LES CINQ SENS (Travaux Personnels Encadrés – Médecine & Santé – TS)

« SENSIBILirtS PHYSIOLOGIQUES Malgré diverses spéculations fantaisistes, il n'y a pas de sixième sens chez l'homme.

Toutefois, et s'ajoutant aux récepteurs des sensations proprioceptives que l'on rattache au toucher, nous possédons des récepteurs internes qui informent notre cerveau de certaines constantes physiologiques sans que nous en ayons la moindre perception: • Des récepteurs à la pression (barorécepteurs), disposés sur les artères, nous renseignent sur la pression sanguine.

• Des récepteurs chimiques (chémorécepteurs) sont sensibles au taux de gaz carbonique sanguin.

RÉCEPTEURS ET SENSATIONS Les récepteurs sensoriels transforment l'information extérieure en information nerveuse (influx électrique) directement utilisable par le cerveau.

l'étape de transformation du signal est appelée transduction .

NAISSANCE DES SENSATIONS Lorsque le stimulus (par exemple un rayon lumineux, une molécule odorante, un choc.

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) vient en contact avec la cellule sensorielle (cellule visuelle, cellule gustative, récepteur du toucher ...

), il déclenche un mécanisme qui va générer une succession de potentiels d'action (phénomènes électriques se propageant sur la membrane des cellules nerveuses).

Toutes les variations de potentiel sont dues à des mouvements d'ions (des atomes chargés électriquement) comme le sodium, le potassium, le chlore ou le calcium.

Les ions traversent la membrane de la cellule en passant par de minuscules " portes », des protéines ayant la structure d'un canal, qui peut avoir une position ouverte ou fermée.

TRANSMISSION DU SIGNAL A tlrïl 2 site site transducteur ST~ PR I'---L 3 ! géémte:G~ PA 11111111111 4 Le stimulus (51) agit sur une structure spécialisée de la cellule appelée site transducteur, et y crée une variation du potentiel membranaire (potentiel de récepteur PR) comprenant une dépolarisation puis une repolarisation dont les caractéristiques sont fonction des variables (intensité et durée) du stimulus.

• La dépolarisation fait suite à la stimulation.

C'est l'inversion, en quelques millisecondes , du potentiel électrique de la membrane.

Les variations du potentiel de membrane sont assez importantes pour que l'influx se propage de proche en proche aux cellules voisines et entraîne d'autres potentiels d'action.

• La repolarisation se fait en trois phases: repolarisation rapide initiale, puis repolarisation lente en plateau légèrement descendant et oblique , enfin repolarisation terminale avec une descente rapide du potentiel récepteur.

Pendant toute cette période de repolarisation la cellule n'est plus excitable : c'est la période réfractaire .

Ce potentiel de récepteur induit une dépolarisation secondaire en un site membranaire plus ou moins éloigné du site transducteur: le site générateur.

Si cette dépolarisation secondaire, ou potentiel générateur (PG) , dépasse une valeur critique, elle génère des potentiels d'action (PA) qui se transmettent le long des fibres nerveuses.

Ceux-ci ont une valeur constante.

l'intensité du stimulus s'y reflète par la fréquence des crêtes .

SITES TRANSDUmURS ET GtNtRATEURS • Dans un certain nombre de cas, le site transducteur et le site générateur sont situés sur la même cellule.

Les cellules non nerveuses situées autour d'un tel dispositif peuvent influencer les caractéristiques de la transduction.

Elles jouent donc un rôle indirect dans la naissance du message nerveux e~ finalement, de la sensation .

• Dans d'autres cas, le site transducteur et le site générateur sont situés sur des cellules différentes .

Le site transducteur est alors sur une cellule spécialisée, qui se trouve à proximité immédiate de la terminaison du neurone sensoriel: la genèse des potentiels d'action s'effectue alors sur la terminaison neuronale.

• La rétine est un cas un peu particulier, car le site générateur est situé deux synapses après le site transducteur des cellules visuelles (b~tonnets ou cônes).

CODAGE NERVEUX DES STIMULI Le seuil absolu Le seuil physiologique est l'intensité de stimulation nécessaire à la genèse de potentiel d'action au niveau du site générateur.

Pour que ce dernier produise un message nerveux, il faut que la stimulation soit assez forte pour entraîner une variation électrique (dépolarisation) sUffisamment ample au niveau du site transducteur .

Intensité du stimulus Généralement, plus une stimulation locale est intense , plus le nombre de récepteurs activés est important.

Le cerveau est donc informé de deux manières sur l'intensité d'un stimulus : la fréquence des potentiels d'action venant de chaque récepteur, et le nombre de récepteurs lui envoyant un signal.

Durée et localisation d'un stimulus Le cerveau est informé par les récepteurs de la durée du signal ou, en d'autres termes, quand ce dernier commence et quand il finit.

En règle générale, la fréquence des potentiels d'action décroît pendant que dure le signal.

La rapidité de cette adaptation dépend du type de récepteur.

Pour répondre correctement à un signal, le cerveau doit aussi être informé de sa localisation dans l'environnement.

Pour un signal auditif, par exemple, il compare les intensités du signal lui parvenant de chaque oreille.

Discrimination La discrimination spatiale, c'est-à-dire la capacité à dissocier deux stimuli proches dans l'espace (finesse de détection), est indispensable dans le sens du toucher (la somesthésie) et la vision .

Chaque récepteur possède un champ récepteur (une certaine surface cutanée pour le toucher, une surface rétinienne pour la vision) dans lequel il est capable de détecter le signal.

Si le signal est en dehors du champ, le récepteur ne le perçoit pas.

La discrimination entre deux stimuli ponctuels suppose que les champs récepteurs ne présentent qu'un degré limité de chevauchement.

Parallèlement, le pouvoir séparateur sera d'autant plus élevé que le nombre de récepteurs par unité de surface (densité en récepteurs) sera plus grand.

les du i tactiles y sont beaucoup plus précises.

SENSATIONS ET PSYCHOPHYSIQUE Les sensations ont toujours un aspect assez " personnel », mais cela ne les empêche pas de suivre des lois mathématiques et d'être donc mesurables.

La mesure des sensations est l'objet d'une discipline, la psychophysique, branche de la psychologie étudiant les relations entre le monde physique et le monde sensoriel.

Toutefois, si les lois mathématiques et les équations de la psychophysique sont vérifiées pour des stimulations sensorielles simples, il en va tout autrement pour des stimulations complexes.

LE SEUIL ABSOLU De manière simple, on peut dire que le seuil absolu est une valeur d'intensité d'un stimulus en dessous de laquelle il n'y a plus de sensation ni de réponse ...

Toutefois, il faut distinguer deux types de seuil: le seuil physiologique et le seuil psychologique .

(En raison des variations individuelles entre cellules ou entre individus, les seuils correspondent à l'intensité de stimulation entraînant une réaction dans la moitié des cas.) • Le seuil physiologique , au sens siri~ est l'intensité pour laquelle le récepteur réagit (c'est-à-dire produit un signal en direction du cerveau) dans 50% des cas.

• Le seuil psychologique suit une définition comparable, mais il se mesure dans la réponse du sujet, et non dans l'activité des récepteurs sensoriels .

C'est l'intensité pour laquelle le stimulus sera perçu dans moins de 50 % des cas par la personne testée.

La différence entre les deux types de seuils absolus est non négligeable.

Un seul photon peut déclencher la réponse d'un bâtonnet de la rétine, mais cela ne veut pas dire qu'il y aura sensation visuelle chez la personne .

Pour donner naissance à une sensation lumineuse , il faut activer au moins une dizaine de bâtonnets.

Le seuil psychologique est donc ici au moins 10 fois supérieur au seuil physiologique .

lE SEUIL DIFFtRENTIEL ET LA LOI DE WEBER L--------logE Le seuil différentiel désigne l'augmentation d'intensité d'un stimulus nécessaire pour qu'un sujet perçoive une modification de la sensation.

La définition pratique, celle que l'on utilise réellement pour les tests, est un peu plus complexe: c'est la valeur de l'écart qui est perçu dans 50% des cas et donnant 75 % de réponses correctes.

Le physiologiste allemand Ernst Heinrich Weber {1795-1878} fut un des pionniers dans l'étude de ces problèmes qui relèvent de la psychophysique.

Weber a déterminé les seuils différentiels pour plusieurs modalités sensorielles et, en 1836, il a généralisé ses résultats en écrivant sa célèbre formule C.E/E = k k est une constante (spécifique à chaque modalité senso rielle ), E est l'intensité de la stimulation, et t.E l'augmentation d'intensité nécessaire pour produire une nouvelle sensation .

En fait, Weber n'est pas le véritable inventeur de cette formule car Bouguer, au XVIII' siècle, l'avait imaginée avant lui.

C'est pourquoi cette loi est parfois appelée loi de Bouguer-Weber.

s logE La loi de Weber es~ en fait, loin d'être parfaite.

Elle n'est valable que pour des intensités de stimula tion moyennes.

Pour des intensités très fortes ou très faibles, k n'est plus constant et la formule ne fonctionne plus .

C'est son collègue et successeur, Gustav Theador Fechner {1801-1887}, qui a proposé une loi plus conforme à la réalité (la loi de Fechner).

Dans son équation, le seuil différentiel (t.E) forme une constante par rapport à une croissance logarithmique de l'intensité du stimulus: t.Ejlog (E) = k Cette loi est aussi appelée loi de Fechner-Weber.

Mais, cette fois encore, la loi ne s'avère pas toujours exacte et ne rend pas compte de tous les cas de figure .

En 1951, le psychophysiologue américain S.

Stevens {1906-1973} est parvenu à exprimer l'intensité de la sensation O s) dans la loi suivante : ls = k x (S -50 ) " où le stimulus S est l'intensité de la stimulati on et 50 l'intensité seuil de stimulation.

LA PERCEPTION SUBLIMINALE Un signal est qualifié de sublim inal lorsqu'il est suffisamment fort, en intensité ou en durée, pour provoquer la réaction d'un récepteur mais trop faible pou r donner naissance à une perception consciente.

Les signaux subliminaux sont donc situés entre le seuil physiologique et le seuil psychol ogique: ainsi, une image ou un son aurai t la possibilité d'être enregistré par notre cerveau sans que nous en ayons conscience.

Doté d'une significat ion, ce signal pourrait ensuite influencer notre comportement à notre insu.

Un signa l subliminal peut être produit de plusieurs façons .

Sur le plan visuel, c'est généralement une image projetée pendant un temps très bref (par exemple insérée dans un film).

Sur un plan sonore, c'est un son ou des paroles prononcées à un niveau très faible, inaudible.

Les messages subliminaux ont beaucoup fait parler d'eux depuis la parution en 1957 d'un best-seller du journaliste américain Vance Packard sur le thème de la persuasion clandest ine et de la possibilité d'influencer les consommateurs par ce moyen .

Pendant l'été 1956, le publicitaire James Vicary tente une expérien ce dans un cinéma.

Il aurait projeté, pendant 6 semaines, des message s subliminaux publicitaires pendant la projection des films, et la consommation des produits vantés en aurait été fortement augmentée Gusqu'à 58% d'augmentation).

Ce résultat prodigieux a donné naissance, outre-At lantique, à un mouvement de fascination et de répulsion pour tout ce qui touche au subliminal.

Pourtan~ James Vicary n'a jamais été capable de reproduire ces effets dans d 'autres expériences.

Finalement, en 1962, dans la revue américaine Advertising Age(« l'~ge de la publicité»), il avoue que les résultats avaient été truqués dans un but promotionnel.

La vérité a été dévoilée, mais la rumeur a persisté et, bien souvent , les articles traitant du subliminal, même de manière assez méfiante , passent sous silence la fin de cette histoire .

Toujours est-il que la rumeur a fait le tour du monde et bien des personnes sont convaincues de l'efficaci té des messages subliminaux.

En fait, les études montrent que les stimuli subliminaux existent mais ne peuvent modifier ni les attitudes ni les comportements.

D'ailleurs, cette méthode ne fait pas partie des techniques habituelles auxquelles ont recours les publicitaires ; sans doute est-ce parce qu'ils ont constaté depuis longtem p s la faiblesse des résultats obtenus .. »