Sens spéciaux
Les sens spéciaux sont ceux qui possèdent des organes complexes spécifiques, comme les yeux, les oreilles, le nez et la langue, dédiés à la détection de certains types de stimuli. Il existe cinq sens spéciaux : la vision, l’audition, l’équilibre, l’odeur et le goût.
Les organes sensoriels spécifiques sont concentrés dans la région de la tête et utilisent donc les nerfs crâniens pour communiquer des informations au système nerveux central. À l'inverse, les sens somatiques généraux, comme le toucher, utilisent des récepteurs répartis dans tout le corps et utilisent à la fois les nerfs crâniens et spinaux pour transmettre les informations au cerveau et à la moelle spinale.
Cet article vous donnera un aperçu de l’anatomie et de la physiologie des cinq sens spéciaux.
Vision (vue) |
Organe : Œil Récepteurs : Cellules en bâtonnets et cellules coniques Type de récepteur : Photorécepteur Localisation : Rétine Stimulus : Lumière Nerf crânien : Nerf optique (II) |
Audition (audition) |
Organe : Oreille Récepteurs : Cellules ciliées cochléaires Type de récepteur : Mécanorécepteur Localisation : Cochlée Stimulus : Son Nerf crânien : Nerf vestibulocochléaire (VIII) |
Équilibre (balance) |
Organe : Oreille Récepteurs : Cellules ciliées vestibulaires Type de récepteur : Mécanorécepteur Localisation : Utricule, saccule et canaux semi-circulaires Stimulus : Accélération linéaire et rotationnelle Nerf crânien : Nerf vestibulocochléaire (VIII) |
Olfaction (odorat) |
Organe : Nez Récepteurs : Cellules réceptrices olfactives Type de récepteur : Chimiorécepteur Localisation : Épithélium olfactif Stimulus : Odeur Nerf crânien : Nerf olfactif (I) |
Gustation (goût) |
Organe : Langue Récepteurs : Cellules épithéliales sensorielles gustatives (cellules réceptrices du goût) Type de récepteur : Chimiorécepteur Localisation : Commande clavier Stimulus : Dégustation Nerf crânien : Nerf facial (VII), nerf glossopharyngien (IX) et nerf vague (X) |
Vision (vue)
Nos yeux nous permettent de voir le monde qui nous entoure en convertissant l'énergie lumineuse en signaux électriques interprétables par le cerveau.
Les rayons lumineux qui pénètrent dans l'œil sont réfractés par des structures telles que la cornée et le cristallin, avant de se focaliser sur la rétine. Pour faire la mise au point sur les objets proches, l'œil est capable d'ajuster la courbure du cristallin par un processus appelé accommodation. Pour une vision nette, les rayons doivent être focalisés précisément sur la rétine.
En atteignant la rétine, la lumière est absorbée par les photorécepteurs : les bâtonnets et les cônes, principaux récepteurs sensoriels de l'œil. Les bâtonnets sont sensibles à la faible luminosité, utiles pour la vision nocturne et la vision périphérique. Les cônes, quant à eux, fonctionnent mieux en pleine lumière, offrant une acuité visuelle élevée et la capacité de percevoir les couleurs. Les cônes sont concentrés dans la fovéa maculaire, ce qui en fait la région où l'acuité visuelle est la plus élevée.
Les photorécepteurs sont responsables de la phototransduction, convertissant la lumière en impulsions électriques. Elles établissent une synapse avec les cellules bipolaires, capables à leur tour de générer des potentiels d'action dans les cellules ganglionnaires de la rétine. Les axones de ces cellules forment le nerf optique (NC II), qui transporte l'information visuelle le long de la voie visuelle, impliquant le chiasma optique, le tractus optique et la radiation optique, jusqu'au cortex visuel primaire, situé dans le lobe occipital du cerveau.
Approfondissez votre connaissance de l'œil et du nerf optique grâce aux unités d'étude suivantes :
Audition (ouïe)
L'ouïe est la façon dont nous percevons le son. L'être humain a une gamme d'audition de 20 à 20 000 Hz ; la fréquence des ondes sonores est perçue comme la hauteur du son. L’amplitude (ou l'intensité) des ondes sonores est quant à elle perçue comme le volume sonore.
Le son subit plusieurs étapes de transduction avant d'être interprété par le cerveau, et ce, en commençant par l'oreille externe. Le pavillon de l'oreille externe capte les ondes sonores et les transmet par le méat acoustique externe jusqu'au tympan. Les vibrations du tympan sont transmises par les osselets de l'oreille moyenne : le malléus (marteau), l'incus (enclume) et le stapès (étrier). Ces trois petits os amplifient le son, de sorte que lorsque les vibrations sont transmises de la plaque de base de l'étrier à la fenêtre vestibulaire, elles génèrent des ondes de pression dans le liquide de la cochlée, située dans l'oreille interne.
L'organe spiral (organe de Corti), qui contient les cellules ciliées cochléaires, est situé dans la cochlée. Ces cellules ciliées sont les récepteurs sensoriels auditifs. Les ondes dans la cochlée peuvent courber les stéréocils des cellules ciliées ; elles fonctionnent ainsi comme des mécanorécepteurs. Elles peuvent libérer des neurotransmetteurs, qui génèrent des potentiels d'action dans les neurones cochléaires afférents, dont les axones forment la branche cochléaire du nerf vestibulocochléaire (NC VIII).
Ce nerf transporte l'information sonore le long de la voie auditive pour atteindre le cortex auditif primaire situé dans le lobe temporal, après de multiples synapses. Il est également connecté au système limbique, établissant des associations entre le son et les émotions.
Équilibre
L'oreille interne est également impliquée dans le maintien de l'équilibre, grâce à l'appareil vestibulaire. Ce système est constitué de l'utricule, du saccule et des canaux semi-circulaires.
L'utricule et le saccule sont impliqués dans l'équilibre statique. Ils contiennent des macules, des récepteurs sensoriels détectant les changements de position de la tête et les accélérations linéaires (par exemple, l'accélération ou le ralentissement d'une voiture, la montée ou la descente d'un ascenseur). Les macules sont constituées de cellules ciliées vestibulaires dotées de stéréocils intégrés dans une membrane statoconiale gélatineuse (otolithique) ; membrane contenant des statoconies de carbonate de calcium (otolithes). En réponse aux forces gravitationnelles, les stéréocils des cellules ciliées se courbent, fonctionnant comme des mécanorécepteurs.
Les crêtes ampullaires des canaux semi-circulaires (antérieur, postérieur et latéral) possèdent également des cellules ciliées vestibulaires dotées de stéréocils intégrés dans une cupule gélatineuse, fonctionnant comme des mécanorécepteurs. Ceux-ci s’occupent de l'équilibre dynamique, détectant les accélérations angulaires ou rotationnelles (par exemple, tourner sur soi-même en dansant). La libération de neurotransmetteurs par ces cellules ciliées modifie la fréquence de déclenchement des potentiels d'action dans le neurone afférent, qui fait partie de la branche vestibulaire du nerf vestibulocochléaire (NC VIII).
Ce nerf transmet les informations relatives à l'équilibre aux noyaux vestibulaires de la moelle allongée, qui sont à leur tour connectés au cortex cérébral (perception consciente de la position de la tête), au cervelet, à la moelle spinale (coordination des mouvements des muscles squelettiques) et aux noyaux des nerfs crâniens (coordination des mouvements oculaires).
Les unités d'étude suivantes vous permettront d’approfondir vos connaissances en physiologie avec l'anatomie de l'oreille interne :
Olfaction (odorat)
L'olfaction est la capacité du nez à détecter les substances odorantes dans l'air, ce qui correspond à la sensation olfactive. Les substances chimiques contenues dans les odeurs sont détectées par des neurones spécialisés appelés cellules réceptrices olfactives (neurones sensoriels olfactifs), qui font office de chimiorécepteurs. Ils sont situés dans l'épithélium olfactif, dans la région supérieure de la fosse nasale.
Les cellules réceptrices olfactives sont des neurones bipolaires dotés d'extrémités dendritiques modifiées et de cils olfactifs immobiles. Les odeurs solubilisées dans le mucus de la fosse nasale se lient aux protéines réceptrices des cils. La dépolarisation des cellules peut générer des potentiels d'action, qui sont transmis le long des faisceaux d'axones formant le nerf olfactif (NC I).
Les nerfs olfactifs font synapse dans les glomérules du bulbe olfactif et les neurones de second ordre parcourent le tractus olfactif. Ils atteignent finalement le cortex olfactif primaire situé dans le lobe temporal, où l'odeur peut être identifiée.
Le cortex olfactif est également connecté au système limbique et à l'hypothalamus, ce qui contribue aux associations d'odeurs avec certaines idées, émotions et souvenirs. C'est ainsi que des odeurs familières peuvent raviver de doux souvenirs d'enfance.
Le nerf olfactif est le premier des 12 nerfs crâniens. Rafraîchissez et approfondissez vos connaissances sur ces 12 nerfs grâce à nos quiz et schémas à légender.
Gustation (goût)
La gustation est le sens du goût, le plus souvent associé à la langue. Celle-ci est recouverte de calicules gustatifs surélevés : les papilles vallées (circumvallées), fongiformes et foliées. Chaque calicule gustatif (papille gustative) contient des cellules épithéliales sensorielles gustatives (cellules réceptrices du goût), des cellules spécialisées chimioréceptrices pour des substances chimiques spécifiques des aliments.
Il existe cinq modalités gustatives principales : l’acide, le salé, le sucré, l’amer et l’umami. Selon la modalité, les cellules épithéliales sensorielles gustatives répondent soit par des protéines G, soit par des canaux ioniques, libérant ainsi un neurotransmetteur capable d’agir sur le neurone afférent.
Les nerfs facial (VII), glossopharyngien (IX) et vague (X) transmettent les sensations gustatives depuis différentes régions de la langue. Ces trois nerfs crâniens font synapse dans le noyau du faisceau solitaire de la moelle allongée. L'information gustative atteint finalement le cortex gustatif, situé dans l'insula. Il existe également des connexions avec le corps amygdalien et l'hypothalamus, qui associent le goût aux émotions. Certaines fibres se projettent également vers le lobe frontal, intégrant ainsi plusieurs sens comme l'odorat et le goût.
Ainsi, notre perception sensorielle du monde est une combinaison de multiples modalités sensorielles spécifiques, intelligemment traitées et intégrées par notre système nerveux central.
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