Les différents systèmes sensoriels sont à la source de toutes nos expériences agréables ou désagréables. Nous parlons de sensations somatiques qui permettent à notre corps de percevoir l’environnement et de savoir en permanence ce qu’il est en train de faire.

Comme vous pouvez l’imaginer, notre corps est sensible à de nombreuses stimulations : pression d’un objet sur notre peau, position des muscles, température... Lorsque cette stimulation est trop importante et qu’elle représente un danger, ces sensations somatiques vont émettre un message de douleur. Ces sensations somatiques sont également appelées somesthésie, ce qui signifie perception.

La somesthésie correspond à quatre modalités dont chacune possède des récepteurs bien spécifiques :

• La sensibilité tactile ou mécanique (toucher, vibration pression).
• La sensibilité proprioceptive renseignant sur la position du corps.
• La sensibilité thermique transmettant des informations par rapport au chaud ou au froid.
• La sensibilité douloureuse ou nociception.

La somesthésie dispose de trois types de sensibilités :

• Extéroceptive : sensibilité aux stimuli extérieurs.
• Proprioceptive : informations provenant des muscles et des tendons.
• Intéroceptive : informations provenant des organes et des viscères.

Le toucher ou sensibilité tactile est considéré comme une sensibilité mécanique cutanée. Le toucher commence avec la peau qui est composée d’une couche externe appelée épiderme, et d’une couche interne appelée derme. La peau sert de protecteur et constitue la frontière entre l’environnement extérieur et notre organisme.

La sensibilité tactile n’a pas la même résolution spatiale sur tout notre corps. Elle est bien meilleure au niveau de la langue et du bout des doigts alors qu’elle est plus mauvaise dans le dos.

Les récepteurs impliqués dans cette sensibilité tactile sont les mécanorécepteurs qui sont

sensibles aux stimuli mécaniques. Ces récepteurs peuvent être classés en fonction de leur capacité d’adaptation (lente ou rapide) et de la taille de leur champ récepteur.

Nous retrouvons donc :

• Les disques de Merkel : ce sont des récepteurs à adaptation lente avec des petits champs récepteurs.
• Les corpuscules de Ruffini : ce sont des récepteurs à adaptation lente, mais avec des champs récepteurs plus importants.
• Les corpuscules de Meissner : ce sont des récepteurs à adaptation rapide avec des petits champs récepteurs.
• Les corpuscules de Pacini : ce sont des récepteurs à adaptation rapide, mais avec des champs récepteurs plus importants.

Concernant la transduction, le stimulus à l’origine de la sensibilité tactile peut être une stimulation mécanique de type pression, étirement ou contact. La stimulation mécanique va engendrer une déformation de la membrane qui va ouvrir les canaux sodiques. La concentration extracellulaire en sodium étant plus importante, les ions Na+ vont pouvoir entrer en quantité importante dans la cellule, ce qui va entraîner une dépolarisation de la membrane, et donc l’émission d’un potentiel de récepteur. Il est important de souligner que plus l’intensité de la stimulation est forte, plus le potentiel de récepteur sera élevé, ce qui va permettre d’atteindre la valeur seuil permettant la génération d’un PA.

La thermoception ou sensibilité thermique nous permet de perception le chaud et le froid. Cette

perception est possible grâce aux thermorécepteurs qui sont des terminaisons libres de la peau. Il s’agit donc de la perception de la température cutanée.

Il existe donc deux types de récepteurs thermiques :

• Les thermorécepteurs sensibles au chaud : ils répondent pour des températures entre 30 et 47°C.
• Les thermorécepteurs sensibles au froid : ils répondent pour des températures entre 10 et 35°C.

Pour les températures inférieures à 17°C et supérieures à 45°C, la perception est considérée comme douloureuse.

Les thermorécepteurs possèdent une activité tonique et une activité phasique. L’activité tonique

de base est définie comme étant proportionnelle à la température cutanée. L’activité phasique

correspond aux modifications de température. Ces modifications de température vont entraîner

une variation de l’activité qui sera d’autant plus importante, car la modification de température

est brutale, et il existe donc une adaptation du récepteur à la stimulation thermique.

Il existe une zone correspondant à une adaptation complète des récepteurs, c’est zone est appelée zone de neutralité thermique compris entre 33 et 35°C. En dehors de cette zone de neutralité thermique, les thermorécepteurs ne s'adaptent pas complètement. La sensation de froid ou de chaud peut persister.

Concernant la localisation des thermorécepteurs dans la peau, elle n’est pas la même selon la température. Les thermorécepteurs au froid sont localisés dans l’épiderme alors que les thermorécepteurs au chaud sont situés plus en profondeur dans le derme.

Ils n’ont pas non plus la même innervation. Les récepteurs au froid sont innervés par des fibres fines myélinisées et les récepteurs au chaud par des fibres sans gaine de myéline.

Par conséquent, la sensation de chaleur est moins vite transmise au SNC.

La répartition des points sensibles au chaud et au froid n'est pas non plus uniforme sur tout le

corps. La densité maximale se trouve au niveau du visage. La sensation thermique accompagnant une modification brutale de température peut être influencée par plusieurs facteurs dont la température initiale.

En fonction de la température à laquelle le système a été confronté au départ, une même température cutanée finale peut évoquer une sensation de chaud ou de froid. Par exemple : si nous plongeons simultanément une main dans de l'eau chaude et l'autre main dans de l'eau froide et que nous les plongeons ensuite dans un récipient contenant de l'eau tiède, alors les sensations thermiques ressenties seront différentes. L’eau tiède sera perçue comme froide au niveau de la main

préalablement immergée dans l’eau chaude, et elle sera perçue comme chaude pour la main

immergée préalablement dans l’eau froide. ??

La proprioception correspond à la capacité de fournir des informations sur le mouvement du

corps et la posture, indispensables pour produire des mouvements rapides et coordonnés. Elle

nous renseigne également sur la résistance que chaque mouvement du corps par rapport à son

environnement.

Il existe trois qualités pour la sensibilité proprioceptive :

- La position : elle nous permet d’avoir des informations sur les angles de chaque articulation et une représentation (approximative) de la position des membres par rapport à l’axe du corps, mais également les uns par rapport aux autres.

- Le mouvement : il implique trois grandeurs définissant tout mouvement, sa vitesse, sa direction et son amplitude.

- La force : elle est en lien avec la pression, cependant, la force dépasse la simple pression, car elle permet également l’estimation du poids d’un objet lorsque nous devons le soulever.

Concernant les propriorécepteurs, nous les retrouvons en profondeur, dans les muscles, les

tendons et les articulations.

Il existe deux types de propriocepteurs, qui sont des mécanorécepteurs :

• Les mécanorécepteurs musculaires (fuseaux neuromusculaires) : ils sont composés d’une enveloppe fibreuse, encapsulée, épaisse en son centre et étirée aux extrémités. Présents à l’intérieur des fibres musculaires et organisés en parallèle avec elles. Ils ont la même direction et lorsque les fibres musculaires sont allongées, les fuseaux neuromusculaires le sont aussi. Ils renseignent sur l’étirement du muscle et assurent le tonus musculaire puisqu’ils n’ont pas d’adaptation (ils déchargent de façon constante pendant toute la durée de l’étirement du muscle).
• Les mécanorécepteurs tendineux (organes tendineux de Golgi) : ils sont des récepteurs encapsulés localisés dans les articulations au niveau des tendons. Il s’agit pour la majorité de mécanorécepteurs phasiques qui renseignent sur les mouvements articulaires.

Lorsque nous sommes confrontés à une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable associée à des altérations tissulaires réelles ou probables, cela fait référence à la nociception. Elle renseigne le cerveau sur un danger qui peut représenter une menace pour l’intégrité du corps. La perception de la douleur est une expérience négative particulière, au-delà de renseigner le cerveau sur le type d’objet, elle l’informe d’un potentiel danger afin qu’une conduite d’évitement soit mise en place.

Il faut bien faire différencier la nociception et la douleur. La nociception permet de

renseigner le cerveau sur le caractère douloureux d’une stimulation alors que la douleur est une

perception consciente qui est influencée par différents facteurs.

La douleur est une expérience perceptive dont la qualité et l'intensité dépendent du passé de la personne, de son interprétation de la situation et de son état psycho-physiologique du moment. Nous possédons tous notre propre expérience de la douleur physique. Lorsque nous avons expérimenté une douleur forte, le seuil de tolérance à la douleur ne sera plus le même.

Nos attentes vont également moduler notre perception de la douleur, lorsque nous nous attendons à une douleur élevée, nous percevons une douleur élevée. Une même intensité de douleur pourra être perçue moins fortement si nous nous attendons à une douleur de plus faible intensité.

Concernant les nocicepteurs, ils possèdent des terminaisons libres (les extrémités d’axones sont dépourvues de myéline) situées en majorité dans la partie superficielle de la peau.

Il existe deux types de nocicepteurs :

- Les nocicepteurs spécifiques : qui sont activés pour un type de stimulation (par exemple, une

piqûre), ils possèdent des champs récepteurs étendus et ils sont localisés partout dans notre corps, sauf au niveau du cerveau.

- Les nocicepteurs non spécifiques polymodaux sont activés pour répondre à plusieurs types de stimulation douloureuse, ils possèdent des petits champs récepteurs.

La stimulation douloureuse peut prendre plusieurs formes, une simple déformation de

la peau ou alors correspondre à une atteinte directe (lésion ou traumatisme).

Concernant la transduction dans le cas d'une déformation de la peau, le mécanisme de transduction est le même que celui évoqué pour le toucher.

Dans le cas d’une lésion ou d’un traumatisme, les tissus vont libérer des substances appelées algogènes comme les histamines, les prostaglandines ou les bradykinines. Ces substances vont alors se fixer sur des récepteurs qui leur sont spécifiques et localisés sur la membrane des nocicepteurs. Ces nocicepteurs vont être stimulés et engendrer un potentiel de récepteur. Si ce potentiel de récepteur atteint la valeur seuil, un PA sera généré.

Par ailleurs, la théorie du portillon de Melzack et Wall postule l’existence, dans la corne

dorsale de la moelle épinière, d'un mécanisme nerveux fonctionnant comme un portillon pouvant augmenter ou diminuer le débit des impulsions nerveuses transmises par des

récepteurs au SNC.

La sensibilité tactile et certaines stimulations douloureuses empruntent les mêmes voies ascendantes. La voie du toucher et la voie de la douleur s'influencent donc mutuellement. Plus généralement, cette théorie permet de mettre en évidence comment l'émotion, les attentes et l'expérience peuvent interagir et moduler la douleur.

Il existe trois grandes portes :

• La première porte est localisée dans la moelle épinière.
• La seconde se situe au niveau du bulbe rachidien.
• La dernière se trouve au niveau du cortex préfrontal, lorsque nous sommes focalisés sur une tâche à réaliser, nous ressentons moins la douleur.

Comme pour chaque modalité sensorielle, la somesthésie emprunte des voies qui lui sont

dédiées. Il existe quatre types de fibres nerveuses somesthésiques, se différenciant par leur

diamètre et la présence ou non d’une gaine de myéline. La vitesse de conduction de l’influx nerveux est plus rapide au niveau des fibres myélinisées et ce d’autant plus que le diamètre des fibres est gros.

Par ordre décroissant de diamètre et de vitesse de conduction, nous trouvons :

• Les fibres A? innervant les propriocepteurs des muscles.
• Les fibres A? innervant les mécanorécepteurs de la peau.
• Les fibres A? et C transmettant des informations sur la température et la douleur.

Plus précisément, les fibres A? transmettent les informations du toucher beaucoup plus rapidement que les fibres C véhiculant les informations douloureuses.

Dans la somesthésie, la moelle épinière correspond au premier niveau d’intégration. Elle possède une racine dorsale et une racine ventrale. Ces deux racines assurent la communication entre le SNC et le SNP. La racine dorsale reçoit les afférences communiquant des informations du monde extérieur à travers les différents récepteurs sensoriels alors que la racine ventrale envoie des efférences communiquant des informations en provenance des structures cérébrales supérieures vers les muscles.

Il existe 31 paires de nerfs spinaux qui peuvent être regroupés en 4 régions : cervicale, dorsale, lombaire et sacrée.

Chaque segment spinal reçoit des informations tactiles d’un territoire cutané qui lui est spécifique que nous appelons dermatome.

Il existe deux grandes voies acheminant les informations somesthésiques au cortex :

- La voie des colonnes dorsales et du lemnisque médian véhicule les informations issues des mécanorécepteurs de la sensibilité tactile et de la proprioception.

- La voie spino-thalamique va transmettre des informations soit thermiques, soit douloureuse. Les fibres issues de la corne dorsale vont décusser dès leur entrée dans la moëlle épinière (spino) et vont directement aller dans le thalamus. Certaines fibres passent par la formation réticulée et font relais dans le thalamus avant d'aller jusqu'à l'aire somesthésique primaire.

Concernant le cortex somesthésique primaire, il est organisé en colonnes et reçoit des afférences en provenance du noyau VPL du thalamus. Comme pour les autres modalités sensorielles, chaque point du cortex somesthésique primaire correspond à un point précis du corps. Pour une région donnée, plus le nombre de récepteurs est important, plus la région cérébrale qui s’y rapporte est importante.

Concernant les aires somesthésiques secondaires, elles sont localisées à l’arrière de S1 et elles

jouent un rôle important dans l’intégration sensorielle. Elles interviennent dans la reconnaissance et la mémorisation des stimulations tactiles et elles établissent des communications cortico-corticales, non seulement avec le cortex somesthésique primaire, mais également avec d'autres aires cérébrales, comme le cortex pariétal postérieur (intervenant dans l’intégration des informations tactiles, proprioceptives, visuelles, vestibulaires, et auditives).