La vision et l'audition ont fait l'objet d'une attention incroyable de la part des chercheurs au fil des ans.

Bien qu'il reste beaucoup à apprendre sur le fonctionnement de ces systèmes sensoriels, nous les comprenons beaucoup mieux que nos autres modalités sensorielles. Dans cette section, nous allons explorer nos sens chimiques (goût et odorat) et nos sens corporels (toucher, température, douleur, équilibre et position du corps).

Les sens chimiques

Le goût (gustation) et l'odorat (olfaction) sont appelés sens chimiques car ils possèdent tous deux des récepteurs sensoriels qui réagissent aux molécules présentes dans les aliments que nous mangeons ou dans l'air que nous respirons. Il existe une interaction prononcée entre nos sens chimiques. Par exemple, lorsque nous décrivons la saveur d'un aliment donné, nous faisons en réalité référence aux propriétés gustatives et olfactives de l'aliment qui fonctionnent en combinaison.

Goût (Gustation)

Depuis l'école primaire, vous avez appris qu'il existe quatre groupes de goûts de base : sucré, salé, aigre et amer. Les recherches montrent cependant que nous avons au moins six groupes de goûts. L'umami est notre cinquième goût. Umami est en fait un mot japonais qui se traduit approximativement par "délicieux", et il est associé à un goût pour le glutamate monosodique (Kinnamon & Vandenbeuch, 2009). Il existe également un nombre croissant de preuves expérimentales suggérant que nous avons un goût pour la teneur en graisses d'un aliment donné (Mizushige, Inoue, & Fushiki, 2007).

Les molécules des aliments et des boissons que nous consommons se dissolvent dans notre salive et interagissent avec les récepteurs du goût sur notre langue et dans notre bouche et notre gorge. Les bourgeons gustatifs sont formés par des groupements de cellules réceptrices du goût avec des extensions ressemblant à des cheveux qui font saillie dans le pore central du bourgeon gustatif. Les bourgeons gustatifs ont un cycle de vie de dix jours à deux semaines, de sorte que même en en détruisant certains en brûlant la langue, ils n'auront aucun effet à long terme ; ils repoussent tout simplement. Les molécules du goût se lient à des récepteurs sur cette extension et provoquent des modifications chimiques au sein de la cellule sensorielle qui font que les impulsions neurales sont transmises au cerveau par différents nerfs, en fonction de l'endroit où se trouve le récepteur. L'information gustative est transmise à la moelle, au thalamus et au système limbique, ainsi qu'au cortex gustatif, qui se trouve sous le chevauchement entre les lobes frontal et temporal (Maffei, Haley et Fontanini, 2012 ; Roper, 2013).

L'illustration A montre un bourgeon gustatif dans une ouverture de la langue, avec la "surface de la langue", le "pore gustatif", la "cellule réceptrice du goût" et les "nerfs" étiquetés. La partie B est une micrographie montrant les bourgeons gustatifs sur une langue humaine.

(a) Les papilles gustatives sont composées d'un certain nombre de cellules réceptrices individuelles du goût qui transmettent des informations aux nerfs. (b) Cette micrographie montre une vue rapprochée de la surface de la langue. (crédit a : modification du travail de Jonas Töle ; crédit b : données de la barre d'échelle de Matt Russell)

Odeur (Olfaction)

Les cellules réceptrices olfactives sont situées dans une membrane muqueuse au sommet du nez. De petites extensions ressemblant à des cheveux provenant de ces récepteurs servent de sites pour que les molécules d'odeur dissoutes dans le mucus interagissent avec les récepteurs chimiques situés sur ces extensions. Une fois qu'une molécule d'odeur s'est liée à un récepteur donné, les changements chimiques au sein de la cellule entraînent l'envoi de signaux au bulbe olfactif : une structure en forme de bulbe à l'extrémité du lobe frontal où commencent les nerfs olfactifs. À partir du bulbe olfactif, les informations sont envoyées aux régions du système limbique et au cortex olfactif primaire, qui est situé très près du cortex gustatif (Lodovichi & Belluscio, 2012 ; Spors et al., 2013).

Les récepteurs olfactifs sont les parties ressemblant à des cheveux qui s'étendent du bulbe olfactif à la membrane muqueuse de la cavité nasale.

La sensibilité des systèmes olfactifs des différentes espèces varie énormément. Nous pensons souvent que les chiens ont des systèmes olfactifs bien supérieurs au nôtre, et en effet, les chiens peuvent faire des choses remarquables avec leur nez. Certaines données suggèrent que les chiens peuvent "sentir" des baisses dangereuses de leur taux de glucose sanguin ainsi que des tumeurs cancéreuses (Wells, 2010). Les capacités olfactives extraordinaires des chiens pourraient être dues au nombre accru de gènes fonctionnels des récepteurs olfactifs (entre 800 et 1200), comparé aux moins de 400 observés chez les humains et les autres primates (Niimura & Nei, 2007).

De nombreuses espèces répondent à des messages chimiques, connus sous le nom de phéromones, envoyés par un autre individu (Wysocki & Preti, 2004). La communication des phéromones consiste souvent à fournir des informations sur l'état de reproduction d'un partenaire potentiel. Ainsi, par exemple, lorsqu'une femelle de rat est prête à s'accoupler, elle sécrète des signaux phéromonaux qui attirent l'attention des rats mâles qui se trouvent à proximité. L'activation des phéromones est en fait un élément important pour susciter un comportement sexuel chez le rat mâle (Furlow, 1996, 2012 ; Purvis & Haynes, 1972 ; Sachs, 1997). De nombreuses recherches (et controverses) ont également été menées sur les phéromones chez l'homme (Comfort, 1971 ; Russell, 1976 ; Wolfgang-Kimball, 1992 ; Weller, 1998).

Le toucher, la thermoception et la nociception

Un certain nombre de récepteurs sont répartis sur la peau pour répondre à divers stimuli liés au toucher. Ces récepteurs comprennent les corpuscules de Meissner, les corpuscules de Pacinian, les disques de Merkel et les corpuscules de Ruffini. Les corpuscules de Meissner répondent à la pression et aux vibrations de basse fréquence, et les corpuscules de Pacinian détectent la pression transitoire et les vibrations de haute fréquence. Les disques de Merkel réagissent à la pression légère, tandis que les corpuscules de Ruffini détectent l'étirement (Abraira & Ginty, 2013).

Il existe de nombreux types de récepteurs sensoriels situés dans la peau, chacun étant adapté à des stimuli spécifiques liés au toucher.

En plus des récepteurs situés dans la peau, il existe également un certain nombre de terminaisons nerveuses libres qui servent aux fonctions sensorielles. Ces terminaisons nerveuses répondent à différents types de stimuli liés au toucher et servent de récepteurs sensoriels pour la thermoception (perception de la température) et la nociception (un signal indiquant un danger potentiel et peut-être la douleur) (Garland, 2012 ; Petho & Reeh, 2012 ; Spray, 1986). Les informations sensorielles recueillies par les récepteurs et les terminaisons nerveuses libres remontent le long de la moelle épinière et sont transmises aux régions de la moelle, du thalamus et, finalement, au cortex somatosensoriel, qui est situé dans le gyrus postcentral du lobe pariétal.

Perception de la douleur

La douleur est une expérience désagréable qui comporte à la fois des composantes physiques et psychologiques. Le fait de ressentir de la douleur est très adaptatif car il nous fait prendre conscience d'une blessure et nous motive à nous éloigner de la cause de cette blessure. En outre, la douleur nous rend moins susceptibles de subir des blessures supplémentaires car nous serons plus doux avec les parties de notre corps blessées.

D'une manière générale, la douleur peut être considérée comme neuropathique ou inflammatoire par nature. La douleur qui signale un certain type de lésion tissulaire est connue sous le nom de douleur inflammatoire. Dans certaines situations, la douleur résulte d'une lésion des neurones du système nerveux périphérique ou central. En conséquence, les signaux de douleur envoyés au cerveau sont exagérés. Ce type de douleur est connu sous le nom de douleur neuropathique. De multiples options de traitement pour soulager la douleur vont de la thérapie de relaxation à l'utilisation de médicaments analgésiques en passant par la stimulation cérébrale profonde. L'option de traitement la plus efficace pour un individu donné dépendra d'un certain nombre de considérations, notamment la gravité et la persistance de la douleur et de toute condition médicale/psychologique.

Certains individus naissent sans pouvoir ressentir la douleur. Ce trouble génétique très rare est connu sous le nom d'insensibilité congénitale à la douleur (ou analgésie congénitale). Si les personnes atteintes d'analgésie congénitale peuvent détecter des différences de température et de pression, elles ne peuvent pas ressentir de douleur. Par conséquent, elles souffrent souvent de blessures importantes. Les jeunes enfants ont de graves blessures à la bouche et à la langue parce qu'ils se sont mordu à plusieurs reprises. Il n'est pas surprenant que les personnes souffrant de ce trouble aient une espérance de vie beaucoup plus courte en raison de leurs blessures et des infections secondaires des sites blessés (U.S. National Library of Medicine, 2013).

Le sens vestibulaire, la proprioception et la kinesthésie

Le sens vestibulaire contribue à notre capacité à maintenir l'équilibre et la posture du corps. Comme le montre le schéma ci-dessous, les principaux organes sensoriels (utricule, saccule et les trois canaux semi-circulaires) de ce système sont situés à côté de la cochlée dans l'oreille interne. Les organes vestibulaires sont remplis de liquide et possèdent des cellules ciliées, semblables à celles que l'on trouve dans le système auditif, qui réagissent aux mouvements de la tête et aux forces gravitationnelles. Lorsque ces cellules ciliées sont stimulées, elles envoient des signaux au cerveau via le nerf vestibulaire. Bien que nous puissions ne pas être conscients des informations sensorielles de notre système vestibulaire dans des circonstances normales, leur importance est apparente lorsque nous souffrons du mal des transports et/ou de vertiges liés à des infections de l'oreille interne (Khan & Chang, 2013).

Les principaux organes sensoriels du système vestibulaire sont situés à côté de la cochlée, dans l'oreille interne. Ils comprennent l'utricule, le saccule et les trois canaux semi-circulaires (postérieur, supérieur et horizontal).

En plus de maintenir l'équilibre, le système vestibulaire recueille des informations essentielles pour contrôler les mouvements et les réflexes qui font bouger diverses parties de notre corps afin de compenser les changements de position du corps. Par conséquent, la proprioception (perception de la position du corps) et la kinesthésie (perception du mouvement du corps dans l'espace) interagissent toutes deux avec les informations fournies par le système vestibulaire.

Ces systèmes sensoriels recueillent également des informations auprès de récepteurs qui réagissent à l'étirement et à la tension des muscles, des articulations, de la peau et des tendons (Lackner & DiZio, 2005 ; Proske, 2006 ; Proske & Gandevia, 2012). Les informations proprioceptives et kinesthésiques voyagent vers le cerveau via la colonne vertébrale. Outre le cervelet, plusieurs régions corticales reçoivent des informations des organes sensoriels des systèmes proprioceptif et kinesthésique et leur en envoient.

D'après The Other Senses - psychology