Sens (physiologie)

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Les cinq sens (série), 1872–79, Hans Makart.

Du point de vue physiologique, les sens sont les organes de la perception. Les sens et leur fonctionnement, leur classification, et la théorie épistémologique qui soutient leur étude sont des sujets abordés par plusieurs disciplines, principalement les neurosciences, mais aussi la psychologie cognitive (ou science cognitive), et toutes les philosophies ayant trait à la perception.

Définition

La définition la plus largement admise est celle qui fait des sens un système de récepteurs, ou cellules sensitives, capable de capter et de traduire plusieurs formes d'énergie (stimuli) et de les transmettre au système nerveux central sous forme d'influx nerveux. Ces influx nerveux, les sensations proprement dites^[1], sont alors interprétés par l'encéphale, ou son équivalent chez les espèces qui en sont dépourvues, pour en permettre la perception. L'influx nerveux est ensuite codé sous forme de potentiels d'actions et l'information transmise à des régions spécialisées du cerveau. Selon le type de stimulation, les centres de traitement du cerveau diffèrent. Il existe en effet une zone spécialisée dans le traitement des stimuli olfactifs, visuels, tactils, etc.

Il n'y a pas d'accord véritable des neurophysiologistes sur le nombre exact de sens chez l'humain et les autres animaux. La multiplicité des rapports entre le monde sensible et le monde intelligible laisse augurer des difficultés rencontrées dans la recherche d'une définition précise. Une définition largement répandue et réductrice sous-entend le monde sensible comme restreint à cinq sens : goût, odorat, audition, vision et toucher. Mais il est admis que la perception sensorielle des animaux est en fait plus vaste. Pour les mammifères, dont l'homme, on peut citer le sens de l'équilibre perçu au moyen des trois canaux semi-circulaires de l'oreille interne, le sens de la proprioception qui nous signale la position relative des membres de notre corps et qui nous permet par exemple (même aveugle ou simplement les yeux fermés) d'amener notre index sur le bout du nez. Ces sens et d'autres ne rentrent pas dans les cinq sens couramment connus. Les pigeons ou les dauphins sont capables de percevoir les lignes de champs magnétique terrestres ou ses variations.

Mais le terme de sens peut revêtir deux aspects bien différents suivant que l’on soit en présence d'une communication immédiate (donc instinctive) ou médiate (donc rationnelle, scientifique). Malebranche rattachait le monde réel à la raison et le monde sensible à un monde illusoire et trompeur. En fait, les sens ne sont pas uniquement des transducteurs permettant la mesure de paramètres. Toute vision réductionniste assimilant la perception à une configuration cérébrale semble donc illusoire. Les sens sont les instruments de la perception, c'est-à-dire le lien qui relie l'organisme au monde extérieur et qui lui permet de reconnaître, grâce à l'interprétation donnée par la pensée et la connaissance, les informations qui, parmi l'ensemble de celles lui parvenant, pourraient lui être utiles.

Sens et empirisme

De par cette définition assez vaste, plusieurs sens peuvent être identifiés. L'inventaire de ces sens peut d'ores et déjà s'enclencher par la définition aristotélicienne retenant ces cinq sens. Aristote, en opposition avec Platon, décrivait l’apprentissage des règles qui gouvernent les rapports physiques des éléments entre eux, la construction des lois universelles, comme fondée sur nos sens. Cette école aristotélicienne sera à l'origine de la doctrine épistémologique de l'empirisme.

Sens humains et non-humains

Tous les animaux présentent des récepteurs sensoriels leur permettant de percevoir le monde autour d'eux, incluant plusieurs de ceux précités, valables pour l'homme. Cependant les mécanismes et capacités peuvent varier.

Par exemple, les chiens ont un sens de l'odorat plus fin que celui de l'homme, bien que le mécanisme mis en jeu soit le même. Les mites ont des récepteurs olfactifs sur leurs antennes, et des récepteurs aux vibrations sonores sur leurs ailes. Les cténophores ont un récepteur de l'équilibre (un statocyte) qui fonctionne très différemment des canaux semi-circulaires mammaliens.

Type de sens

La réception d'énergie électromagnétique

Vision

La partie la plus importante de l'œil est le globe oculaire qui est le véritable organe de la vue. Le globe oculaire a la forme d'une sphère, et il est formé de trois couches de tissus superposées :

• la sclérotique ;
• la choroïde avec l'iris et la pupille, qui forment ensemble l'uvée ;
• la rétine où se trouvent les cellules nerveuses d'où part le nerf optique.

Électroception

L'électroception (ou électroréception), le plus signicatif des sens non-humains, est la capacité à détecter les champs électriques. Beaucoup d'espèces de poissons, requins, raies, peuvent sentir des modifications du champ électrique dans leur proximité immédiate. Certains poissons sentent passivement des changements dans le champ électrique proche ; d'autres génèrent le leur, d'intensité faible, et peuvent sentir la répartition du potentiel sur leur surface corporelle ; d'autres encore utilisent ces capacités de génération et de sensation pour la communication sociale. Les mécanismes permettant la construction d'une représentation spatiale à partir d'infimes différences de potentiel impliquent la comparaison des temps de latence des pics en provenance de chacune des parties du corps.

Le seul ordre de mammifères connu pour présenter la faculté d'électroception est l'ordre des monotrèmes, parmi lesquels l'ornithorynque a le sens le plus développé^[2].

Les humains (et probablement les autres mammifères) peuvent détecter les champs électriques indirectement, par le biais de l'effet qu'ils provoquent sur les poils. Par exemple, un ballon électriquement chargé exercera une force d'attraction sur des cheveux, ce qui peut être senti par le toucher, et être identifié comme provenant d'une charge électrique (et non du vent ou autre chose).

Magnétoception

La magnétoception est la capacité à détecter des variations de champ magnétique. Elle est couramment observée chez les oiseaux, c'est d'ailleurs ce même sens qui leur permettrait de s'orienter lors de leurs migrations à l'aide du champ magnétique terrestre . La magnétoception est également observée chez des insectes comme les abeilles ainsi que chez certains cétacés.

On doit également l'inférer chez certains mammifères comme les bovidés : les vaches tendent à orienter l'axe longitudinal de leur corps selon l'axe du magnétisme terrestre. Cette constatation statistique concerne aussi bien les vaches broutant que les vaches ruminant allongées. On a également fait cette constatation chez les cervidés. Ni le mécanisme, ni l'utilité de ce comportement ne sont actuellement connus (2009).^{[réf. souhaitée]}

Mécanoréception

Toucher

Le toucher fournit des informations par contact de la peau avec la surface des objets. La peau a deux couches, son épaisseur est de un à quatre millimètres selon les parties du corps. Elle est très élastique, ce qui lui permet une certaine plasticité. C'est par la peau que proviennent les sensations du toucher : tactile (reconnaissance de textures), thermique (le chaud, le froid), ou même émotionnelle (douleur, sensualité ...). La première couche superficielle de revêtement s'appelle « épiderme ». La deuxième couche est une partie profonde où se trouvent les terminaisons nerveuses, elle s'appelle « derme ».

Ouïe

L'ouïe ou l'audition est la capacité de percevoir des sons. Elle résulte de la propagation d'ondes longitudinales dans l'atmosphère émises dans une bande de fréquences allant de 20 à 20 000 hertz chez l'Homme (voir jusqu'à 24 000 hertz selon les personnes), puis reçues et adaptées par l'organe de l'audition, l'oreille. Le pavillon de l'oreille externe focalise et amplifie l'onde qui passe dans le conduit et met en vibration le tympan. Puis il est transmis par la chaîne d'osselets jusque dans l'oreille interne. Le son est transmis au cerveau par les cellules nerveuses à l'intérieur du colimaçon et le nerf auditif. Il est ensuite analysé et interprété (cf. psychoacoustique).

Écholocation

Particulièrement développé chez certaines espèces animales telles que les chauves-souris et les cétacés, l'écholocation consiste en la perception d'un environnement et la localisation d'obstacles à l'aide de l'ouïe, par l'analyse des réflexions d'ondes sonores (ou échos) produits par ces obstacles. Certains aveugles utilisent également l'écholocation pour localiser des obstacles ou estimer leur distance à une paroi.

Proprioception

La proprioception est la perception du corps. C'est une perception à laquelle les gens ont fréquemment recours sans savoir qu'elle existe.

Plus facilement démontrée qu'expliquée, la proprioception est la perception « inconsciente » de l'endroit où se trouvent les différentes parties du corps, et ce à chaque instant (ceci peut être démontré à une personne en lui demandant d'effectuer un mouvement quelconque, comme par exemple celui de lever la main, alors qu'elle a les yeux fermés ; la personne en question aura, à chaque instant du mouvement effectué, la connaissance de l'endroit où se trouve la partie du corps déplacée, en l'occurrence sa main ; cette connaissance est permise par la proprioception, puisqu'en principe les autres sens ne peuvent être renseignés à son sujet).

Chimioréception

Goût

La langue compte 3000 papilles gustatives formées de cellules spécialisées dans les saveurs de base : salé, umami, sucré, amer et acide ou aigre. On croyait autrefois que chaque saveur disposait d'une partie de la langue qui lui est réservée, toutefois des études ont démontré le contraire par application d'une goutte de substance salée ou sucrée au même endroit : le sujet parvenait à reconnaître la saveur quelle que soit la localisation de la goutte, la "cartographie des saveurs" est donc obsolète. Les cellules réceptrices captent les stimulations et transmettent au cerveau les signaux correspondants. Ce qui permet de ressentir le goût.

Odorat

Le nez est un organe très sensible qui est capable de percevoir des milliers d'odeurs. L'olfaction est le deuxième des sens après le goût à utiliser une réaction moléculaire donc "chimique". Selon la théorie physiologique actuellement en vigueur, des configurations spécifiques combinant des centaines de cellules olfactives, sont amenées à réagir à une certaine particularité de la molécule odorante. Si on respire par le nez, l'air passe directement dans la gorge et une toute petite partie arrive alors aux cellules olfactives. Ces cellules vont transmettre des impulsions informatives au nerf olfactif qui envoie un signal électrique au cerveau, lui permettant de reconnaître l'odeur par le système olfactif. Les neurones récepteurs olfactifs diffèrent des autres neurones en cela qu'ils meurent et se régénèrent à intervalles réguliers.

Thermoception

La thermoception est le sens de perception de la chaleur et de l'absence de chaleur (froid) par la peau. C'est le premier sens non identifié explicitement par Aristote. En outre il existe des désaccords subsistant quant au nombre de sens consacrés à ce type de perception, étant donné le fait que les thermorécepteurs cutanés diffèrent sensiblement des thermorécepteurs homéostatiques qui permettent un rétrocontrôle de la température interne du corps.

Nociception

La nociception est la perception de la douleur. Elle peut être regroupée en un à trois sens, ceci dépendant de la méthode de classification. Les trois types de nocicepteurs sont :

• les récepteurs cutanés au niveau de la peau
• les récepteurs somatiques au niveau des articulations et des os
• les récepteurs viscéraux au niveau des organes viscéraux

Faim et satiété

La faim est une sensation qui se produit quand le niveau de glycogène dans le foie tombe sous un certain niveau, précédant habituellement le désir de manger. Cette sensation, souvent déplaisante, provient de cellules sensibles à une très faible chute de la glycémie, localisées dans l'hypothalamus, puis est libérée par des récepteurs dans le foie. Bien qu'un être humain puisse survivre plusieurs semaines sans manger, la sensation de faim commence en général après quelques heures sans manger. Quand les contractions liées à la faim commencent dans l'estomac, le sujet éprouve parfois des douleurs dans l'antre de l'estomac, phénomène appelé « faim douloureuse », qui ne commence pas avant 12 à 24 heures suivant la dernière absorption de nourriture.

La satiété est une sensation que l'on ressent lorsqu'on n'a plus faim, après manger ; elle est également conditionnée par l'hypothalamus. Cette sensation est notamment commandée par une hormone : la cholécystokinine.

Voir aussi

Notes et références

Articles connexes

Lien externe

• (en) The physiological and psychological underpinnings of senses

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