strong> olfactives <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong>:<br />
= c <strong>de</strong> base <strong>de</strong> l’épith olfactif entre cellu<strong>les</strong> <strong>de</strong> soutien<br />
= neurones bipolaires (dérivé embryonnaire du SNC)<br />
= vrais neurones qui conduisent PA au SNC<br />
Seul exemple chez l’adulte <strong>de</strong> renouvellement continue<br />
et <strong>de</strong> remplacement <strong><strong>de</strong>s</strong> neurones (c réceptrices olfactifs)<br />
par c souches indifférenciées<br />
Terminaisons par renflement ovoï<strong><strong>de</strong>s</strong>:<br />
6-12 cils olfactifs<br />
Cils = atteignent mucus (sécrétion par gl<strong>de</strong> <strong>de</strong> bowman)<br />
qui tapissent épithélium<br />
= récepteurs réagissant avec <strong>les</strong> stimulis<br />
Stimulation <strong><strong>de</strong>s</strong> cellu<strong>les</strong> <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
• Excitation <strong><strong>de</strong>s</strong> récepteurs <strong>sur</strong> cils par <strong><strong>de</strong>s</strong> stimuli olfactif<br />
Stimuli: molécule volatile entrant à l’inspiration (> 500)<br />
• 7 classes différentes: Camphrée, musquée, florale, menthée, acre, putri<strong>de</strong>, éthérées<br />
Activation d’ensemble <strong>de</strong> récepteurs<br />
Anosmie sélective pour 1 subst par disparition <strong><strong>de</strong>s</strong> récept<br />
• Seuil <strong>de</strong> odorat: qté min suffit pour déclencher une o<strong>de</strong>ur<br />
• TRANSDUCTION dans mbrne <strong><strong>de</strong>s</strong> Récepteurs olfactifs<br />
- Protéine transmbrne réceptrice pour fixation <strong><strong>de</strong>s</strong> subst odorantes: Liaison ligand - récept<br />
- Activation <strong>de</strong> protéine G, casca<strong>de</strong> d’événement intra-cellulaire<br />
= activation <strong>de</strong> a<strong>de</strong>nylate cyclase, formation AMPc<br />
- Liaison AMPc - canaux ioniques<br />
Ouverture <strong>de</strong> canaux Na, Cl…<br />
Entrée <strong>de</strong> Ca++<br />
Production <strong>de</strong> PA<br />
© LIPCOM<br />
Organe olfactif<br />
Stimulation <strong><strong>de</strong>s</strong> cellu<strong>les</strong> <strong>sens</strong>oriel<strong>les</strong><br />
• Pot <strong>de</strong> membrane: - 55mV<br />
Existence <strong>de</strong> rares PA à ce seuil: 2/s à 2/ min<br />
• Présence du ligand odorant: Dépolarisation (-30mV)<br />
Augmentation <strong>de</strong> PA: 20/s selon intensité<br />
Rarement hyperpolarisation: moins <strong>de</strong> PA…<br />
Phénomène d’adaptation:<br />
Dès la 1 ière s suivant le stimuli puis plus lent (1min)<br />
= Adaptation via SNC<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Innervation complémentaire <strong>de</strong> l’épith olfactif par le trijumeau<br />
Détection <strong><strong>de</strong>s</strong> stimuli nociceptifs (comme ammoniac)<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Transmission vers SNC<br />
• Zones olfactives: <strong>les</strong> plus anciennes du SNC<br />
Evolution vers système limbique: émotion/comportement<br />
• Bulbe olfactif:<br />
= prolongement <strong>de</strong> base du SNC<br />
Au <strong><strong>de</strong>s</strong>sus <strong>de</strong> lame criblée <strong>de</strong> l’ethmoï<strong>de</strong><br />
Perforation <strong><strong>de</strong>s</strong> nerfs olfactifs: passage <strong><strong>de</strong>s</strong> fibres nerveuses<br />
(si trauma crânien: risque d’anosmie)<br />
= 1 iere paire crânienne (info <strong><strong>de</strong>s</strong> c réceptrices au bulbe)<br />
= axone non myélinisé (fi C) : <strong>les</strong> plus petits et lents du SN<br />
• Dans bulbe olfactif : Courts axones <strong><strong>de</strong>s</strong> c olfactives:<br />
Terminaisons dans gloméru<strong>les</strong><br />
1 glomérule: Connexion à 25000 axones<br />
Connexion <strong>de</strong> <strong>de</strong>ndrites<br />
à 25 c mitra<strong>les</strong> et 60 c à panaches (plus petites)<br />
= Neurone <strong>de</strong> 2° ordre<br />
Gustation<br />
• Dépend <strong><strong>de</strong>s</strong> bourgeons du goût dans bouche<br />
+ odorat: contribution à perception <strong><strong>de</strong>s</strong> saveurs<br />
+ texture <strong><strong>de</strong>s</strong> aliments (<strong>sens</strong>ation tactile dans bouche)<br />
+ <strong>sens</strong>ation douloureuse (ex: poivre, piment…)<br />
= permet sélection <strong><strong>de</strong>s</strong> aliments/désir<br />
© LIPCOM<br />
Transmission vers SNC<br />
• Différents gloméru<strong>les</strong> répond à différentes o<strong>de</strong>urs<br />
= origine <strong>de</strong> discrimination <strong><strong>de</strong>s</strong> o<strong>de</strong>urs<br />
• Voies olfactives vers SNC<br />
Zone médiane: la + ancienne<br />
- Groupe antéro-sup /hypothalamus: Rôle dans émotion, comportement<br />
si lésion: qq modifications: salivation et léchage <strong><strong>de</strong>s</strong> lèvres<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
Zone latérale: ancien<br />
- comprend cortex pré et pyriforme et amygdalien: projection <strong>sur</strong> syst limbique apprentissage<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> désirs et sélection <strong><strong>de</strong>s</strong> aliments<br />
Zone récente:<br />
Nx dorsomédians du thalamus vers cortex orbito-frontal<br />
Perception consciente <strong><strong>de</strong>s</strong> o<strong>de</strong>urs<br />
• Contrôle centrifuge du SNC vers bulbe olfactif<br />
C granulaire:<br />
Rétrocontrôle inhibiteur <strong>sur</strong> c mitrale et c à panache<br />
Permet discrimination <strong><strong>de</strong>s</strong> o<strong>de</strong>urs<br />
C mitra<strong>les</strong> et à panaches activées en permanence comme <strong>les</strong> récepteurs olfactifs<br />
Puis fonction <strong>de</strong> stim: = modulation <strong>de</strong> fréquence <strong>de</strong> l’influx olfactif<br />
Gustation<br />
Sensation primaire du goût<br />
Plus <strong>de</strong> 13 récepteurs : Na, adénosine, inosine, sucrée, amère, H+, glu…<br />
MAIS 4 classes <strong>de</strong> saveurs fondamenta<strong>les</strong><br />
Saveur aci<strong>de</strong>, salée, sucrée, amère<br />
Amère: subst organique avec azote, médicaments type quinine, caféine, nicotine<br />
• Combinaison = diversité<br />
Voire plusieurs saveurs pour une même substance<br />
• Seuil <strong>de</strong> gustation:<br />
Variable selon <strong>les</strong> saveurs<br />
Si saveur amère: seuil bas: rôle protecteur<br />
In<strong>de</strong>x gustatif: inverse du seuil (1 pour aci<strong>de</strong> et amère)<br />
• Perte du goût: 15-30% <strong><strong>de</strong>s</strong> sujets<br />
fonction <strong><strong>de</strong>s</strong> tests et concentrations utilisées… : difficile à étudier<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Bourgeons du goût (n=10 000)<br />
• 1 bourgeon: 40 c épithélia<strong>les</strong><br />
différenciées=récept gustatifs<br />
Entourés <strong>de</strong> c <strong>de</strong> soutien<br />
Renouvelées par division épithéliale<br />
avoisinante<br />
Durée <strong>de</strong> vie = 10 jours dans espèces<br />
inférieures ?, chez homme ??<br />
• APEX du bourgeon : Existence<br />
d’un pore:<br />
Microvillosités (augmentation <strong>de</strong><br />
<strong>sur</strong>face <strong>de</strong> liaison avec subst) =<br />
récepteurs du goût<br />
• BASE du bourgeon : Connexion<br />
avec <strong>de</strong> fortes ramifications <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
<strong>de</strong>ndrites <strong><strong>de</strong>s</strong> neurones secondaires<br />
(pas d’axone <strong><strong>de</strong>s</strong> c réceptrices)<br />
Transmission du signal vers SNC<br />
• Signaux <strong><strong>de</strong>s</strong> 2/3 antérieur <strong>de</strong> la langue<br />
puis nerf V puis cor<strong>de</strong> du tympan puis nerf facial (VII)<br />
puis fx solitaire (TC)<br />
• Signaux <strong><strong>de</strong>s</strong> 1/3 postérieur <strong>de</strong> langue<br />
puis nerf IX puis fx solitaire (TC)<br />
• Signaux <strong>de</strong> base <strong>de</strong> langue-pharynx<br />
puis nerf X puis fx solitaire (TC)<br />
• Fx solitaires (2°neurone):<br />
puis Nx ventro-postéro-latéral du thalamus<br />
puis dans opercule (insula) pariétal<br />
Donc proche <strong>de</strong> somesthésie linguale<br />
Réflexe gustatif TC:<br />
Fx solitaire puis nx salivaires inf et sup puis sécrétion <strong>de</strong> salive :<br />
Réponse à ingestion alimentaire<br />
© LIPCOM<br />
Siège <strong><strong>de</strong>s</strong> papil<strong>les</strong> lingua<strong>les</strong><br />
• Bourgeons <strong><strong>de</strong>s</strong> grosses papil<strong>les</strong> caliciformes (invaginée) en V: Fréquents<br />
Partie 1/3 post <strong>de</strong> langue = goût amère<br />
• Bourgeons dans papil<strong>les</strong> fongiformes:<br />
Partie 2/3 ant lisse <strong>de</strong> langue = goût sucrée et salée<br />
• Bourgeons dans papil<strong>les</strong> foliées <strong>sur</strong> bords = goût aci<strong>de</strong><br />
• Bourgeons <strong>sur</strong> palais, piliers, amygda<strong>les</strong>,<br />
épiglotte, oesoph proxi: rares<br />
Spécificité <strong>sens</strong>orielle <strong><strong>de</strong>s</strong> bourgeons:<br />
Chaque bourgeon est stimulable par 2, 3 ou 4 saveurs<br />
mais 1 ou 2 prédominent<br />
Pot <strong>de</strong> récepteur: Quand stimulation:<br />
Dépolarisation <strong>de</strong> membrane proportionnelle à concentration <strong>de</strong> subst<br />
- Si goût salé: Entrée <strong>de</strong> Na+ puis Ouverture <strong>de</strong> canaux Ca++…<br />
- Si goût aci<strong>de</strong>: H+ entre dans c sans récept:<br />
Blocage <strong><strong>de</strong>s</strong> canaux VD notamment K+: Dépolarisation…<br />
- Si goût amère: Récepteurs spécifiques: Mobilisation du Ca++ intrac via voie IP3<br />
• Arrêt <strong>de</strong> stim par salivation: Effet immédiat puis signal plus faible (2 s)<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes
1 er cycle – PCEM2 – MI3 – Neurosciences – Neurobiologie et physiologie <strong>sens</strong>orielle – <strong>Généralités</strong> <strong>sur</strong> <strong>les</strong><br />
<strong>organes</strong> <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>sens</strong><br />
Mars 2008<br />
Y. DAUVILLIERS<br />
Adaptation du goût / préférence gustative<br />
• Adaptation du goût:<br />
- due aux bourgeons du goût<br />
- due au SNC<br />
• Préférence gustative:<br />
– Mécanismes du SNC<br />
Exp gustative antérieure plaisante ou non<br />
Rôle dans préférence gustative<br />
– Récepteurs:<br />
Augmentation <strong>de</strong> <strong>sens</strong>ibilité pour le nutriment manquant<br />
© LIPCOM<br />
Année Universitaire 2007 - 2008<br />
<strong>Faculté</strong> <strong>de</strong> Mé<strong>de</strong>cine Montpellier-Nîmes