Worldlex Wiki Le traitement sensoriel est le processus qui organise et distingue les sensations (informations sensorielles) provenant du corps et de l'environnement, permettant ainsi une utilisation efficace du corps dans cet environnement. Plus précisément, il s'agit de la manière dont le cerveau traite les informations issues de multiples modalités sensorielles [ telles que la proprioception , la vision , l'audition , le toucher , l' olfaction , le système vestibulaire , l'intéroception et le goût pour les transformer en réponses fonctionnelles exploitables.
On pense depuis un certain temps que les informations provenant de différents organes sensoriels sont traitées dans différentes zones du cerveau. La communication au sein et entre ces zones spécialisées du cerveau est appelée intégration fonctionnelle. Des recherches plus récentes ont montré que ces différentes régions du cerveau ne sont pas nécessairement responsables d'une seule modalité sensorielle , mais qu'elles peuvent utiliser plusieurs informations pour percevoir ce que le corps ressent de son environnement. L'intégration multisensorielle est nécessaire à presque toutes les activités humaines, car la combinaison de multiples informations sensorielles est essentielle à la compréhension de l'environnement.
neurosciences systémiques . L'imagerie fonctionnelle cérébrale permet d'observer que les cortex sensoriels spécifiques sont activés par différentes entrées. Par exemple, certaines régions du cortex occipital sont liées à la vision, tandis que celles du gyrus temporal supérieur reçoivent les informations auditives. Certaines études suggèrent des convergences multisensorielles plus profondes que celles observées au niveau des cortex sensoriels spécifiques mentionnés précédemment. Cette convergence de plusieurs modalités sensorielles est appelée intégration multisensorielle.Le traitement sensoriel étudie la manière dont le cerveau traite les informations sensorielles provenant de multiples modalités sensorielles. Celles-ci incluent les cinq sens classiques : la vision , l’ ouïe , le toucher , l’odorat et le goût. D’autres modalités sensorielles existent, comme le sens vestibulaire (l’équilibre et la perception du mouvement), la proprioception (la perception de sa position dans l’espace) et la perception du temps (la perception de sa position dans le temps ou au cours d’activités). Il est important que les informations issues de ces différentes modalités sensorielles soient cohérentes. Les entrées sensorielles elles-mêmes se présentent sous forme de signaux électriques différents et dans des contextes variés. Grâce au traitement sensoriel, le cerveau peut relier toutes les entrées sensorielles en une perception cohérente, sur laquelle repose l’interaction de l’organisme avec son environnement.
Structures de base impliquées
On a toujours pensé que les différents sens étaient contrôlés par des lobes cérébraux distincts appelés aires de projection . Les lobes cérébraux constituent la classification qui divise le cerveau sur les plans anatomique et fonctionnel . Ces lobes sont le lobe frontal, responsable de la pensée consciente ; le lobe pariétal, responsable du traitement visuospatial ; le lobe occipital, responsable de la vue ; et le lobe temporal, responsable de l’odorat et de l’ouïe. Depuis les débuts de la neurologie, on a cru que chaque lobe était exclusivement responsable de sa modalité sensorielle respective . Cependant, des recherches plus récentes ont montré que ce n’est peut-être pas tout à fait le cas. Au milieu du XXe siècle, les travaux de Gonzalo l’ont amené à établir des gradients fonctionnels corticaux, la spécificité fonctionnelle étant graduelle dans l’ensemble du cortex
Problèmes
- Trouble de la modulation sensorielle, dans lequel les patients recherchent une stimulation sensorielle en raison d'une réponse excessive ou insuffisante aux stimuli sensoriels.
- Trouble moteur d'origine sensorielle. Les patients présentent un traitement incorrect des informations motrices, ce qui entraîne des difficultés motrices.
- Trouble du traitement sensoriel ou trouble de la discrimination sensorielle, caractérisé par des problèmes de contrôle postural, un manque d'attention et une désorganisation.
Histoire
Dans les années 1930, Wilder Penfield menait une opération pour le moins singulière à l'Institut neurologique de Montréal. Penfield fut un pionnier dans l'intégration des principes neurophysiologiques à la pratique de la neurochirurgie . Il cherchait à résoudre les problèmes d'épilepsie de ses patients. Il utilisait une électrode pour stimuler différentes régions du cortex cérébral et interrogeait ses patients, encore conscients, sur leurs sensations. Ce processus aboutit à la publication de son ouvrage, « Le Cortex cérébral de l'homme ». La cartographie des sensations ressenties par ses patients permit à Penfield de répertorier les sensations déclenchées par la stimulation de différentes régions corticales. Il engagea l'artiste H.P. Cantlie pour illustrer ses travaux. De cette collaboration naquit le concept du premier homoncule sensoriel .
L' homoncule est une représentation visuelle de l'intensité des sensations provenant de différentes parties du corps. Wilder Penfield et son collègue Herbert Jasper ont mis au point la cartes fonctionnelles des cortex sensoriel et moteur étaient similaires chez tous les patients. Du fait de leur caractère novateur à l'époque, ces homoncules ont été qualifiés de « E=mc² des neurosciences ».
Recherches actuelles
Il n'existe toujours pas de réponses définitives aux questions concernant la relation entre les asymétries fonctionnelles et structurelles du cerveau . Le cerveau humain présente plusieurs asymétries, notamment dans le traitement du langage, principalement dans l' hémisphère gauche . Cependant, certains individus possèdent des compétences linguistiques comparables à celles d'une personne utilisant l'hémisphère gauche, alors qu'ils utilisent principalement l'hémisphère droit, voire les deux. Ces cas suggèrent que la fonction pourrait ne pas être liée à la structure dans certaines tâches cognitives. Les recherches actuelles en traitement sensoriel et en intégration multisensorielle visent à percer les mystères de la latéralisation cérébrale .
La recherche sur le traitement sensoriel contribue grandement à la compréhension du fonctionnement cérébral dans son ensemble. L'intégration multisensorielle a pour principale fonction d'identifier et de trier l'immense quantité d'informations sensorielles provenant de multiples modalités sensorielles. Ces modalités ne sont pas seulement interdépendantes, elles sont aussi très complémentaires. Tandis qu'une modalité sensorielle fournit des informations sur un aspect d'une situation, une autre peut capter d'autres informations nécessaires. La mise en commun de ces informations permet une meilleure compréhension du monde physique qui nous entoure.
Il peut sembler redondant de recevoir plusieurs informations sensorielles concernant un même objet, mais ce n'est pas forcément le cas. Ces informations, dites « redondantes », confirment en réalité que ce que nous percevons est bien réel. Notre perception du monde repose sur des modèles que nous construisons. Les informations sensorielles alimentent ces modèles, mais elles peuvent aussi les perturber. Des illusions sensorielles surviennent lorsque ces modèles divergent. Par exemple, si notre système visuel peut nous induire en erreur, notre système auditif peut nous ramener à la réalité. Ceci évite les erreurs d'interprétation sensorielle, car la combinaison de plusieurs modalités sensorielles rend le modèle que nous créons beaucoup plus robuste et nous permet d'évaluer plus précisément la situation. Logiquement, il est bien plus facile de tromper un seul sens que d'en tromper simultanément deux ou plus.
Exemples
L'une des premières sensations est l' odorat . Au cours de l'évolution, le goût et l'olfaction se sont développés conjointement. Cette intégration multisensorielle était essentielle aux premiers humains pour leur permettre de s'assurer d'une alimentation adéquate et d'éviter l'ingestion de substances toxiques. Plusieurs autres intégrations sensorielles se sont développées très tôt dans l'histoire de l'évolution humaine. L'intégration entre la vision et l'ouïe était nécessaire à la cartographie spatiale. L'intégration entre la vision et le toucher s'est développée parallèlement à l'amélioration de notre motricité fine, notamment la coordination œil-main. Avec l'évolution vers la bipédie , l'équilibre est devenu un facteur de survie primordial. L' intégration multisensorielle entre les informations visuelles, vestibulaires (équilibre) et proprioceptives a joué un rôle important dans notre passage à la marche bipède.
système audiovisuel
L'une des intégrations sensorielles les plus étudiées est sans doute la relation entre la vision et l'audition . Ces deux sens perçoivent les mêmes objets du monde de manières différentes et, en se combinant, ils nous aident à mieux comprendre ces informations. La vision domine notre perception du monde qui nous entoure. En effet, l'information visuo-spatiale est l'une des modalités sensorielles les plus fiables. Les stimuli visuels sont enregistrés directement sur la rétine et les distorsions externes susceptibles de fournir au cerveau des informations erronées sur la position réelle d'un objet sont rares, voire inexistantes. Les autres informations spatiales sont moins fiables que l'information visuo-spatiale. Prenons par exemple l'information auditive. La position d'un objet peut parfois être déterminée uniquement par son son, mais cette information sensorielle peut facilement être modifiée ou altérée, ce qui donne une représentation spatiale moins fiable de l'objet. Contrairement aux stimuli visuels, l'information auditive n'est donc pas représentée spatialement. Mais une fois que l'on dispose de la cartographie spatiale à partir des informations visuelles, l'intégration multisensorielle permet de rassembler les informations provenant des stimuli visuels et auditifs afin de créer une cartographie plus robuste.
Des études ont démontré l'existence d'un mécanisme neuronal dynamique permettant d'harmoniser les informations auditives et visuelles d'un événement stimulant plusieurs sens . Un exemple observé est la compensation par le cerveau de la distance de la cible. Lorsque l'on parle à quelqu'un ou que l'on regarde quelque chose, les signaux auditifs et visuels ne sont pas traités simultanément, mais ils sont perçus comme tels . Ce type d' intégration multisensorielle peut entraîner de légères distorsions de perception dans le système visuo-auditif , sous la forme de l' effet de ventriloquie . Cet effet se manifeste lorsque la voix d'une personne à la télévision semble provenir de sa bouche plutôt que des haut-parleurs. Cela s'explique par une représentation spatiale préexistante dans le cerveau, programmée pour associer les voix à la bouche d'une autre personne. La réponse visuelle à l'entrée audio est alors spatialement erronée, et donc désalignée.
Système sensorimoteur
La coordination œil-main est un exemple d'intégration sensorielle. Elle repose sur une étroite intégration des perceptions visuelles et tactiles d'un objet. Sans cette combinaison sensorielle au sein du cerveau, la manipulation d'un objet serait fortement réduite. La coordination œil-main correspond à la sensation tactile intégrée au système visuel. Ce dernier, relativement statique, se déplace peu, contrairement aux mains et aux autres parties du corps impliquées dans la perception tactile, qui peuvent se mouvoir librement. Ces mouvements des mains doivent être pris en compte dans la cartographie des sensations tactiles et visuelles, sans quoi il serait impossible de comprendre où l'on déplace ses mains, ce que l'on touche et ce que l'on regarde. Prenons l'exemple d'un nourrisson : il prend des objets, les porte à sa bouche, les touche avec ses pieds ou son visage. Toutes ces actions contribuent à la formation de cartes spatiales dans le cerveau et à la prise de conscience que « ce qui manipule cet objet fait partie de moi ». Voir ce qu'ils ressentent est une étape cruciale dans le processus d'intégration sensorielle nécessaire aux nourrissons pour commencer à comprendre qu'ils peuvent bouger leurs bras et interagir avec un objet. C'est la manière la plus précoce et la plus explicite d'expérimenter l'intégration sensorielle.
Des recherches complémentaires
À l'avenir, les recherches sur l'intégration sensorielle permettront de mieux comprendre comment les différentes modalités sensorielles sont intégrées au sein du cerveau pour nous aider à accomplir même les tâches les plus simples. Par exemple, nous ne comprenons pas encore comment les circuits neuronaux transforment les signaux sensoriels en modifications de l'activité motrice. Des recherches plus approfondies sur le système sensorimoteur pourraient contribuer à comprendre comment ces mouvements sont contrôlés . Ces connaissances pourraient permettre d'améliorer la conception de prothèses et, à terme, d'aider les personnes amputées. De plus, mieux comprendre comment les différentes entrées sensorielles se combinent pourrait avoir des répercussions importantes sur les nouvelles approches d'ingénierie utilisant la robotique . Les dispositifs sensoriels des robots peuvent recevoir des informations de différentes modalités, mais une meilleure compréhension de l'intégration multisensorielle pourrait nous permettre de programmer ces robots pour qu'ils transforment ces données en un signal utile, répondant ainsi mieux à nos besoins.