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[TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula

 
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 Rémi
 
  
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 MessagePosté le: Jeu 10 Déc - 17:41 (2009)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

Introduction : Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.

Problématique : En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’oeil et l’oreille ?

Plan : Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.

III - Anomalies et dysfonctionnements.

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :
- la myopie s’agit d’un trouble de la vision qui rend flous les objets au loin. Puisque l’œil est trop long, les rayons lumineux ne se rencontrent pas devant la rétine ; d’où la bonne vision de près du myope, mais une vision floue de loin ?le myope voit mieux de près que de loin. Ceci peut être corrigé par des lunettes ou encore une lentille de contact. À peu près 26 % de la population mondiale est myope.
Théories :
• La génétique - La taille de l'œil étant manifestement génétiquement déterminée, la plupart des chercheurs pensent que la myopie est héréditaire[2] avec parfois saut d'une génération voire une mutation. Le gène codant pour la taille de l'œil serait situé sur le chromosome 5. Le gène codant pour la taille et/ou la courbure de la cornée étant différent, plusieurs combinaisons sont possibles d'où la variabilité du résultat optique final.
Certaines études suggèrent que la myopie pourrait être héréditaire jusqu'à 89 %.
• L'environnement - Il est vrai qu'un excès de tonus du muscle ciliaire peut entraîner une myopie par spasme ciliaire, plus ou moins durable. De même l'indice de réfraction du cristallin peut être modifié par une forte exposition à la chaleur (opacité cristallinienne des souffleurs de verres). Ainsi une seconde théorie attribue la myopie à des facteurs environnementaux. Elle soutient qu'un travail de près soutenu renforce les muscles ciliaires qui assurent l'accommodation et diminuerait ainsi la courbure cristallinienne (ce qui augmente son pouvoir réfringent) d'une façon durable. Cette théorie serait compatible avec les cas de myopie non axile ou cornéenne et pourrait être confirmée par les nouveaux moyens de mesures précises de la courbure cristallinienne (échographie UBM et OCT).
Il n'est pas totalement exclu qu'une importante durée de travail sur écran ne soit pourvoyeuse de myopie tardive même si, pour le moment, les études montrent que la fatigue visuelle souvent évoquée ne résulterait que de troubles de la vision déjà présents[3] et non de pathologies acquises[4].
• Combinaison de facteurs génétiques et environnementaux
Les jumeaux monozygotes qui ont a priori le même patrimoine génétique n'ont pratiquement jamais le même degré de myopie (constatation de l'auteur) comme d'ailleurs le même caractère psychologique. Les gènes n'expliquent pas tout. La nature semble laisser un certain degré de liberté au facteur aléatoire et « jouer aux dés ». Ainsi par exemple le facteur génétique pourrait être potentialisé par un facteur environnemental dans le développement de la myopie. Il a été suggéré que des causes alimentaires, particulièrement la consommation de sucres rapides, étaient responsables de la forte augmentation de myopes durant les dernières décennies. Les données anthropologiques, ethnologiques, historiques et médicales en faveur de cette hypothèse sont assez fortes[5].

Lorsqu’il y a une lésion au lobe occipital



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 MessagePosté le: Jeu 10 Déc - 17:41 (2009)    Sujet du message: Publicité

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 Thomas.K
 
  
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 MessagePosté le: Ven 11 Déc - 18:42 (2009)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

I) Les organes
1) La vision :
 
L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se fait automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant aux couleurs cités précédemment ; les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cent cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.
 
(Ici au lycée : une maquette d’œil et une coupe d’œil)

2) L’audition :

 (Mettre légende : Externe ; Moyenne & Interne)
L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe et l'oreille moyenne recueillent les ondes sonores et les transmettent vers l'oreille interne où les vibrations mécaniques prennent une forme électrochimique pour stimuler les origines du nerf auditif.
²
       L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan et d’amplifier les ondes sonores de plus de 3000 Hz par résonance. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. Une onde sonore est caractérisé par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores.
 
Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne qui sont respectivement sur le schéma : le marteau, l’enclume et l’étrier. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. A l’intérieur de la cochlée, il y a un liquide labyrinthe dans lequel se propage l’onde. Cette onde en fonction de sa fréquence par un principe de résonance va stimuler les cellules ciliées dans l’organe de Corti. Ces cellules possèdent chacune cent cils (stéréocils). Les cellules placées au début de la cochlée réagissent aux sons aigus contrairement à celles placés à la fin de la cochlée qui réagissent aux sons graves. Les cellules ciliées vont donc transformer l’information en message nerveux électrique transmis ensuite au nerf auditif.
 
 
 

Tableau de comparaison :

Sens    Vision    Ouïe
Stimulus    Lumière : longueur d’onde    Ondes sonores
Récepteurs    Cônes et bâtonnets    Tympan
Convertisseur    Cônes et bâtonnets    osselets (mécanique)et Cochlée : cellules ciliées (électrique)
Transmetteurs    Nerf optique    Nerf cochléaire
        


II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?
1)    Les Voies nerveuses pour le visuelle.
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique n’est pas vraiment un nerf, il est formé de deux nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma  des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacun dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure
_________________
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 Rémi
 
  
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 MessagePosté le: Ven 1 Jan - 17:30 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

Introduction : Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.

Problématique : En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’œil et l’oreille ?

Plan : Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.

I) Les organes
1) La vision :
 
L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se fait automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant aux couleurs cités précédemment ; les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cent cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.
 
(Ici au lycée : une maquette d’œil et une coupe d’œil)

2) L’audition :

 (Mettre légende : Externe ; Moyenne & Interne)
L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe et l'oreille moyenne recueillent les ondes sonores et les transmettent vers l'oreille interne où les vibrations mécaniques prennent une forme électrochimique pour stimuler les origines du nerf auditif.

       L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan et d’amplifier les ondes sonores de plus de 3000 Hz par résonance. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. Une onde sonore est caractérisé par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores.
 
Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne qui sont respectivement sur le schéma : le marteau, l’enclume et l’étrier. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. A l’intérieur de la cochlée, il y a un liquide labyrinthe dans lequel se propage l’onde. Cette onde en fonction de sa fréquence par un principe de résonance va stimuler les cellules ciliées dans l’organe de Corti. Ces cellules possèdent chacune cent cils (stéréocils). Les cellules placées au début de la cochlée réagissent aux sons aigus contrairement à celles placés à la fin de la cochlée qui réagissent aux sons graves. Les cellules ciliées vont donc transformer l’information en message nerveux électrique transmis ensuite au nerf auditif.
 
Tableau de comparaison :

Sens    Vision    Ouïe
Stimulus    Lumière : longueur d’onde    Ondes sonores
Récepteurs    Cônes et bâtonnets    Tympan
Convertisseur    Cônes et bâtonnets    osselets (mécanique)et Cochlée : cellules ciliées (électrique)
Transmetteurs    Nerf optique    Nerf cochléaire
        
II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?
1) Les voies nerveuses pour l'audition
Au fond de l'oreille, les sons arrivent dans une zone appelée cochlée, structure qui comporte des récepteurs sensoriels. Lorsqu'ils sont stimulés, les cellules qui la composent envoient un message aux neurones sensitif. Ces cellules nerveuses qui sont l'unité fondamentale structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux, formée d'un corps cellulaire, l'axone, et les dendrites. Un message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action dans les fibres nerveuses, en amplitude de potentiel global dans le nerf et en concentration de neurotransmetteurs dans la synapse. Ce message arrive au niveau de la moelle épinière où ces neurones sensitifs transmettent les messages à d'autres neurones sensitifs par des synapses excitatrices. Une synapse est un site de transmission d'un message nerveux électrique d'un neurone à un autre. Au passage du message dans le neurone présynaptique, les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique et relâchent les neurotransmetteurs chimiques, ici l'acétylcholine dans le cas d'une synapse excitatrice et GABA dans le cas d'une synapse inhibiteur, dans l'espace synaptique : c'est l'exocytose. Tandis que les vésicules se dégradent dans l'espace synaptique. Ces neurotransmetteurs font ensuite se fixer sur les récepteurs présents sur la membrane postsynaptique. Lorsqu'il s'agit d'acétylcholine, un nouveau message électrique est créé, à l'inverse du GABA qui empêche la propagation d'un message. Un nouveau relais entre neurone a lieu dans le mésancéphale, une partie profonde du cerveau, pour finalement arriver dans le thalamus, un relais de communication qui reçoit les informations venant des récepteurs sensoriels. Puis le thalamus adresse les données aux neurones de l'aire auditive primaire située dans le cortex. A ce niveau, les sons ne sont toujours pas perçus comme des mots.

2)    Les voies nerveuses pour le visuelle.
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique n’est pas vraiment un nerf, il est formé de deux nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma  des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacun dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure.

III - Anomalies et dysfonctionnements.

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :
- la myopie s’agit d’un trouble de la vision qui rend flous les objets au loin. Puisque l’œil est trop long, les rayons lumineux ne se rencontrent pas devant la rétine ; d’où la bonne vision de près du myope, mais une vision floue de loin ?le myope voit mieux de près que de loin. Ceci peut être corrigé par des lunettes ou encore une lentille de contact. À peu près 26 % de la population mondiale est myope.
Théories :
• La génétique - La taille de l'œil étant manifestement génétiquement déterminée, la plupart des chercheurs pensent que la myopie est héréditaire[2] avec parfois saut d'une génération voire une mutation. Le gène codant pour la taille de l'œil serait situé sur le chromosome 5. Le gène codant pour la taille et/ou la courbure de la cornée étant différent, plusieurs combinaisons sont possibles d'où la variabilité du résultat optique final.
Certaines études suggèrent que la myopie pourrait être héréditaire jusqu'à 89 %.
• L'environnement - Il est vrai qu'un excès de tonus du muscle ciliaire peut entraîner une myopie par spasme ciliaire, plus ou moins durable. De même l'indice de réfraction du cristallin peut être modifié par une forte exposition à la chaleur (opacité cristallinienne des souffleurs de verres). Ainsi une seconde théorie attribue la myopie à des facteurs environnementaux. Elle soutient qu'un travail de près soutenu renforce les muscles ciliaires qui assurent l'accommodation et diminuerait ainsi la courbure cristallinienne (ce qui augmente son pouvoir réfringent) d'une façon durable. Cette théorie serait compatible avec les cas de myopie non axile ou cornéenne et pourrait être confirmée par les nouveaux moyens de mesures précises de la courbure cristallinienne (échographie UBM et OCT).
Il n'est pas totalement exclu qu'une importante durée de travail sur écran ne soit pourvoyeuse de myopie tardive même si, pour le moment, les études montrent que la fatigue visuelle souvent évoquée ne résulterait que de troubles de la vision déjà présents[3] et non de pathologies acquises[4].
• Combinaison de facteurs génétiques et environnementaux
Les jumeaux monozygotes qui ont a priori le même patrimoine génétique n'ont pratiquement jamais le même degré de myopie (constatation de l'auteur) comme d'ailleurs le même caractère psychologique. Les gènes n'expliquent pas tout. La nature semble laisser un certain degré de liberté au facteur aléatoire et « jouer aux dés ». Ainsi par exemple le facteur génétique pourrait être potentialisé par un facteur environnemental dans le développement de la myopie. Il a été suggéré que des causes alimentaires, particulièrement la consommation de sucres rapides, étaient responsables de la forte augmentation de myopes durant les dernières décennies. Les données anthropologiques, ethnologiques, historiques et médicales en faveur de cette hypothèse sont assez fortes[5].

Lorsqu’il y a une lésion au lobe occipital


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 Thomas.K
 
  
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 MessagePosté le: Ven 1 Jan - 18:36 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } H5 { margin-bottom: 0.21cm } A:link { so-language: zxx } -->


L'audition
  1. L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe recueille les ondes sonores et l'oreille moyenne les transmet vers l'oreille interne où les mouvements mécaniques deviennent un mouvement du liquide appelé la périlymphe à l'intérieur de la cochlée.


  2. Externe: Une onde sonore est caractérisé par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan via le conduit auditif externe et d’amplifier les ondes sonores de 2000 Hz à 7000 Hz par résonance avec aussi la tête et l'épaule. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. De plus, la géométrie du pavillon permet de percevoir la provenance du son. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores. Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne.


  3. Moyenne : L'oreille moyenne est à l'intérieur du crâne mais est dans un milieu aérien qui est comme le milieu atmosphérique. En effet, elle est relié au nez, au nasopharynx, par la trompe d'Eustache et donc au milieu extérieur. Cela permet d'équilibrer la pression des deux faces du tympan. L'oreille moyenne est constitué d'une chaîne d'osselets. Le premier, le marteau, transmet l'énergie du tympan à l'enclume qui va réaliser une démultiplication des mouvements. L'enclume est un levier qui va diminuer l'amplitude des mouvements mécanique pour amplifier leur force. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. Cette transformation de l'information est nécessaire pour pouvoir la transmettre au milieu liquide de la cochlée : c'est l'adaptation d'impédance.

  4. Interne : L'oreille interne est constitué de deux organes l'organe vestibulaire responsable de l'équilibre et la cochlée pour l'audition. Nous allons nous intéresser seulement au second.

La cochlée a la forme d'une coquille d'escargot, un long cylindre enroulé en spirale et est divisée en trois parties en longueur : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique, et le canal cochléaire.


La rampe vestibulaire (du latin scala vestibuli) est remplie de liquide, la périlymphe. Elle est séparée du canal cochléaire par la membrane de Reissner. A sa base, la platine de l'étrier transmet l'énergie mécanique dedans par la fenêtre ovale qui est une membrane semblable à celle du tympan, mince et souple . Sous la pression de l'étrier, cette membrane se creuse en créant ainsi des vibrations dans le périlymphe se propageant de la base aussi appelée le vestibule vers le sommet de la cochlée, l'apex.


La rampe tympanique (du latin scala tympani) est elle aussi remplie de périlymphe et est séparée du canal cochléaire par la membrane basilaire. Cette rampe est la suite de la rampe vestibulaire depuis l'apex en passant par l'helicotréma et elle redescend à la base pour arriver à la fenêtre ronde qui subit les déformations opposées à celles imposées par l'étrier à la fenêtre ovale grâce à cette anatomie


Le canal cochléaire (scala media) [modifier]
C'est la rampe centrale de la cochlée, comprise entre les rampes tympanique et vestibulaire. Le canal cochléaire est rempli d'endolymphe et séparé des rampes vestibulaire et tympanique respectivement par la membrane de Reissner et la membrane basilaire. Le canal cochléaire contient l'organe de Corti, l'élément sensoriel de l'audition, qui est stimulé mécaniquement par les vibrations se propageant à l'intérieur des rampes cochléaires. (Plus précisément ce sont les différences de pression entre les rampes vestibulaire et tympanique qui agissent sur l'organe de Corti.)
L'organe de Corti [modifier]
L'élément sensoriel de l'audition est l'organe de Corti. Cet organe est enfermé dans le canal cochléaire, et baigne dans l'endolymphe. Supporté par la membrane basilaire, l'organe de Corti s'étend tout le long de la cochlée et contient des milliers de cellules sensorielles ciliées (24000 par oreille) reliées à des fibres nerveuses provenant du nerf auditif. Les cellules ciliées possèdent une organisation spatiale remarquablement élaborée en trois dimensions, rendue possible par un arrangement spécialisé de cellules de soutiens et de membranes.
On distingue deux types de cellules sensorielles ciliées :
  • Les cellules ciliées internes (CCI), reliées principalement à des fibres nerveuses afférentes, ont un rôle de détection et communiquent au cerveau la présence de vibrations dans l'organe de Corti en réponse à des stimulations sonores.
  • Les cellules ciliées externes (CCE, environ trois fois plus nombreuses que les cellules internes), reliées à des fibres efférentes, sont impliquées dans un mécanisme de rétrocontrôle actif ayant pour fonction d'amplifier les vibrations détectées par les cellules ciliées internes. Les CCEs sont essentielles pour la sensibilité de l'oreille et son pouvoir de discrimination en fréquence.

On compte le long de la cochlée humaine environ 3500 cellules ciliées internes et 12500 cellules ciliées externes, qui sont reliées à environ 35000 fibres nerveuses.
Une propriété de base de l'organe de Corti est qu'il effectue une analyse en fréquence des stimulations sonores. En réponse à une fréquence donnée, les différentes portions de l'organe le long de la cochlée vibrent avec des amplitudes différentes. Les régions basales répondent aux fréquences élevées (dans les aigus), tandis que les régions proches de l'apex répondent aux basses fréquences (dans les graves). Il y a une gradation continue de la fréquence de réponse de la base vers l'apex; c'est ainsi la position d'une cellule ciliée le long de la cochlée qui détermine la fréquence à laquelle cette cellule montre une sensibilité maximale. On parle de l'« organisation tonotopique » de la cochlée.
Le principal mode de stimulation de l'organe de Corti en réponse au son met en jeu les vibrations de la membrane tympanique qui sont transmises à l'endolymphe du canal cochléaire par la chaîne des ossicules de l'oreille moyenne. Ces vibrations mettent en mouvement la membrane basilaire, puis les cellules ciliées par l'intermédiaire des cellules de soutien. D'autres modes de stimulation sont cependant possibles, le plus notable étant la perception auditive par conduction osseuse, où les cellules ciliées sont stimulées directement par les vibrations de l'os crânien.
Les sons détectés par l'oreille interne sont transmis au cerveau sous la forme d'impulsions nerveuses. L'intensité du son perçu est fonction de la vitesse de répétitions des impulsions, tandis que sa fréquence implique l'identification des fibres nerveuses qui transmettent les impulsions.
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Dernière édition par Thomas.K le Jeu 14 Jan - 17:50 (2010); édité 1 fois
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 MessagePosté le: Jeu 14 Jan - 16:22 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

Introduction : Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.

Problématique : En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’œil et l’oreille ?

Plan : Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.

I) Les organes
1) La vision :
 
L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se fait automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant aux couleurs cités précédemment ; les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cent cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.
 
(Ici au lycée : une maquette d’œil et une coupe d’œil)

2) L’audition :

 (Mettre légende : Externe ; Moyenne & Interne)
L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe et l'oreille moyenne recueillent les ondes sonores et les transmettent vers l'oreille interne où les vibrations mécaniques prennent une forme électrochimique pour stimuler les origines du nerf auditif.

       L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan et d’amplifier les ondes sonores de plus de 3000 Hz par résonance. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. Une onde sonore est caractérisé par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores.
 
Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne qui sont respectivement sur le schéma : le marteau, l’enclume et l’étrier. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. A l’intérieur de la cochlée, il y a un liquide labyrinthe dans lequel se propage l’onde. Cette onde en fonction de sa fréquence par un principe de résonance va stimuler les cellules ciliées dans l’organe de Corti. Ces cellules possèdent chacune cent cils (stéréocils). Les cellules placées au début de la cochlée réagissent aux sons aigus contrairement à celles placés à la fin de la cochlée qui réagissent aux sons graves. Les cellules ciliées vont donc transformer l’information en message nerveux électrique transmis ensuite au nerf auditif.
 
Tableau de comparaison :

Sens    Vision    Ouïe
Stimulus    Lumière : longueur d’onde    Ondes sonores
Récepteurs    Cônes et bâtonnets    Tympan
Convertisseur    Cônes et bâtonnets    osselets (mécanique)et Cochlée : cellules ciliées (électrique)
Transmetteurs    Nerf optique    Nerf cochléaire

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L'audition
  1. L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe recueille les ondes sonores et l'oreille moyenne les transmet vers l'oreille interne où les mouvements mécaniques deviennent un mouvement du liquide appelé la périlymphe à l'intérieur de la cochlée.


  2. Externe: Une onde sonore est caractérisé par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan via le conduit auditif externe et d’amplifier les ondes sonores de 2000 Hz à 7000 Hz par résonance avec aussi la tête et l'épaule. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. De plus, la géométrie du pavillon permet de percevoir la provenance du son. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores. Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne.


  3. Moyenne : L'oreille moyenne est à l'intérieur du crâne mais est dans un milieu aérien qui est comme le milieu atmosphérique. En effet, elle est relié au nez, au nasopharynx, par la trompe d'Eustache et donc au milieu extérieur. Cela permet d'équilibrer la pression des deux faces du tympan. L'oreille moyenne est constitué d'une chaîne d'osselets. Le premier, le marteau, transmet l'énergie du tympan à l'enclume qui va réaliser une démultiplication des mouvements. L'enclume est un levier qui va diminuer l'amplitude des mouvements mécanique pour amplifier leur force. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. Cette transformation de l'information est nécessaire pour pouvoir la transmettre au milieu liquide de la cochlée : c'est l'adaptation d'impédance.

  4. Interne : L'oreille interne est constitué de deux organes l'organe vestibulaire responsable de l'équilibre et la cochlée pour l'audition. Nous allons nous intéresser seulement au second.

La cochlée a la forme d'une coquille d'escargot, un long cylindre enroulé en spirale et est divisée en trois parties en longueur : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique, et le canal cochléaire.


La rampe vestibulaire (du latin scala vestibuli) est remplie de liquide, la périlymphe. Elle est séparée du canal cochléaire par la membrane de Reissner. A sa base, la platine de l'étrier transmet l'énergie mécanique dedans par la fenêtre ovale qui est une membrane semblable à celle du tympan, mince et souple . Sous la pression de l'étrier, cette membrane se creuse en créant ainsi des vibrations dans le périlymphe se propageant de la base aussi appelée le vestibule vers le sommet de la cochlée, l'apex.


La rampe tympanique (du latin scala tympani) est elle aussi remplie de périlymphe et est séparée du canal cochléaire par la membrane basilaire. Cette rampe est la suite de la rampe vestibulaire depuis l'apex en passant par l'helicotréma et elle redescend à la base pour arriver à la fenêtre ronde qui subit les déformations opposées à celles imposées par l'étrier à la fenêtre ovale grâce à cette anatomie


Le canal cochléaire (scala media) [modifier]
C'est la rampe centrale de la cochlée, comprise entre les rampes tympanique et vestibulaire. Le canal cochléaire est rempli d'endolymphe et séparé des rampes vestibulaire et tympanique respectivement par la membrane de Reissner et la membrane basilaire. Le canal cochléaire contient l'organe de Corti, l'élément sensoriel de l'audition, qui est stimulé mécaniquement par les vibrations se propageant à l'intérieur des rampes cochléaires. (Plus précisément ce sont les différences de pression entre les rampes vestibulaire et tympanique qui agissent sur l'organe de Corti.)
L'organe de Corti [modifier]
L'élément sensoriel de l'audition est l'organe de Corti. Cet organe est enfermé dans le canal cochléaire, et baigne dans l'endolymphe. Supporté par la membrane basilaire, l'organe de Corti s'étend tout le long de la cochlée et contient des milliers de cellules sensorielles ciliées (24000 par oreille) reliées à des fibres nerveuses provenant du nerf auditif. Les cellules ciliées possèdent une organisation spatiale remarquablement élaborée en trois dimensions, rendue possible par un arrangement spécialisé de cellules de soutiens et de membranes.
On distingue deux types de cellules sensorielles ciliées :
  • Les cellules ciliées internes (CCI), reliées principalement à des fibres nerveuses afférentes, ont un rôle de détection et communiquent au cerveau la présence de vibrations dans l'organe de Corti en réponse à des stimulations sonores.
  • Les cellules ciliées externes (CCE, environ trois fois plus nombreuses que les cellules internes), reliées à des fibres efférentes, sont impliquées dans un mécanisme de rétrocontrôle actif ayant pour fonction d'amplifier les vibrations détectées par les cellules ciliées internes. Les CCEs sont essentielles pour la sensibilité de l'oreille et son pouvoir de discrimination en fréquence.

On compte le long de la cochlée humaine environ 3500 cellules ciliées internes et 12500 cellules ciliées externes, qui sont reliées à environ 35000 fibres nerveuses.
Une propriété de base de l'organe de Corti est qu'il effectue une analyse en fréquence des stimulations sonores. En réponse à une fréquence donnée, les différentes portions de l'organe le long de la cochlée vibrent avec des amplitudes différentes. Les régions basales répondent aux fréquences élevées (dans les aigus), tandis que les régions proches de l'apex répondent aux basses fréquences (dans les graves). Il y a une gradation continue de la fréquence de réponse de la base vers l'apex; c'est ainsi la position d'une cellule ciliée le long de la cochlée qui détermine la fréquence à laquelle cette cellule montre une sensibilité maximale. On parle de l'« organisation tonotopique » de la cochlée.
Le principal mode de stimulation de l'organe de Corti en réponse au son met en jeu les vibrations de la membrane tympanique qui sont transmises à l'endolymphe du canal cochléaire par la chaîne des ossicules de l'oreille moyenne. Ces vibrations mettent en mouvement la membrane basilaire, puis les cellules ciliées par l'intermédiaire des cellules de soutien. D'autres modes de stimulation sont cependant possibles, le plus notable étant la perception auditive par conduction osseuse, où les cellules ciliées sont stimulées directement par les vibrations de l'os crânien.
Les sons détectés par l'oreille interne sont transmis au cerveau sous la forme d'impulsions nerveuses. L'intensité du son perçu est fonction de la vitesse de répétitions des impulsions, tandis que sa fréquence implique l'identification des fibres nerveuses qui transmettent les impulsions.

II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?
1) Les voies nerveuses pour l'audition
Au fond de l'oreille, les sons arrivent dans une zone appelée cochlée, structure qui comporte des récepteurs sensoriels. Lorsqu'ils sont stimulés, les cellules qui la composent envoient un message aux neurones sensitif. Ces cellules nerveuses qui sont l'unité fondamentale structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux, formée d'un corps cellulaire, l'axone, et les dendrites. Un message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action dans les fibres nerveuses, en amplitude de potentiel global dans le nerf et en concentration de neurotransmetteurs dans la synapse. Ce message arrive au niveau de la moelle épinière où ces neurones sensitifs transmettent les messages à d'autres neurones sensitifs par des synapses excitatrices. Une synapse est un site de transmission d'un message nerveux électrique d'un neurone à un autre. Au passage du message dans le neurone présynaptique, les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique et relâchent les neurotransmetteurs chimiques, ici l'acétylcholine dans le cas d'une synapse excitatrice et GABA dans le cas d'une synapse inhibiteur, dans l'espace synaptique : c'est l'exocytose. Tandis que les vésicules se dégradent dans l'espace synaptique. Ces neurotransmetteurs font ensuite se fixer sur les récepteurs présents sur la membrane postsynaptique. Lorsqu'il s'agit d'acétylcholine, un nouveau message électrique est créé, à l'inverse du GABA qui empêche la propagation d'un message. Un nouveau relais entre neurone a lieu dans le mésancéphale, une partie profonde du cerveau, pour finalement arriver dans le thalamus, un relais de communication qui reçoit les informations venant des récepteurs sensoriels. Puis le thalamus adresse les données aux neurones de l'aire auditive primaire située dans le cortex. A ce niveau, les sons ne sont toujours pas perçus comme des mots.

2)    Les voies nerveuses pour le visuelle.
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique n’est pas vraiment un nerf, il est formé de deux nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma  des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacun dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure.

III - Anomalies et dysfonctionnements.

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :
- la myopie s’agit d’un trouble de la vision qui rend flous les objets au loin. Puisque l’œil est trop long, les rayons lumineux ne se rencontrent pas devant la rétine ; d’où la bonne vision de près du myope, mais une vision floue de loin ?le myope voit mieux de près que de loin. Ceci peut être corrigé par des lunettes ou encore une lentille de contact. À peu près 26 % de la population mondiale est myope.
Théories :
• La génétique - La taille de l'œil étant manifestement génétiquement déterminée, la plupart des chercheurs pensent que la myopie est héréditaire[2] avec parfois saut d'une génération voire une mutation. Le gène codant pour la taille de l'œil serait situé sur le chromosome 5. Le gène codant pour la taille et/ou la courbure de la cornée étant différent, plusieurs combinaisons sont possibles d'où la variabilité du résultat optique final.
Certaines études suggèrent que la myopie pourrait être héréditaire jusqu'à 89 %.
• L'environnement - Il est vrai qu'un excès de tonus du muscle ciliaire peut entraîner une myopie par spasme ciliaire, plus ou moins durable. De même l'indice de réfraction du cristallin peut être modifié par une forte exposition à la chaleur (opacité cristallinienne des souffleurs de verres). Ainsi une seconde théorie attribue la myopie à des facteurs environnementaux. Elle soutient qu'un travail de près soutenu renforce les muscles ciliaires qui assurent l'accommodation et diminuerait ainsi la courbure cristallinienne (ce qui augmente son pouvoir réfringent) d'une façon durable. Cette théorie serait compatible avec les cas de myopie non axile ou cornéenne et pourrait être confirmée par les nouveaux moyens de mesures précises de la courbure cristallinienne (échographie UBM et OCT).
Il n'est pas totalement exclu qu'une importante durée de travail sur écran ne soit pourvoyeuse de myopie tardive même si, pour le moment, les études montrent que la fatigue visuelle souvent évoquée ne résulterait que de troubles de la vision déjà présents[3] et non de pathologies acquises[4].
• Combinaison de facteurs génétiques et environnementaux
Les jumeaux monozygotes qui ont a priori le même patrimoine génétique n'ont pratiquement jamais le même degré de myopie (constatation de l'auteur) comme d'ailleurs le même caractère psychologique. Les gènes n'expliquent pas tout. La nature semble laisser un certain degré de liberté au facteur aléatoire et « jouer aux dés ». Ainsi par exemple le facteur génétique pourrait être potentialisé par un facteur environnemental dans le développement de la myopie. Il a été suggéré que des causes alimentaires, particulièrement la consommation de sucres rapides, étaient responsables de la forte augmentation de myopes durant les dernières décennies. Les données anthropologiques, ethnologiques, historiques et médicales en faveur de cette hypothèse sont assez fortes[5].

Lorsqu’il y a une lésion au lobe occipital


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 MessagePosté le: Jeu 14 Jan - 17:34 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

L’ouïe et la vue : deux sens semblables, de la perception à l’interprétation.

Introduction : Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.

Problématique : En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’œil et l’oreille ?

Plan : Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.

I) Les organes
1) La vision :

L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se font automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant aux couleurs cités précédemment ; les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cents cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.

(Ici au lycée : une maquette d’œil et une coupe d’œil)

2) L’audition
1. L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe recueille les ondes sonores et l'oreille moyenne les transmet vers l'oreille interne où les mouvements mécaniques deviennent un mouvement du liquide appelé la péri lymphe à l'intérieur de la cochlée.

2. Externe: Une onde sonore est caractérisée par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan via le conduit auditif externe et d’amplifier les ondes sonores de 2000 Hz à 7000 Hz par résonance avec aussi la tête et l'épaule. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. De plus, la géométrie du pavillon permet de percevoir la provenance du son. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores. Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne.

3. Moyenne : L'oreille moyenne est à l'intérieur du crâne mais est dans un milieu aérien qui est comme le milieu atmosphérique. En effet, elle est reliée au nez, au nasopharynx, par la trompe d'Eustache et donc au milieu extérieur. Cela permet d'équilibrer la pression des deux faces du tympan. L'oreille moyenne est constituée d'une chaîne d'osselets. Le premier, le marteau, transmet l'énergie du tympan à l'enclume qui va réaliser une démultiplication des mouvements. L'enclume est un levier qui va diminuer l'amplitude des mouvements mécaniques pour amplifier leur force. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. Cette transformation de l'information est nécessaire pour pouvoir la transmettre au milieu liquide de la cochlée : c'est l'adaptation d'impédance.
4. Interne : L'oreille interne est constituée de deux organes l'organe vestibulaire responsable de l'équilibre et la cochlée pour l'audition. Nous allons nous intéresser seulement au second.

La cochlée a la forme d'une coquille d'escargot, un long cylindre enroulé en spirale et est divisée en trois parties en longueur : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique, et le canal cochléaire.


La rampe vestibulaire (du latin scala vestibuli) est remplie de liquide, la périlymphe. Elle est séparée du canal cochléaire par la membrane de Reissner. A sa base, la platine de l'étrier transmet l'énergie mécanique dedans par la fenêtre ovale qui est une membrane semblable à celle du tympan, mince et souple. Sous la pression de l'étrier, cette membrane se creuse en créant ainsi des vibrations dans la péri lymphe se propageant de la base aussi appelée le vestibule vers le sommet de la cochlée, l'apex.


La rampe tympanique (du latin scala tympani) est elle aussi remplie de périlymphe et est séparée du canal cochléaire par la membrane basilaire. Cette rampe est la suite de la rampe vestibulaire depuis l'apex en passant par l'helicotréma et elle redescend à la base pour arriver à la fenêtre ronde qui subit les déformations opposées à celles imposées par l'étrier à la fenêtre ovale grâce à cette anatomie


Le canal cochléaire (scala media) [modifier]
C'est la rampe centrale de la cochlée, comprise entre les rampes tympanique et vestibulaire. Le canal cochléaire est rempli d'endolymphe et séparé des rampes vestibulaire et tympanique respectivement par la membrane de Reissner et la membrane basilaire. Le canal cochléaire contient l'organe de Corti, l'élément sensoriel de l'audition, qui est stimulé mécaniquement par les vibrations se propageant à l'intérieur des rampes cochléaires. (Plus précisément ce sont les différences de pression entre les rampes vestibulaire et tympanique qui agissent sur l'organe de Corti.)
L'organe de Corti [modifier]
L'élément sensoriel de l'audition est l'organe de Corti. Cet organe est enfermé dans le canal cochléaire, et baigne dans l'endolymphe. Supporté par la membrane basilaire, l'organe de Corti s'étend tout le long de la cochlée et contient des milliers de cellules sensorielles ciliées (24000 par oreille) reliées à des fibres nerveuses provenant du nerf auditif. Les cellules ciliées possèdent une organisation spatiale remarquablement élaborée en trois dimensions, rendue possible par un arrangement spécialisé de cellules de soutiens et de membranes.
On distingue deux types de cellules sensorielles ciliées :
• Les cellules ciliées internes (CCI), reliées principalement à des fibres nerveuses afférentes, ont un rôle de détection et communiquent au cerveau la présence de vibrations dans l'organe de Corti en réponse à des stimulations sonores.
• Les cellules ciliées externes (CCE, environ trois fois plus nombreuses que les cellules internes), reliées à des fibres efférentes, sont impliquées dans un mécanisme de rétrocontrôle actif ayant pour fonction d'amplifier les vibrations détectées par les cellules ciliées internes. Les CCEs sont essentielles pour la sensibilité de l'oreille et son pouvoir de discrimination en fréquence.

On compte le long de la cochlée humaine environ 3500 cellules ciliées internes et 12500 cellules ciliées externes, qui sont reliées à environ 35000 fibres nerveuses.
Une propriété de base de l'organe de Corti est qu'il effectue une analyse en fréquence des stimulations sonores. En réponse à une fréquence donnée, les différentes portions de l'organe le long de la cochlée vibrent avec des amplitudes différentes. Les régions basales répondent aux fréquences élevées (dans les aigus), tandis que les régions proches de l'apex répondent aux basses fréquences (dans les graves). Il y a une gradation continue de la fréquence de réponse de la base vers l'apex; c'est ainsi la position d'une cellule ciliée le long de la cochlée qui détermine la fréquence à laquelle cette cellule montre une sensibilité maximale. On parle de l'« organisation tonotopique » de la cochlée.
Le principal mode de stimulation de l'organe de Corti en réponse au son met en jeu les vibrations de la membrane tympanique qui sont transmises à l'endolymphe du canal cochléaire par la chaîne des ossicules de l'oreille moyenne. Ces vibrations mettent en mouvement la membrane basilaire, puis les cellules ciliées par l'intermédiaire des cellules de soutien. D'autres modes de stimulation sont cependant possibles, le plus notable étant la perception auditive par conduction osseuse, où les cellules ciliées sont stimulées directement par les vibrations de l'os crânien.
Les sons détectés par l'oreille interne sont transmis au cerveau sous la forme d'impulsions nerveuses. L'intensité du son perçu est fonction de la vitesse de répétitions des impulsions, tandis que sa fréquence implique l'identification des fibres nerveuses qui transmettent les impulsions.

II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?
1) Les voies nerveuses pour l'audition
Au fond de l'oreille, les sons arrivent dans une zone appelée cochlée, structure qui comporte des récepteurs sensoriels. Lorsqu'ils sont stimulés, les cellules qui la composent envoient un message aux neurones sensitif. Ces cellules nerveuses qui sont l'unité fondamentale structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux, formée d'un corps cellulaire, l'axone, et les dendrites. Un message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action dans les fibres nerveuses, en amplitude de potentiel global dans le nerf et en concentration de neurotransmetteurs dans la synapse. Ce message arrive au niveau de la moelle épinière où ces neurones sensitifs transmettent les messages à d'autres neurones sensitifs par des synapses excitatrices. Une synapse est un site de transmission d'un message nerveux électrique d'un neurone à un autre. Au passage du message dans le neurone présynaptique, les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique et relâchent les neurotransmetteurs chimiques, ici l'acétylcholine dans le cas d'une synapse excitatrice et GABA dans le cas d'une synapse inhibiteur, dans l'espace synaptique : c'est l'exocytose. Tandis que les vésicules se dégradent dans l'espace synaptique. Ces neurotransmetteurs font ensuite se fixer sur les récepteurs présents sur la membrane postsynaptique. Lorsqu'il s'agit d'acétylcholine, un nouveau message électrique est créé, à l'inverse du GABA qui empêche la propagation d'un message. Un nouveau relais entre neurone a lieu dans le mésencéphale, une partie profonde du cerveau, pour finalement arriver dans le thalamus, un relais de communication qui reçoit les informations venant des récepteurs sensoriels. Puis le thalamus adresse les données aux neurones de l'aire auditive primaire située dans le cortex. A ce niveau, les sons ne sont toujours pas perçus comme des mots. L’aire auditive traduit le message et reconnaît les sons qu’ils envoient sous forme de messages nerveux à l’aire de Wernicke, ou aire de compréhension du langage parlé qui convertit les sons en mots. Les informations sont transmises à l’aire de Broca liée par le faisceau arqué. L’aire de Broca crée un programme comprenant l’ordre dans lequel les muscles de la parole vont agir et le transmet à l’aire motrice…

2) Les voies nerveuses pour le visuel
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique est en réalité un abus de langage : il est formé de nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacun dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure.

III) Anomalies et dysfonctionnements.

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :
- la myopie s’agit d’un trouble de la vision qui rend flous les objets au loin. Puisque l’œil est trop long, les rayons lumineux ne se rencontrent pas devant la rétine ; d’où la bonne vision de près du myope, mais une vision floue de loin ?le myope voit mieux de près que de loin. Ceci peut être corrigé par des lunettes ou encore une lentille de contact. À peu près 26 % de la population mondiale est myope.
Théories :
• La génétique - La taille de l'œil étant manifestement génétiquement déterminée, la plupart des chercheurs pensent que la myopie est héréditaire[2] avec parfois saut d'une génération voire une mutation. Le gène codant pour la taille de l'œil serait situé sur le chromosome 5. Le gène codant pour la taille et/ou la courbure de la cornée étant différent, plusieurs combinaisons sont possibles d'où la variabilité du résultat optique final.
Certaines études suggèrent que la myopie pourrait être héréditaire jusqu'à 89 %.
• L'environnement - Il est vrai qu'un excès de tonus du muscle ciliaire peut entraîner une myopie par spasme ciliaire, plus ou moins durable. De même l'indice de réfraction du cristallin peut être modifié par une forte exposition à la chaleur (opacité cristallinienne des souffleurs de verres). Ainsi une seconde théorie attribue la myopie à des facteurs environnementaux. Elle soutient qu'un travail de près soutenu renforce les muscles ciliaires qui assurent l'accommodation et diminuerait ainsi la courbure cristallinienne (ce qui augmente son pouvoir réfringent) d'une façon durable. Cette théorie serait compatible avec les cas de myopie non axile ou cornéenne et pourrait être confirmée par les nouveaux moyens de mesures précises de la courbure cristallinienne (échographie UBM et OCT).
Il n'est pas totalement exclu qu'une importante durée de travail sur écran ne soit pourvoyeuse de myopie tardive même si, pour le moment, les études montrent que la fatigue visuelle souvent évoquée ne résulterait que de troubles de la vision déjà présents[3] et non de pathologies acquises[4].
• Combinaison de facteurs génétiques et environnementaux
Les jumeaux monozygotes qui ont a priori le même patrimoine génétique n'ont pratiquement jamais le même degré de myopie (constatation de l'auteur) comme d'ailleurs le même caractère psychologique. Les gènes n'expliquent pas tout. La nature semble laisser un certain degré de liberté au facteur aléatoire et « jouer aux dés ». Ainsi par exemple le facteur génétique pourrait être potentialisé par un facteur environnemental dans le développement de la myopie. Il a été suggéré que des causes alimentaires, particulièrement la consommation de sucres rapides, étaient responsables de la forte augmentation de myopes durant les dernières décennies. Les données anthropologiques, ethnologiques, historiques et médicales en faveur de cette hypothèse sont assez fortes [5].

Lorsqu’il y a une lésion au lobe occipital


IV) Sources

http://www.cochlee.org
www.google.fr Images
http://hompage.mac.com/Itbo/EvolVie/physio/sysn1.htm
Trésor de la Langue Française informatisé


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 MessagePosté le: Jeu 21 Jan - 17:09 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

Kerveillant Rémi
Kerveillant Thomas
Yindoula Allan

L’ouïe et la vue : deux sens semblables,
de la perception à l’interprétation.


Introduction :

Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.
En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’œil et l’oreille ?
Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.


I) Deux sens semblables

1) La vision
L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se font automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant aux couleurs cités précédemment ; les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cents cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.

2) L’audition
1. L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe recueille les ondes sonores et l'oreille moyenne les transmet vers l'oreille interne où les mouvements mécaniques deviennent un mouvement du liquide appelé la péri lymphe à l'intérieur de la cochlée.

2. Externe: Une onde sonore est caractérisée par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan via le conduit auditif externe et d’amplifier les ondes sonores de 2000 Hz à 7000 Hz par résonance avec aussi la tête et l'épaule. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. De plus, la géométrie du pavillon permet de percevoir la provenance du son. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores. Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne.

3. Moyenne : L'oreille moyenne est à l'intérieur du crâne mais est dans un milieu aérien qui est comme le milieu atmosphérique. En effet, elle est reliée au nez, au nasopharynx, par la trompe d'Eustache et donc au milieu extérieur. Cela permet d'équilibrer la pression des deux faces du tympan. L'oreille moyenne est constituée d'une chaîne d'osselets. Le premier, le marteau, transmet l'énergie du tympan à l'enclume qui va réaliser une démultiplication des mouvements. L'enclume est un levier qui va diminuer l'amplitude des mouvements mécaniques pour amplifier leur force. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. Cette transformation de l'information est nécessaire pour pouvoir la transmettre au milieu liquide de la cochlée : c'est l'adaptation d'impédance.
4. Interne : L'oreille interne est constituée de deux organes l'organe vestibulaire responsable de l'équilibre et la cochlée pour l'audition. Nous allons nous intéresser seulement au second.

La cochlée a la forme d'une coquille d'escargot, un long cylindre enroulé en spirale et est divisée en trois parties en longueur : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique, et le canal cochléaire.


La rampe vestibulaire (du latin scala vestibuli) est remplie de liquide, la périlymphe. Elle est séparée du canal cochléaire par la membrane de Reissner. A sa base, la platine de l'étrier transmet l'énergie mécanique dedans par la fenêtre ovale qui est une membrane semblable à celle du tympan, mince et souple. Sous la pression de l'étrier, cette membrane se creuse en créant ainsi des vibrations dans la péri lymphe se propageant de la base aussi appelée le vestibule vers le sommet de la cochlée, l'apex.


La rampe tympanique (du latin scala tympani) est elle aussi remplie de périlymphe et est séparée du canal cochléaire par la membrane basilaire. Cette rampe est la suite de la rampe vestibulaire depuis l'apex en passant par l'helicotréma et elle redescend à la base pour arriver à la fenêtre ronde qui subit les déformations opposées à celles imposées par l'étrier à la fenêtre ovale grâce à cette anatomie


Le canal cochléaire (scala media) [modifier]
C'est la rampe centrale de la cochlée, comprise entre les rampes tympanique et vestibulaire. Le canal cochléaire est rempli d'endolymphe et séparé des rampes vestibulaire et tympanique respectivement par la membrane de Reissner et la membrane basilaire. Le canal cochléaire contient l'organe de Corti, l'élément sensoriel de l'audition, qui est stimulé mécaniquement par les vibrations se propageant à l'intérieur des rampes cochléaires. (Plus précisément ce sont les différences de pression entre les rampes vestibulaire et tympanique qui agissent sur l'organe de Corti.)
L'organe de Corti [modifier]
L'élément sensoriel de l'audition est l'organe de Corti. Cet organe est enfermé dans le canal cochléaire, et baigne dans l'endolymphe. Supporté par la membrane basilaire, l'organe de Corti s'étend tout le long de la cochlée et contient des milliers de cellules sensorielles ciliées (24000 par oreille) reliées à des fibres nerveuses provenant du nerf auditif. Les cellules ciliées possèdent une organisation spatiale remarquablement élaborée en trois dimensions, rendue possible par un arrangement spécialisé de cellules de soutiens et de membranes.
On distingue deux types de cellules sensorielles ciliées :
• Les cellules ciliées internes (CCI), reliées principalement à des fibres nerveuses afférentes, ont un rôle de détection et communiquent au cerveau la présence de vibrations dans l'organe de Corti en réponse à des stimulations sonores.
• Les cellules ciliées externes (CCE, environ trois fois plus nombreuses que les cellules internes), reliées à des fibres efférentes, sont impliquées dans un mécanisme de rétrocontrôle actif ayant pour fonction d'amplifier les vibrations détectées par les cellules ciliées internes. Les CCEs sont essentielles pour la sensibilité de l'oreille et son pouvoir de discrimination en fréquence.

On compte le long de la cochlée humaine environ 3500 cellules ciliées internes et 12500 cellules ciliées externes, qui sont reliées à environ 35000 fibres nerveuses.
Une propriété de base de l'organe de Corti est qu'il effectue une analyse en fréquence des stimulations sonores. En réponse à une fréquence donnée, les différentes portions de l'organe le long de la cochlée vibrent avec des amplitudes différentes. Les régions basales répondent aux fréquences élevées (dans les aigus), tandis que les régions proches de l'apex répondent aux basses fréquences (dans les graves). Il y a une gradation continue de la fréquence de réponse de la base vers l'apex; c'est ainsi la position d'une cellule ciliée le long de la cochlée qui détermine la fréquence à laquelle cette cellule montre une sensibilité maximale. On parle de l'« organisation tonotopique » de la cochlée.
Le principal mode de stimulation de l'organe de Corti en réponse au son met en jeu les vibrations de la membrane tympanique qui sont transmises à l'endolymphe du canal cochléaire par la chaîne des ossicules de l'oreille moyenne. Ces vibrations mettent en mouvement la membrane basilaire, puis les cellules ciliées par l'intermédiaire des cellules de soutien. D'autres modes de stimulation sont cependant possibles, le plus notable étant la perception auditive par conduction osseuse, où les cellules ciliées sont stimulées directement par les vibrations de l'os crânien.
Les sons détectés par l'oreille interne sont transmis au cerveau sous la forme d'impulsions nerveuses. L'intensité du son perçu est fonction de la vitesse de répétitions des impulsions, tandis que sa fréquence implique l'identification des fibres nerveuses qui transmettent les impulsions.


II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?

1) Les voies nerveuses pour l'audition
Au fond de l'oreille, les sons arrivent dans une zone appelée cochlée, structure qui comporte des récepteurs sensoriels. Lorsqu'ils sont stimulés, les cellules qui la composent envoient un message aux neurones sensitif. Ces cellules nerveuses qui sont l'unité fondamentale structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux, formée d'un corps cellulaire, l'axone, et les dendrites. Un message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action dans les fibres nerveuses, en amplitude de potentiel global dans le nerf et en concentration de neurotransmetteurs dans la synapse. Ce message arrive au niveau de la moelle épinière où ces neurones sensitifs transmettent les messages à d'autres neurones sensitifs par des synapses excitatrices. Une synapse est un site de transmission d'un message nerveux électrique d'un neurone à un autre. Au passage du message dans le neurone présynaptique, les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique et relâchent les neurotransmetteurs chimiques, ici l'acétylcholine dans le cas d'une synapse excitatrice et GABA dans le cas d'une synapse inhibiteur, dans l'espace synaptique : c'est l'exocytose. Tandis que les vésicules se dégradent dans l'espace synaptique. Ces neurotransmetteurs font ensuite se fixer sur les récepteurs présents sur la membrane postsynaptique. Lorsqu'il s'agit d'acétylcholine, un nouveau message électrique est créé, à l'inverse du GABA qui empêche la propagation d'un message. Un nouveau relais entre neurone a lieu dans le mésencéphale, une partie profonde du cerveau, pour finalement arriver dans le thalamus, un relais de communication qui reçoit les informations venant des récepteurs sensoriels. Puis le thalamus adresse les données aux neurones de l'aire auditive primaire située dans le cortex. A ce niveau, les sons ne sont toujours pas perçus comme des mots. L’aire auditive traduit le message et reconnaît les sons qu’ils envoient sous forme de messages nerveux à l’aire de Wernicke, ou aire de compréhension du langage parlé qui convertit les sons en mots. Les informations sont transmises à l’aire de Broca liée par le faisceau arqué. L’aire de Broca crée un programme comprenant l’ordre dans lequel les muscles de la parole vont agir et le transmet à l’aire motrice…

2) Les voies nerveuses pour le visuel
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique est en réalité un abus de langage : il est formé de nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacune dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure. Maintenant, les informations nerveuses vont être traitées par l’aire visuelle primaire qui intervient dans la perception des couleurs, des formes, des mouvements, et par l’aire visuelle secondaire qui combine les informations sur les couleurs, les formes, ... venant de l’aire visuelle primaire et c’est elle qui donne son sens à une image.


III) Anomalies et dysfonctionnements.

A utiliser : http://fr.wikipedia.org/wiki/Acouphène
http://olfac.univ-lyon1.fr/documentation/audition/acouphene/index.htm

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :
- la myopie s’agit d’un trouble de la vision qui rend flous les objets au loin. Puisque l’œil est trop long, les rayons lumineux ne se rencontrent pas devant la rétine ; d’où la bonne vision de près du myope, mais une vision floue de loin ?le myope voit mieux de près que de loin. Ceci peut être corrigé par des lunettes ou encore une lentille de contact. À peu près 26 % de la population mondiale est myope.
Théories :
• La génétique - La taille de l'œil étant manifestement génétiquement déterminée, la plupart des chercheurs pensent que la myopie est héréditaire[2] avec parfois saut d'une génération voire une mutation. Le gène codant pour la taille de l'œil serait situé sur le chromosome 5. Le gène codant pour la taille et/ou la courbure de la cornée étant différent, plusieurs combinaisons sont possibles d'où la variabilité du résultat optique final.
Certaines études suggèrent que la myopie pourrait être héréditaire jusqu'à 89 %.
• L'environnement - Il est vrai qu'un excès de tonus du muscle ciliaire peut entraîner une myopie par spasme ciliaire, plus ou moins durable. De même l'indice de réfraction du cristallin peut être modifié par une forte exposition à la chaleur (opacité cristallinienne des souffleurs de verres). Ainsi une seconde théorie attribue la myopie à des facteurs environnementaux. Elle soutient qu'un travail de près soutenu renforce les muscles ciliaires qui assurent l'accommodation et diminuerait ainsi la courbure cristallinienne (ce qui augmente son pouvoir réfringent) d'une façon durable. Cette théorie serait compatible avec les cas de myopie non axile ou cornéenne et pourrait être confirmée par les nouveaux moyens de mesures précises de la courbure cristallinienne (échographie UBM et OCT).
Il n'est pas totalement exclu qu'une importante durée de travail sur écran ne soit pourvoyeuse de myopie tardive même si, pour le moment, les études montrent que la fatigue visuelle souvent évoquée ne résulterait que de troubles de la vision déjà présents[3] et non de pathologies acquises[4].
• Combinaison de facteurs génétiques et environnementaux
Les jumeaux monozygotes qui ont a priori le même patrimoine génétique n'ont pratiquement jamais le même degré de myopie (constatation de l'auteur) comme d'ailleurs le même caractère psychologique. Les gènes n'expliquent pas tout. La nature semble laisser un certain degré de liberté au facteur aléatoire et « jouer aux dés ». Ainsi par exemple le facteur génétique pourrait être potentialisé par un facteur environnemental dans le développement de la myopie. Il a été suggéré que des causes alimentaires, particulièrement la consommation de sucres rapides, étaient responsables de la forte augmentation de myopes durant les dernières décennies. Les données anthropologiques, ethnologiques, historiques et médicales en faveur de cette hypothèse sont assez fortes [5].

Lorsqu’il y a une lésion au lobe occipital


IV) Sources

http://www.cochlee.org
www.google.fr Images
http://hompage.mac.com/Itbo/EvolVie/physio/sysn1.htm
Trésor de la Langue Française informatisé
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acouphène

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 Rémi
 
  
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 MessagePosté le: Jeu 28 Jan - 09:21 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

http://www.futura-sciences.com/comprendre/d/dossier259-1.php

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 Thomas.K
 
  
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 MessagePosté le: Jeu 28 Jan - 10:00 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

Kerveillant Rémi
Kerveillant Thomas
Yindoula Allan

L’ouïe et la vue : deux sens semblables,
de la perception à l’interprétation.


Introduction :

Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.
En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’œil et l’oreille ?
Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.


I) Deux sens semblables

1) La vision
L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se font automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant à ces trois couleurs. Le rouge, le vert et le bleu sont les trois couleurs primaires de l'optique à partir des quelles on peut créer n'importe quel couleur de l'arc-en-ciel en mélangeant ces trois couleurs de concentration diverses. Donc les couleurs captées par l'œil ne sont que ces trois couleurs mais ce sera le cerveau après intégration des informations nerveuses, qui retrouvera les véritables teintes de couleur en fonction de l'intensité de ces trois couleurs les unes par rapport aux autres. Les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cents cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.

L'audition
1. L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. L'oreille externe recueille les ondes sonores et l'oreille moyenne les transmet vers l'oreille interne où les mouvements mécaniques deviennent un mouvement du liquide appelé la périlymphe à l'intérieur de la cochlée.

2. Externe: Une onde sonore est caractérisée par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan via le conduit auditif externe et d’amplifier les ondes sonores de 2000 Hz à 7000 Hz par résonance avec aussi la tête et l'épaule. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. De plus, la géométrie du pavillon permet de percevoir la provenance du son. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores. Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne.

3. Moyenne : L'oreille moyenne est à l'intérieur du crâne mais est dans un milieu aérien qui est comme le milieu atmosphérique. En effet, elle est relié au nez, au nasopharynx, par la trompe d'Eustache et donc au milieu extérieur. Cela permet d'équilibrer la pression des deux faces du tympan. L'oreille moyenne est constituée d'une chaîne d'osselets. Le premier, le marteau, transmet l'énergie du tympan à l'enclume qui va réaliser une démultiplication des mouvements. L'enclume est un levier qui va diminuer l'amplitude des mouvements mécanique pour amplifier leur force. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. Cette transformation de l'information est nécessaire pour pouvoir la transmettre au milieu liquide de la cochlée : c'est l'adaptation d'impédance.
4. Interne : L'oreille interne est constituée de deux organes l'organe vestibulaire responsable de l'équilibre et la cochlée pour l'audition. Nous allons nous intéresser seulement au second.
La cochlée a la forme d'une coquille d'escargot, un long cylindre enroulé en spirale et est divisée en trois parties en longueur : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique, et le canal cochléaire.

La rampe vestibulaire (du latin Scala vestibuli) est remplie de liquide, la périlymphe. Elle est séparée du canal cochléaire par la membrane de Reissner. A sa base, la platine de l'étrier transmet l'énergie mécanique dedans par la fenêtre ovale qui est une membrane semblable à celle du tympan, mince et souple. Sous la pression de l'étrier, cette membrane se creuse en créant ainsi des vibrations dans la périlymphe se propageant de la base aussi appelée le vestibule vers le sommet de la cochlée, l'apex.

La rampe tympanique (du latin Scala tympani) est elle aussi remplie de périlymphe et est séparée du canal cochléaire par la membrane basilaire. Cette rampe est la suite de la rampe vestibulaire depuis l'apex en passant par l'helicotréma et elle redescend à la base pour arriver à la fenêtre ronde qui subit les déformations opposées à celles imposées par l'étrier à la fenêtre ovale grâce à cette anatomie.

Entre ces deux rampes, il y a la rampe centrale (du latin Scala media) le canal cochléaire qui contient l’organe de Corti baignant dans de l’endolymphe et est séparé de la rampe vestibulaire par la membrane de Reissner et de la rampe tympanique par la membrane basilaire. L’organe de Corti est le véritable récepteur sensoriel de l’audition et est supporté par la membrane basilaire. Les vibrations qui se propagent dans les rampes vestibulaire et tympanique entraînent un mouvement mécanique de pression sur le canal cochléaire et donc sur l’organe de Corti. Celui-ci possède sur tout le long de la cochlée environ 24 000 cellules sensorielles par oreille. Elles sont organisées de manières complexes dans l’espace en trois dimensions. (Voir les images du M.E.B). Ces cellules sont les cellules ciliées et il en existe deux sortes. Elles sont appelés ainsi car elles possèdent des excroissances : plus de cent stéréocils rangés de façon géométriques par taille. La première sorte est les cellules ciliées internes (à gauche sur l’image) qui détectent les vibrations dans cet organe et le communiquent au cerveau par des voies afférentes. La deuxième sorte est les cellules ciliées externe (à droite sur l’image) et elles ont un rôle efférent qui consiste à amplifier les vibrations détectées par les cellules ciliées internes pour la sensibilité de l’oreille et la dissociation des différentes fréquences. On appelle cela un mécanisme de rétrocontrôle dû au cerveau. Sur une coupe de l’organe de Corti, on a une cellule ciliée interne pour trois cellules ciliées externe. On totalise sur l’ensemble de la cochlée humaine environ 3500 cellules ciliées internes et 12500 cellules ciliées externes qui sont reliées à environ 35 000 fibres nerveuses. Ce mouvement de pression qui va du haut vers le bas et inversement appuie sur les cellules ciliées en contact avec la membrane basilaire. Cela stimule les cellules ciliées. Mais d’autres modes de stimulation sont possibles notamment par les vibrations propagées par l’os crânien. La stimulation crée un message nerveux sensitif composé de trains de potentiel d’action. L’intensité du son perçu est codée en vitesse de répétition de ces impulsions alors que sa fréquence permet l’identification de la fibre nerveuse ainsi que celle de la cellule sensoriel stimulée. Ce message nerveux a pour destination le cortex cérébral.
C’est l’organe de Corti qui est le responsable de « l’organisation tonotopique » de la cochlée. C’est-à-dire que chaque partie de l’organe de Corti en fonction qu’il soit dans les régions basales pour les aigus et vers l’apex pour les graves. C’est ainsi que la position d’une cellule ciliée détermine sa sensibilité optimale à une fréquence donnée et à une amplitude donnée.


Adresses url des images :
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/ear/midear/earmi.jpg
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/ear/inear/bekesy.jpg
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/cochlea/schcoch.jpg
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/napex.jpg
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/nbase.jpg
Animation : S. Blatrix sur un concept G. Rebillard / R. Pujol Schéma fonctionnel de l'organe de Corti
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/hcells/generalite_ihc.j…
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/hcells/generalite_ohc.j…
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/hcells/ihc/ihc.jpg
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/hcells/ohc/ohcs.gif
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/hcells/vue_sfce/ihcster…
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/corti/hcells/vue_sfce/ohc.gif



II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?

1) Les voies nerveuses pour l'audition
Au fond de l'oreille, les sons arrivent dans une zone appelée cochlée, structure qui comporte des récepteurs sensoriels. Lorsqu'ils sont stimulés, les cellules qui la composent envoient un message aux neurones sensitif. Ces cellules nerveuses qui sont l'unité fondamentale structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux, formée d'un corps cellulaire, l'axone, et les dendrites. Un message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action dans les fibres nerveuses, en amplitude de potentiel global dans le nerf et en concentration de neurotransmetteurs dans la synapse. Ce message arrive au niveau de la moelle épinière où ces neurones sensitifs transmettent les messages à d'autres neurones sensitifs par des synapses excitatrices. Une synapse est un site de transmission d'un message nerveux électrique d'un neurone à un autre. Au passage du message dans le neurone présynaptique, les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique et relâchent les neurotransmetteurs chimiques, ici l'acétylcholine dans le cas d'une synapse excitatrice et GABA dans le cas d'une synapse inhibiteur, dans l'espace synaptique : c'est l'exocytose. Tandis que les vésicules se dégradent dans l'espace synaptique. Ces neurotransmetteurs font ensuite se fixer sur les récepteurs présents sur la membrane postsynaptique. Lorsqu'il s'agit d'acétylcholine, un nouveau message électrique est créé, à l'inverse du GABA qui empêche la propagation d'un message. Un nouveau relais entre neurone a lieu dans le mésencéphale, une partie profonde du cerveau, pour finalement arriver dans le thalamus, un relais de communication qui reçoit les informations venant des récepteurs sensoriels. Puis le thalamus adresse les données aux neurones de l'aire auditive primaire située dans le cortex. A ce niveau, les sons ne sont toujours pas perçus comme des mots. L’aire auditive traduit le message et reconnaît les sons qu’ils envoient sous forme de messages nerveux à l’aire de Wernicke, ou aire de compréhension du langage parlé qui convertit les sons en mots. Les informations sont transmises à l’aire de Broca liée par le faisceau arqué. L’aire de Broca crée un programme comprenant l’ordre dans lequel les muscles de la parole vont agir et le transmet à l’aire motrice…

2) Les voies nerveuses pour le visuel
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique est en réalité un abus de langage : il est formé de nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacune dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure. Maintenant, les informations nerveuses vont être traitées par l’aire visuelle primaire qui intervient dans la perception des couleurs, des formes, des mouvements, et par l’aire visuelle secondaire qui combine les informations sur les couleurs, les formes, ... venant de l’aire visuelle primaire et c’est elle qui donne son sens à une image.


III) Anomalies et dysfonctionnements.

A utiliser : http://fr.wikipedia.org/wiki/Acouphène
http://olfac.univ-lyon1.fr/documentation/audition/acouphene/index.htm

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :
- la myopie s’agit d’un trouble de la vision qui rend flous les objets au loin. Puisque l’œil est trop long, les rayons lumineux ne se rencontrent pas devant la rétine ; d’où la bonne vision de près du myope, mais une vision floue de loin ?le myope voit mieux de près que de loin. Ceci peut être corrigé par des lunettes ou encore une lentille de contact. À peu près 26 % de la population mondiale est myope.
Théories :
• La génétique - La taille de l'œil étant manifestement génétiquement déterminée, la plupart des chercheurs pensent que la myopie est héréditaire[2] avec parfois saut d'une génération voire une mutation. Le gène codant pour la taille de l'œil serait situé sur le chromosome 5. Le gène codant pour la taille et/ou la courbure de la cornée étant différent, plusieurs combinaisons sont possibles d'où la variabilité du résultat optique final.
Certaines études suggèrent que la myopie pourrait être héréditaire jusqu'à 89 %.
• L'environnement - Il est vrai qu'un excès de tonus du muscle ciliaire peut entraîner une myopie par spasme ciliaire, plus ou moins durable. De même l'indice de réfraction du cristallin peut être modifié par une forte exposition à la chaleur (opacité cristallinienne des souffleurs de verres). Ainsi une seconde théorie attribue la myopie à des facteurs environnementaux. Elle soutient qu'un travail de près soutenu renforce les muscles ciliaires qui assurent l'accommodation et diminuerait ainsi la courbure cristallinienne (ce qui augmente son pouvoir réfringent) d'une façon durable. Cette théorie serait compatible avec les cas de myopie non axile ou cornéenne et pourrait être confirmée par les nouveaux moyens de mesures précises de la courbure cristallinienne (échographie UBM et OCT).
Il n'est pas totalement exclu qu'une importante durée de travail sur écran ne soit pourvoyeuse de myopie tardive même si, pour le moment, les études montrent que la fatigue visuelle souvent évoquée ne résulterait que de troubles de la vision déjà présents[3] et non de pathologies acquises[4].
• Combinaison de facteurs génétiques et environnementaux
Les jumeaux monozygotes qui ont a priori le même patrimoine génétique n'ont pratiquement jamais le même degré de myopie (constatation de l'auteur) comme d'ailleurs le même caractère psychologique. Les gènes n'expliquent pas tout. La nature semble laisser un certain degré de liberté au facteur aléatoire et « jouer aux dés ». Ainsi par exemple le facteur génétique pourrait être potentialisé par un facteur environnemental dans le développement de la myopie. Il a été suggéré que des causes alimentaires, particulièrement la consommation de sucres rapides, étaient responsables de la forte augmentation de myopes durant les dernières décennies. Les données anthropologiques, ethnologiques, historiques et médicales en faveur de cette hypothèse sont assez fortes [5].

Lorsqu’il y a une lésion au lobe occipital


IV) Sources

http://www.cochlee.org
www.google.fr Images
http://hompage.mac.com/Itbo/EvolVie/physio/sysn1.htm
Trésor de la Langue Française informatisé
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acouphène

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 MessagePosté le: Jeu 28 Jan - 16:37 (2010)    Sujet du message: TPE sans image Répondre en citant

Kerveillant Rémi
Kerveillant Thomas
Yindoula Allan

L’ouïe et la vue : deux sens semblables,
de la perception à l’interprétation.


Introduction :

Le corps humain perçoit de nombreuses informations de son environnement grâce aux récepteurs sensoriels au nombre de cinq : le toucher, le goût, l’odorat, la vision, et l’ouïe, ces deux derniers sens seront développés dans cet exposé. Ces informations sont traitées par le cerveau, organe du central, qui agit en conséquence.
En quoi sont semblables les circuits nerveux de deux récepteurs sensoriels, l’œil et l’oreille ?
Dans un premier temps, nous rappellerons le fonctionnement de deux récepteurs sensoriels : l’œil et l’oreille, puis dans un deuxième temps, nous étudierons les circuits de l’information nerveuse et de son traitement par le cerveau, et finalement, nous terminerons par développer les différentes anomalies existantes.


I) Deux sens semblables

1) La vision
L’œil est composé de plusieurs éléments : de la cornée qui est une protection de l’œil de l’extérieur, puis derrière l’iris d’un cristallin. L’œil forme sur la rétine une image renversée des objets. L’ensemble des milieux (surtout la cornée et le cristallin) est donc comparable à une lentille convergente. Grâce au cristallin qui peut se déformer, la mise au point des images se font automatiquement. Les récepteurs sensoriels de l’œil transforment la lumière qu’ils reçoivent en messages nerveux. Ils contiennent en effet des pigments sensibles à la lumière. D’après leur aspect, on distingue deux types de récepteurs : les cônes et les bâtonnets. Les premiers, présents surtout dans la région centrale de la rétine, la fovéa, où il n’y a aucun bâtonnet, fournissent en pleine lumière une vision colorée très précise dont on décompose trois types différents : rouge, vert et bleu qui réagissent aux longueurs d’ondes correspondant à ces trois couleurs. Le rouge, le vert et le bleu sont les trois couleurs primaires de l'optique à partir des quelles on peut créer n'importe quel couleur de l'arc-en-ciel en mélangeant ces trois couleurs de concentration diverses. Donc les couleurs captées par l'œil ne sont que ces trois couleurs mais ce sera le cerveau après intégration des informations nerveuses, qui retrouvera les véritables teintes de couleur en fonction de l'intensité de ces trois couleurs les unes par rapport aux autres. Les secondes sont responsables de la vision en faible lumière, réagissant à l’intensité lumineuse, en fournissant des images floues et non colorées. On évalue à deux cents cinquante millions le nombre de récepteurs sensoriels de la rétine, et on dénombre six millions de cellules cônes pour cent vingt millions de cellules bâtonnets. Ces récepteurs lumineux décomposent l’information en signaux électriques, sous la forme de message nerveux sensoriel, envoyés au cerveau par le nerf optique.



2) L’audition
L'oreille se compose de trois parties, de dehors en dedans : l'oreille externe, l'oreille moyenne et l'oreille interne. Une onde sonore est caractérisée par leur amplitude, leur hauteur et leur timbre. L'oreille externe recueille les ondes sonores et l'oreille moyenne les transmet vers l'oreille interne où les mouvements mécaniques deviennent un mouvement du liquide appelé la périlymphe à l'intérieur de la cochlée.

L’oreille externe, qui chez l’homme est un pavillon, sert à conduire le son jusqu’au tympan via le conduit auditif externe et d’amplifier les ondes sonores de 2000 Hz à 7000 Hz par résonance avec aussi la tête et l'épaule. L’oreille humaine distingue les sons de 20 Hz à 20 kHz. De plus, la géométrie du pavillon permet de percevoir la provenance du son. Les ondes arrivent donc au tympan qui est une membrane fine et fragile avec une forme conique vibrant sous l’effet des ondes sonores. Ces ondes sont concentrées en son centre puis transmis aux osselets au niveau de l’oreille moyenne.

L'oreille moyenne est à l'intérieur du crâne mais est dans un milieu aérien qui est comme le milieu atmosphérique. En effet, elle est relié au nez, au nasopharynx, par la trompe d'Eustache et donc au milieu extérieur. Cela permet d'équilibrer la pression des deux faces du tympan. L'oreille moyenne est constituée d'une chaîne d'osselets. Le premier, le marteau, transmet l'énergie du tympan à l'enclume qui va réaliser une démultiplication des mouvements. L'enclume est un levier qui va diminuer l'amplitude des mouvements mécanique pour amplifier leur force. L’étrier va répercuter cette information mécanique à la cochlée en se plaquant dessus. Cette transformation de l'information est nécessaire pour pouvoir la transmettre au milieu liquide de la cochlée : c'est l'adaptation d'impédance.
L'oreille interne est constituée de deux organes l'organe vestibulaire responsable de l'équilibre et la cochlée pour l'audition. Nous allons nous intéresser seulement au second.
La cochlée a la forme d'une coquille d'escargot, un long cylindre enroulé en spirale et est divisée en trois parties en longueur : la rampe vestibulaire, la rampe tympanique, et le canal cochléaire.

La rampe vestibulaire (du latin Scala vestibuli) est remplie de liquide, la périlymphe. Elle est séparée du canal cochléaire par la membrane de Reissner. A sa base, la platine de l'étrier transmet l'énergie mécanique dedans par la fenêtre ovale qui est une membrane semblable à celle du tympan, mince et souple. Sous la pression de l'étrier, cette membrane se creuse en créant ainsi des vibrations dans la périlymphe se propageant de la base aussi appelée le vestibule vers le sommet de la cochlée, l'apex.

La rampe tympanique (du latin Scala tympani) est elle aussi remplie de périlymphe et est séparée du canal cochléaire par la membrane basilaire. Cette rampe est la suite de la rampe vestibulaire depuis l'apex en passant par l'helicotréma et elle redescend à la base pour arriver à la fenêtre ronde qui subit les déformations opposées à celles imposées par l'étrier à la fenêtre ovale grâce à cette anatomie.

Entre ces deux rampes, il y a la rampe centrale (du latin Scala media) le canal cochléaire qui contient l’organe de Corti baignant dans de l’endolymphe et est séparé de la rampe vestibulaire par la membrane de Reissner et de la rampe tympanique par la membrane basilaire. L’organe de Corti est le véritable récepteur sensoriel de l’audition et est supporté par la membrane basilaire. Les vibrations qui se propagent dans les rampes vestibulaire et tympanique entraînent un mouvement mécanique de pression sur le canal cochléaire et donc sur l’organe de Corti. Celui-ci possède sur tout le long de la cochlée environ 24 000 cellules sensorielles par oreille. Elles sont organisées de manières complexes dans l’espace en trois dimensions. (Voir les images du M.E.B). Ces cellules sont les cellules ciliées et il en existe deux sortes. Elles sont appelés ainsi car elles possèdent des excroissances : plus de cent stéréocils rangés de façon géométriques par taille. La première sorte est les cellules ciliées internes (à gauche sur l’image) qui détectent les vibrations dans cet organe et le communiquent au cerveau par des voies afférentes. La deuxième sorte est les cellules ciliées externe (à droite sur l’image) et elles ont un rôle efférent qui consiste à amplifier les vibrations détectées par les cellules ciliées internes pour la sensibilité de l’oreille et la dissociation des différentes fréquences. On appelle cela un mécanisme de rétrocontrôle dû au cerveau. Sur une coupe de l’organe de Corti, on a une cellule ciliée interne pour trois cellules ciliées externe. On totalise sur l’ensemble de la cochlée humaine environ 3500 cellules ciliées internes et 12500 cellules ciliées externes qui sont reliées à environ 35 000 fibres nerveuses. Ce mouvement de pression qui va du haut vers le bas et inversement appuie sur les cellules ciliées en contact avec la membrane basilaire. Cela stimule les cellules ciliées. Mais d’autres modes de stimulation sont possibles notamment par les vibrations propagées par l’os crânien. La stimulation crée un message nerveux sensitif composé de trains de potentiel d’action. L’intensité du son perçu est codée en vitesse de répétition de ces impulsions alors que sa fréquence permet l’identification de la fibre nerveuse ainsi que celle de la cellule sensoriel stimulée. Ce message nerveux a pour destination le cortex cérébral.
C’est l’organe de Corti qui est le responsable de « l’organisation tonotopique » de la cochlée. C’est-à-dire que chaque partie de l’organe de Corti en fonction qu’il soit dans les régions basales pour les aigus et vers l’apex pour les graves. C’est ainsi que la position d’une cellule ciliée détermine sa sensibilité optimale à une fréquence donnée et à une amplitude donnée.


II) Comment le cerveau interprète-t-il les messages nerveux ?

1) Les voies nerveuses pour l'audition
Au fond de l'oreille, les sons arrivent dans une zone appelée cochlée, structure qui comporte des récepteurs sensoriels. Lorsqu'ils sont stimulés, les cellules qui la composent envoient un message aux neurones sensitif. Ces cellules nerveuses qui sont l'unité fondamentale structurelle et fonctionnelle du tissu nerveux, formée d'un corps cellulaire, l'axone, et les dendrites. Un message nerveux est codé en fréquence de potentiels d'action dans les fibres nerveuses, en amplitude de potentiel global dans le nerf et en concentration de neurotransmetteurs dans la synapse. Ce message arrive au niveau de la moelle épinière où ces neurones sensitifs transmettent les messages à d'autres neurones sensitifs par des synapses excitatrices. Une synapse est un site de transmission d'un message nerveux électrique d'un neurone à un autre. Au passage du message dans le neurone présynaptique, les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique et relâchent les neurotransmetteurs chimiques, ici l'acétylcholine dans le cas d'une synapse excitatrice et GABA dans le cas d'une synapse inhibiteur, dans l'espace synaptique : c'est l'exocytose. Tandis que les vésicules se dégradent dans l'espace synaptique. Ces neurotransmetteurs font ensuite se fixer sur les récepteurs présents sur la membrane postsynaptique. Lorsqu'il s'agit d'acétylcholine, un nouveau message électrique est créé, à l'inverse du GABA qui empêche la propagation d'un message. Un nouveau relais entre neurone a lieu dans le mésencéphale, une partie profonde du cerveau, pour finalement arriver dans le thalamus, un relais de communication qui reçoit les informations venant des récepteurs sensoriels. Puis le thalamus adresse les données aux neurones de l'aire auditive primaire située dans le cortex. A ce niveau, les sons ne sont toujours pas perçus comme des mots. L’aire auditive traduit le message et reconnaît les sons qu’ils envoient sous forme de messages nerveux à l’aire de Wernicke, ou aire de compréhension du langage parlé qui convertit les sons en mots. Les informations sont transmises à l’aire de Broca liée par le faisceau arqué. L’aire de Broca crée un programme comprenant l’ordre dans lequel les muscles de la parole vont agir et le transmet à l’aire motrice…

2) Les voies nerveuses pour le visuel
Dans chacune des rétines les cellules ganglionnaires se regroupent pour que leurs axones forment le nerf optique. Mais le nerf optique est en réalité un abus de langage : il est formé de nerfs ou faisceaux de fibre constituant les voies nerveuses optiques. Pour l’œil droit, les axones du côté droit de la rétine se regroupent ensemble dans le faisceau temporal alors que les axones du côté gauche de la rétine vont dans le faisceau nasal et inversement pour l’œil gauche.
Le chiasma des nerfs optiques ou chiasma optique est l’entrecroisement des fibres nerveuses des voies optiques, situé à proximité de l'hypophyse (derrière les orbites et devant l’hypothalamus). C’est-à-dire que les voies nerveuses nasales inter changent leurs positions contrairement aux voies nerveuses temporales qui restent chacune dans leur prolongement. Ainsi les informations nerveuses du champ visuel droit de chaque œil se dirigent vers l’hémisphère droit du cerveau et celles du champ gauche de chaque œil vont vers l’hémisphère gauche. Cette disposition anatomique permettra après traitement de l’information du centre nerveux central, la vision en relief.
Les couples de fibres nerveuses ainsi formées vont chacune dans le thalamus de chaque hémisphère et plus précisément dans le corps géniculé ou genouillé latéral. Les deux thalamus sont reliés par un pont de substance grise, la commissure. Maintenant, les informations nerveuses vont être traitées par l’aire visuelle primaire qui intervient dans la perception des couleurs, des formes, des mouvements, et par l’aire visuelle secondaire qui combine les informations sur les couleurs, les formes, ... venant de l’aire visuelle primaire et c’est elle qui donne son sens à une image.


III) Anomalies et dysfonctionnements.

Néanmoins, il se peut que des anomalies se produisent liées à une information faussée au niveau des récepteurs sensoriels, ou soit à une mauvaise traduction du cerveau, ou soit à une lésion du système nerveux.
En effet, nos organes sensoriels ne sont pas infaillibles. Voyons quelques cas d’erreurs où nous sommes dupés :

1)Le mirage
En général, on se représente mentalement le mirage comme étant un étrange phénomène apparaissant aux voyageurs dans le désert.

Mais, qu’est-ce vraiment un mirage ? Existe-t-il uniquement dans les déserts chauds ?

Les mirages ne se produisent pas seulement dans les déserts, mais partout où de l’air chaud et de l’air froid se retrouvent empilés en couches, ce qui crée de fortes différences de température entre chaque couche. De ce fait, la lumière « fait des siennes ». En effet, certains rayons lumineux sont déviés et deviennent incurvés: il s’agit de ceux qui traversent des milieux hétérogènes.
Or, normalement, les rayons lumineux sont toujours rectilignes. La déviation de quelques uns de ces derniers s’explique par les variations de températures. En effet, si de différences de température sont présentes, les densités des milieux sont également différentes. De plus, la nature du milieu est modifiée puisqu’il n’est plus homogène, mais hétérogène, donc les lois de la physique optiques changent ; ce qui explique le fait que des rayons lumineux puissent être incurvés. Par ailleurs, plus les couches sont nombreuses, plus le rayon est courbé, si bien que le trajet d’un rayon lumineux peut parfois ressembler, voire même être une parabole.

L’œil, n’étant pas adapté à reconnaître ni les directions initiales, ni même les trajets des rayons lumineux, ne s’attardent que sur la direction d’arrivée de ces rayons. Pour ce récepteur, les rayons se trouvent toujours en ligne droite. Par conséquent, cette information erronée est traitée par le cerveau ; ce qui crée ces illusions d’optique. Il en va de même avec tout autre récepteur visuel tels que les objectifs d’appareils photos.







IV) Sources

1) Support papier
Manuel SVT 3° programme 1999.
Périodiques :
Science & Vie Junior n°56 Hors Série Avril 2004
Science & Vie Junior n°84 Septembre 1996

2) Internet
http://www.cochlee.org
www.google.fr Images
http://homepage.mac.com/ltbo/EvolVie/physio/sysn1.htm
http://www.neuroreille.com/promenade/francais/ear/fear.htm
T.L.F.I (Le Trésor de la Langue Française Informatisé)
http://www.clinique-causse.com/pages/otologie_oreille_interne.html
http://portail.colval.qc.ca/physique/Physique/NYC/Chapitre5/Oeil.jpg
Wikipédia :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Thalamus
http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_régions_du_cerveau_humain
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cortex_visuel_primaire
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lobe_occipital
http://fr.wikipedia.org/wiki/Scissure_calcarine
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lobe_temporal
http://fr.wikipedia.org/wiki/Lobe_pariétal
http://fr.wikipedia.org/wiki/Saccade_occulaire
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acouphène
http://fr.wikipedia.org/wiki/Audition
http://www.astrosurf.com/luxorion/vision-couleurs.htm

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 MessagePosté le: Jeu 28 Jan - 16:42 (2010)    Sujet du message: [TPE] The two Kerveillant & Alayinskydoula Répondre en citant

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