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Le mécanisme de la mécanoréception ?

Le mécanisme de la mécanoréception ?


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Je suis intéressé à connaître le mécanisme moléculaire derrière la mécanoréception/mécanotransduction (c'est-à-dire le mécanisme derrière la génération de potentiel de récepteur sur stimulation mécanique). Je sais que la plupart des mécanorécepteurs (toucher, étirer, pression, etc.) répondent à une modification mécanique de la membrane plasmique ou d'une projection externe incrustée dans la membrane plasmique. Je veux connaître la base moléculaire derrière cette transduction mécanique.

En outre, les poils sensoriels dans les organes sensoriels de la ligne latérale des poissons, ainsi que l'équilibre et la sensation auditive chez les animaux impliquent la génération d'un potentiel de récepteur lorsque les steriocilia (ou toute projection extracellulaire équivalente), noyés à l'extérieur dans la gélatine, se plient de manière spécifique, un autre exemple de mécanotransduction .
(Je ne sais pas si tous ces récepteurs fonctionnent avec une légère modification du même cadre de base ou si tous fonctionnent avec des mécanismes distincts. Si ce dernier est vrai, je veux juste un exemple de la façon dont le mécanisme moléculaire pourrait provoquer la mécanoréception.)


Un stimulus mécanique peut agir sur un tissu aux propriétés élastiques et viscoélastiques de deux manières [1, 2] :

  • déformer la membrane cellulaire, ce qui conduit à l'ouverture des canaux ioniques.
  • créer une tension sur la matrice extracellulaire ou le cytosquelette, à laquelle un canal ionique est lié, conduisant ainsi à l'ouverture du canal.

L'ouverture des canaux ioniques activés par étirement conduit à la formation d'un potentiel d'action, s'il y a suffisamment de flux ionique pour déclencher la dépolarisation [1, 3].


Les références:

  1. Contributeurs de Wikipedia, "Stretch-activated ion channel", Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stretch-activated_ion_channel&oldid=606349902 (consulté le 12 juillet 2014).
  2. Grigg P. Études biophysiques des mécanorécepteurs. J. Appl. Physiol. 1986 avril;60(4):1107-15. PubMed PMID : 2422151.
  3. Contributeurs de Wikipedia, "Mechanotransduction", Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mechanotransduction&oldid=593605473 (consulté le 12 juillet 2014).

Mécanorécepteur

UNE mécanorécepteur, aussi appelé mécanocepteur, est un récepteur sensoriel qui répond à une pression mécanique ou à une distorsion. Il existe quatre principaux types de mécanorécepteurs dans la peau glabre (sans poils) des mammifères : les corpuscules de Pacini (corpuscules lamellaires), les corpuscules tactiles (corpuscules de Meissner), les terminaisons nerveuses de Merkel et les corpuscules bulbeux (corpuscules de Ruffini). Il existe également des mécanorécepteurs dans la peau velue, et les cellules ciliées des récepteurs des primates comme les singes rhésus et d'autres mammifères sont similaires à celles des humains et ont également été étudiées même au début du 20e siècle sur le plan anatomique et neurophysiologique. [1]

Les mécanorécepteurs invertébrés comprennent, entre autres, les sensilles campaniformes et les sensilles fendues.

Les mécanorécepteurs sont également présents dans les cellules végétales où ils jouent un rôle important dans la croissance normale, le développement et la détection de leur environnement. [2]


Le mécanisme de la mécanoréception ? - La biologie

D'une manière générale, notre laboratoire s'intéresse à la façon dont le cerveau intègre les informations provenant de signaux sociaux externes et de l'état physiologique interne d'un animal pour produire des comportements appropriés. Notre travail cherche à comprendre comment un animal traite des informations sociales importantes, qui sont souvent transmises par de multiples canaux sensoriels, puis les traduit en comportements spécifiques au contexte utilisés pour la survie et la reproduction.

Notre programme de recherche utilise des poissons, et plus particulièrement le poisson cichlidé africain Astatotilapia burtoni (voir la page Système modèle), en tant que modèles pour étudier comment le cerveau traite les informations, comment les systèmes sensoriels contribuent au comportement et comment la plasticité naturelle de l'état hormonal ou nutritionnel interne d'un animal peut influencer la fonction neuronale et les résultats comportementaux. Les poissons constituent le groupe de vertébrés le plus vaste et le plus diversifié, ce qui nous fournit des organismes idéaux pour étudier les fonctions neuronales et sensorielles de base, et leur lien avec les mécanismes comportementaux immédiats et ultimes dans des contextes comparatifs et évolutifs.

Nous utilisons une combinaison d'approches expérimentales qui abordent des questions à différents niveaux d'organisation biologique, du comportement de l'organisme entier aux mécanismes cellulaires et moléculaires. Les techniques utilisées dans le laboratoire comprennent des tests comportementaux, in vivo enregistrements neurophysiologiques, immunohistochimie, dosages hormonaux, in situ hybridation, neuroanatomie et traçage des voies, et analyses d'expression génique.

Notre objectif ultime est de mieux comprendre les mécanismes de base du fonctionnement du cerveau et de son adaptation à l'environnement externe et à l'état physiologique interne en constante évolution d'un animal. En cours de route, nous visons à faire de la bonne science et à nous amuser !

Projets et intérêts de recherche :

- Mécanismes neuronaux du comportement social

- Communication et traitement chimiosensoriels

- Influence des hormones (stéroïdes, neuropeptides, amines biogènes) sur le traitement sensoriel et le comportement

- Rôle de la communication acoustique lors de la reproduction

- Rôle de la mécanoréception lors des interactions sociales

- Communication et traitement multimodal

- Mécanismes neuronaux de la régulation de la couvaison buccale des circuits cérébraux de l'alimentation et de la reproduction

- Contrôle neuronal des transitions de statut social

- Statut social et plasticité de l'état de reproduction dans le système sensoriel et la fonction cérébrale

Le laboratoire Maruska

Mécanismes neuronaux du comportement et hormones du taureau et traitement sensoriel et plasticité sensorielle, comportementale et neurale du taureau


Équilibre et équilibre

Les cellules ciliées peuvent également détecter le mouvement de fluides ou d'objets dans les organismes, et jouent donc un rôle important dans la capacité des poissons à maintenir leur équilibre et leur orientation dans la colonne d'eau (Schell art& Wubbels1998). L'équilibre postural et l'équilibre sont maintenus par le pars supérieur, une partie de l'oreille interne d'un poisson qui, chez les poissons à mâchoires, se compose de trois canaux semi-circulaires et une chambre supplémentaire connue sous le nom de utricule (Fig. 6.3). Les lamproies (Petromyzontidae) n'ont que deux canaux semi-circulaires et les myxines (Myxinidae) en ont un. Les canaux semi-circulaires sont remplis d'un liquide (endolymphe) et ont des cellules ciliées sensorielles dans leurs ampoules terminales. Les changements d'accélération ou d'orientation mettent l'endolymphe en mouvement et provoquent le déplacement d'une cupule gélatineuse qui enferme les cils des cellules ciliées. Le déplacement latéral des cils entraîne des changements dans la fréquence de tir des neurones sensoriels innervant les cellules ciliées, signalant ainsi au cerveau du poisson les changements d'accélération ou d'orientation. L'utricule contient un dépôt solide, ou otolithe ("pierre auriculaire"), le lapillus, qui repose sur un lit de cellules ciliées sensorielles. L'attraction vers le bas de la gravité sur le lapillus déclenche des impulsions des cellules sensorielles et fournit au poisson des informations concernant son orientation verticale dans l'eau. L'utricule fonctionne en coordination avec la détection de la lumière au-dessus du poisson par la rétine des yeux et, ensemble, ils aident à maintenir le poisson droit dans l'eau (le réflexe lumineux dorsal). Les poissons rouges avec l'utricule et les canaux semi-circulaires retirés d'un côté ont initialement perdu leur capacité à s'orienter verticalement, bien que cela ait souvent été retrouvé après plusieurs jours (Ott & Platt 1988).


L'oreille interne des poissons. D'après Hildebrand (1988).


Un nouveau type de mécanoréception par les flagelles de Chlamydomonas

Un nouveau type de mécanisme mécanosensoriel est trouvé chez Chlamydomonas reinhardtii. Lorsqu'une cellule est capturée avec une pipette d'aspiration et qu'une pression négative est appliquée, la cellule produit des impulsions Ca2+ répétitives à une fréquence de 0,5 à 1,0 Hz. La fréquence d'impulsion augmente avec la pression appliquée. Les impulsions sont produites lorsque les flagelles sont aspirés dans la pipette mais pas lorsque le corps cellulaire est aspiré en laissant les flagelles à l'extérieur de la pipette. Les cellules à flagelles courts produisent des impulsions de faible amplitude. Ainsi, le site où la cellule détecte les stimuli mécaniques et génère le courant d'impulsion doit être localisé au niveau des flagelles. L'amplitude, la forme et la sélectivité ionique des impulsions induites par la pression sont distinctes du courant flagellaire tout ou rien qui est évoqué par photostimulation. Les impulsions sont éventuellement produites par une combinaison de courants traversant des canaux mécanosensibles et des canaux Ca2+. Cette réponse fonctionne probablement pour moduler le battement flagellaire et ainsi réguler le comportement de la cellule.

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Nous attendons avec impatience la conférence annuelle SEB 2021, qui se tiendra en ligne du 29 juin au 8 juillet.

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Nous sommes ravis de parrainer le Young Scientist Award (section animale). Le gagnant sera annoncé le 2 juillet lors de la séance des médailles et des prix.

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Consultez nos collections de sujets mettant en évidence les articles des récents lauréats du prix SEB, découvrez comment JEB soutient les chercheurs en début de carrière et découvrez la revue.

Appel à communications - Construire de nouveaux paradigmes en physiologie comparée et biomécanique

Notre prochain numéro spécial accueillera les soumissions jusqu'au 31 juillet 2021. Le numéro spécial sera publié au début de 2022 et sera largement promu en ligne et lors de conférences mondiales clés.

Comportements de maladie chez les taxons de vertébrés

Les globules rouges de Caïman transportent du bicarbonate, pas du plasma sanguin

Bautista et al. trouvent que plutôt que de transporter du bicarbonate dans leur plasma sanguin, les caïmans transportent l'anion dans leurs globules rouges, grâce à leur hémoglobine spécialement modifiée.

Lire et publier l'accord avec EIFL

Nous sommes heureux d'annoncer que les chercheurs de 30 pays en développement et en transition peuvent bénéficier d'une publication en libre accès immédiate et gratuite dans le Journal of Experimental Biology suite à un nouvel accord avec Electronic Information for Libraries (EIFL).

Nous avons maintenant plus de 200 institutions dans plus de 20 pays et six consortiums de bibliothèques participant à notre initiative read & Publish. En savoir plus et consulter la liste complète des institutions participantes.


Contenu

Il y a une adaptation rapide et une adaptation lente. L'adaptation rapide se produit immédiatement après la présentation d'un stimulus, c'est-à-dire en quelques centaines de millisecondes. Les processus adaptatifs lents peuvent prendre des minutes, des heures ou même des jours. Les deux classes d'adaptation neuronale peuvent reposer sur des mécanismes physiologiques très différents. [2] L'échelle de temps sur laquelle l'adaptation s'accumule et se rétablit dépend de l'évolution dans le temps de la stimulation. [2] Une stimulation brève produit une adaptation qui se produit et récupère tandis qu'une stimulation plus prolongée peut produire des formes d'adaptation plus lentes et plus durables. [2] En outre, la stimulation sensorielle répétée semble diminuer temporairement le gain de transmission synaptique thalamocorticale. L'adaptation des réponses corticales était plus forte et récupérée plus lentement. [2]

À la fin des années 1800, Hermann Helmholtz, un médecin et physicien allemand, a fait des recherches approfondies sur les sensations conscientes et les différents types de perception. Il a défini les sensations comme les « éléments bruts » de l'expérience consciente qui ne nécessitaient aucun apprentissage, et les perceptions comme les interprétations significatives dérivées des sens. Il a étudié les propriétés physiques de l'œil et de la vision, ainsi que la sensation acoustique. Dans l'une de ses expériences classiques sur la façon dont la perception de l'espace pouvait être altérée par l'expérience, les participants portaient des lunettes qui déformaient le champ visuel de plusieurs degrés vers la droite. On a demandé aux participants de regarder un objet, de fermer les yeux et d'essayer de l'atteindre et de le toucher. Au début, les sujets ont atteint l'objet trop à gauche, mais après quelques essais ont pu se corriger.

Helmholtz a théorisé que l'adaptation perceptive pourrait résulter d'un processus qu'il a appelé l'inférence inconsciente, où l'esprit adopte inconsciemment certaines règles afin de donner un sens à ce qui est perçu du monde. Un exemple de ce phénomène est lorsqu'une balle semble devenir de plus en plus petite, l'esprit déduira alors que la balle s'éloigne d'eux.

Dans les années 1890, le psychologue George M. Stratton a mené des expériences dans lesquelles il a testé la théorie de l'adaptation perceptive. Dans une expérience, il a porté des lunettes de recul pendant 21 heures et demie sur trois jours. Après avoir retiré les lunettes, "une vision normale a été restaurée instantanément et sans aucune perturbation de l'apparence naturelle ou de la position des objets". [5]

Lors d'une expérience ultérieure, Stratton a porté les lunettes pendant huit jours entiers. Au quatrième jour, les images vues à travers l'instrument étaient toujours à l'envers. Cependant, le cinquième jour, les images sont apparues droites jusqu'à ce qu'il se concentre sur elles, puis elles se sont à nouveau inversées. En devant se concentrer sur sa vision pour la retourner à nouveau, surtout quand il savait que les images frappaient ses rétines dans l'orientation opposée à la normale, Stratton a déduit que son cerveau s'était adapté aux changements de vision.

Stratton a également mené des expériences où il portait des lunettes qui modifiaient son champ visuel de 45°. Son cerveau était capable de s'adapter au changement et de percevoir le monde comme normal. En outre, le champ peut être modifié pour que le sujet voit le monde à l'envers. Mais, à mesure que le cerveau s'adapte au changement, le monde semble « normal ». [6] [7]

Dans certaines expériences extrêmes, des psychologues ont testé pour voir si un pilote peut piloter un avion avec une vision altérée. Tous les pilotes équipés de lunettes qui ont modifié leur vision ont pu naviguer facilement et en toute sécurité dans l'avion. [6]

L'adaptation est considérée comme la cause de phénomènes perceptifs tels que les images rémanentes et les séquelles de mouvement. En l'absence de mouvements oculaires de fixation, la perception visuelle peut s'estomper ou disparaître en raison de l'adaptation neurale. (Voir Adaptation (œil)). [8] Lorsque le flux visuel d'un observateur s'adapte à une seule direction de mouvement réel, le mouvement imaginé peut être perçu à différentes vitesses. Si le mouvement imaginé est dans la même direction que celui vécu pendant l'adaptation, la vitesse imaginée est ralentie lorsque le mouvement imaginé est dans la direction opposée, sa vitesse est augmentée lorsque l'adaptation et les mouvements imaginés sont orthogonaux, la vitesse imaginée n'est pas affectée. [9] Des études utilisant la magnétoencéphalographie (MEG) ont démontré que les sujets exposés à un stimulus visuel répété à de courts intervalles deviennent atténués au stimulus par rapport au stimulus initial. Les résultats ont révélé que les réponses visuelles au stimulus répété par rapport au nouveau stimulus ont montré une réduction significative à la fois de la force d'activation et de la latence maximale, mais pas de la durée du traitement neuronal. [dix]

Bien que le mouvement et les images soient extrêmement importants pour l'adaptation, l'adaptation la plus importante est l'ajustement aux niveaux de luminosité. En entrant dans une pièce sombre ou très éclairée, il faut un peu de temps pour s'adapter aux différents niveaux. L'ajustement aux niveaux de luminosité permet aux mammifères de détecter les changements dans leur environnement. C'est ce qu'on appelle l'adaptation sombre.

L'adaptation auditive, en tant qu'adaptation perceptive avec d'autres sens, est le processus par lequel les individus s'adaptent aux sons et aux bruits. Comme la recherche l'a montré, au fil du temps, les individus ont tendance à s'adapter aux sons et ont tendance à les distinguer moins fréquemment après un certain temps. L'adaptation sensorielle a tendance à mélanger les sons en un seul son variable, plutôt que d'avoir plusieurs sons séparés en série. De plus, après une perception répétée, les individus ont tendance à s'adapter aux sons au point de ne plus les percevoir consciemment, ou plutôt de les « bloquer ». Une personne qui habite à proximité des voies ferrées finira par cesser de remarquer les bruits des trains qui passent. De même, les personnes vivant dans les grandes villes ne remarquent plus les bruits de la circulation après un certain temps. En déménageant dans une zone complètement différente, comme une campagne tranquille, cette personne serait alors consciente du silence, des grillons, etc. [11]

La mécanoréception du son nécessite un ensemble spécifique de cellules réceptrices appelées cellules ciliées qui permettent aux signaux de gradient de passer sur les ganglions spatiaux où le signal sera envoyé au cerveau pour être traité. Puisqu'il s'agit de mécanoréception, différente de la chimioréception, l'adaptation du son de l'environnement dépend fortement du mouvement physique d'ouverture et de fermeture des canaux cationiques sur les stéréocils des cellules ciliées. Les canaux de transduction mécanoélectrique (MET), situés au sommet des stéréocils, sont prêts à détecter la tension induite par la déviation du faisceau de cheveux. La déviation du faisceau de cheveux génère une force en tirant sur les protéines de liaison de pointe reliant les stéréocils adjacents. [12]

L'adaptation perceptive est un phénomène qui se produit pour tous les sens, y compris l'odorat et le toucher. Un individu peut s'adapter à une certaine odeur avec le temps. Les fumeurs, ou les personnes vivant avec des fumeurs, ont tendance à cesser de remarquer l'odeur des cigarettes après un certain temps, alors que les personnes qui ne sont pas régulièrement exposées à la fumée remarqueront l'odeur instantanément. Le même phénomène peut être observé avec d'autres types d'odeurs, comme le parfum, les fleurs, etc. Le cerveau humain peut distinguer les odeurs qui ne sont pas familières à l'individu, tout en s'adaptant à celles auxquelles il est habitué et n'a plus besoin d'être reconnu consciemment.

Les neurones olfactifs utilisent un système de rétroaction des niveaux d'ions Ca 2+ pour activer son adaptation aux odeurs prolongées. Du fait que la transduction du signal olfactif utilise un système de transduction de second messager, le mécanisme d'adaptation comprend plusieurs facteurs qui incluent principalement la CaMK ou la calmoduline liée aux ions Ca 2+.

Ce phénomène s'applique également au sens du toucher. Un vêtement inconnu qui vient d'être enfilé sera remarqué instantanément, cependant, une fois qu'il aura été porté pendant un certain temps, l'esprit s'adaptera à sa texture et ignorera le stimulus. [13]

Douleur Modifier

Alors que les grands neurones mécanosensoriels tels que le type I/groupe Aß présentent une adaptation, les neurones nociceptifs plus petits de type IV/groupe C ne le font pas. En conséquence, la douleur ne s'atténue généralement pas rapidement mais persiste pendant de longues périodes de temps en revanche, d'autres informations sensorielles sont rapidement adaptées, si l'environnement reste constant.

Musculation Modifier

Des études ont montré qu'il y a une adaptation neuronale après une seule séance de musculation. Les gains de force sont ressentis par des sujets sans augmentation de la taille musculaire. Les enregistrements de la surface musculaire utilisant des techniques électromyographiques (SEMG) ont montré que les gains de force précoces tout au long de l'entraînement sont associés à une amplitude accrue de l'activité SEMG. Ces résultats, ainsi que diverses autres théories, expliquent l'augmentation de la force sans augmentation de la masse musculaire. D'autres théories concernant l'augmentation de la force liée à l'adaptation neuronale comprennent : une diminution de la co-activation du muscle agoniste-antagoniste, la synchronisation de l'unité motrice et l'augmentation des taux de décharge de l'unité motrice. [14]

Les adaptations neuronales contribuent aux modifications des ondes V et du réflexe de Hoffmann. Le réflexe H peut être utilisé pour évaluer l'excitabilité des motoneurones spinaux, tandis que l'onde V mesure l'amplitude de la sortie motrice des motoneurones . Des études ont montré qu'après un programme d'entraînement en résistance de 14 semaines, les sujets ont exprimé des augmentations d'amplitude de l'onde V de

50 % et augmentation de l'amplitude du réflexe H de

20%. [15] Cela a montré que l'adaptation neuronale explique les modifications des propriétés fonctionnelles des circuits de la moelle épinière chez l'homme sans affecter l'organisation du cortex moteur. [16]

Les termes adaptation neuronale et habituation sont souvent confondus. L'accoutumance est un phénomène comportemental tandis que l'adaptation neuronale est un phénomène physiologique, bien que les deux ne soient pas entièrement séparés. Pendant l'accoutumance, on a un certain contrôle conscient sur le fait de remarquer quelque chose auquel on s'habitue. Cependant, lorsqu'il s'agit d'adaptation neuronale, on n'a aucun contrôle conscient sur elle. Par exemple, si on s'est adapté à quelque chose (comme une odeur ou un parfum), on ne peut pas se forcer consciemment à sentir cette chose. L'adaptation neuronale est très étroitement liée à l'intensité du stimulus à mesure que l'intensité d'une lumière augmente, les sens s'y adapteront plus fortement. [17] En comparaison, l'accoutumance peut varier en fonction du stimulus. Avec un stimulus faible, l'accoutumance peut se produire presque immédiatement, mais avec un stimulus fort, l'animal peut ne pas s'habituer du tout [18], par ex. une brise fraîche contre une alarme incendie. L'accoutumance a également un ensemble de caractéristiques qui doivent être remplies pour être qualifiées de processus d'accoutumance. [19]

Adaptations à court terme Modifier

Des adaptations neuronales à court terme se produisent dans le corps pendant les activités rythmiques. L'une des activités les plus courantes lorsque ces adaptations neuronales se produisent constamment est la marche. [20] Lorsqu'une personne marche, le corps recueille constamment des informations sur l'environnement et l'environnement des pieds, et ajuste légèrement les muscles utilisés en fonction du terrain. Par exemple, la marche en montée nécessite des muscles différents de la marche sur une chaussée plate. Lorsque le cerveau reconnaît que le corps marche en montée, il effectue des adaptations neuronales qui envoient plus d'activité aux muscles nécessaires à la marche en montée. Le taux d'adaptation neuronale est affecté par la zone du cerveau et par la similitude entre les tailles et les formes des stimuli précédents. [21] Les adaptations dans le gyrus temporal inférieur sont très dépendantes des stimuli précédents étant de taille similaire, et quelque peu dépendantes des stimuli précédents étant d'une forme similaire. Les adaptations dans le cortex préfrontal dépendent moins de stimuli antérieurs de taille et de forme similaires.

Adaptations à long terme Modifier

Certains mouvements rythmiques, comme les mouvements respiratoires, sont essentiels à la survie. Parce que ces mouvements doivent être utilisés tout au long de la vie, il est important qu'ils fonctionnent de manière optimale. Une adaptation neuronale a été observée dans ces mouvements en réponse à un entraînement ou à des conditions externes modifiées. [20] Il a été démontré que les animaux ont des taux de respiration réduits en réponse à de meilleurs niveaux de forme physique. Étant donné que les rythmes respiratoires n'étaient pas des changements conscients effectués par l'animal, il est présumé que des adaptations neurales se produisent pour que le corps maintienne un rythme respiratoire plus lent.

La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est une technique importante en neuropsychologie cognitive moderne qui est utilisée pour étudier les effets perceptuels et comportementaux de l'interférence temporaire du traitement neuronal. Des études ont montré que lorsque le cortex visuel d'un sujet est perturbé par le TMS, le sujet voit des éclairs de lumière incolores, ou phosphènes. [22] Lorsque la vision d'un sujet était soumise au stimulus constant d'une seule couleur, des adaptations neuronales se produisaient qui rendaient les sujets habitués à la couleur. Une fois cette adaptation réalisée, le TMS a été utilisé pour perturber à nouveau le cortex visuel des sujets, et les éclairs de lumière vus par le sujet étaient de la même couleur que le stimulus constant avant la perturbation.

L'adaptation neuronale peut se produire pour d'autres moyens que naturels. Les médicaments antidépresseurs, tels que ceux qui provoquent une régulation négative des récepteurs β-adrénergiques, peuvent provoquer des adaptations neuronales rapides dans le cerveau. [23] En créant une adaptation rapide dans la régulation de ces récepteurs, il est possible pour les médicaments de réduire les effets du stress sur ceux qui prennent le médicament.

L'adaptation neuronale est souvent critique pour la survie d'un animal après une blessure. À court terme, il peut modifier les mouvements d'un animal afin d'éviter l'aggravation de la blessure. À long terme, il peut permettre à l'animal de se rétablir totalement ou partiellement de la blessure.

Lésion cérébrale Modifier

Des études sur des enfants atteints de lésions cérébrales de la petite enfance ont montré que les adaptations neuronales se produisent lentement après la blessure. [24] Les enfants présentant des lésions précoces de la linguistique, de la cognition spatiale et des zones de développement affectif du cerveau ont montré des déficits dans ces zones par rapport à ceux sans blessure. En raison des adaptations neuronales, cependant, au début de l'âge scolaire, un développement considérable de ces zones a été observé.

Blessure à la jambe Modifier

Après l'amputation d'une patte avant, la mouche des fruits (Drosophile melanogaster) montre des changements immédiats de la position du corps et de la cinématique de marche qui lui permettent de continuer à marcher. [25] La mouche des fruits présente également des adaptations à plus long terme. Les chercheurs ont découvert qu'immédiatement après l'amputation d'une patte arrière, les mouches préféraient se détourner du côté de la blessure, mais qu'après plusieurs jours, ce biais avait disparu et que les mouches se tournaient uniformément à gauche et à droite, comme elles l'avaient fait avant la blessure. [26] Ces chercheurs ont comparé les mouches avec le fonctionnement par rapport à la proprioception altérée - le sens du corps de l'endroit où il se trouve dans l'espace - et ont constaté que sans proprioception, les mouches ne présentaient pas la même récupération d'un biais de retournement après une blessure. [26] Ce résultat indique que l'information proprioceptive est nécessaire pour une partie de l'adaptation neuronale qui se produit dans Drosophile après une blessure à la jambe.


Karen Warkentin

La plupart des recherches du laboratoire Warkentin examinent les organismes en développement dans un contexte écologique et évolutif. Nous nous concentrons sur l'éclosion en tant que transition critique du cycle de vie, en travaillant avec des embryons qui se modifient de manière adaptative lorsqu'ils quittent la capsule de l'œuf en réponse à des indices de risque et d'opportunité. Nous intégrons des approches du comportement, de l'écologie, de la physiologie et de la biologie du développement et de l'évolution pour mieux comprendre les embryons et utilisons les embryons pour répondre à des questions générales sur le comportement animal. Nous combinons la biologie et l'ingénierie mécanique pour concevoir des dispositifs permettant de nouveaux types d'expériences sur le comportement des embryons.

Nous travaillons dans les Néotropiques sur des rainettes aux yeux rouges, des rainettes sablier et des grenouilles de verre - représentant trois lignées de grenouilles qui ont indépendamment développé des œufs arboricoles et conservé des têtards aquatiques - et sur des grenouilles nicheuses de mousse qui varient dans la terreurité de leurs œufs. Nos travaux portent sur l'écologie, l'évolution et les mécanismes de plasticité, les interactions des embryons avec les prédateurs et les parents, et les changements développementaux du comportement des embryons.

Le professeur Warkentin travaille également à une meilleure compréhension de la diversité sexuelle en synthétisant les perspectives de la biologie du développement et de l'évolution.


Table des matières

Liste des contributeurs
Avant-propos
Préface
Contenu des autres volumes
Chapitre 1. Énergie, transducteurs et discrimination sensorielle
I. Résumé introductif
II. Expérience sensorielle
III. Récepteurs
IV. Stimuli
V. Réponses
VI. Cas spéciaux
VII. Conclusion
Les références
Chapitre 2. Propriétés neuronales
I. Base structurelle du fonctionnement du système nerveux
II. L'impulsion nerveuse
III. Fonction synaptique
IV. Intégration neuronale
V. Informations d'encodage
VI. Propriétés spéciales
VII. Sommaire
VIII. Guide de la littérature neurophysiologique
Les références
Chapitre 3. Intégration dans les systèmes nerveux
I. Codage
II. Synapses
III. L'intégration
IV. Champs de sensibilité
V. Convergence et champs complexes
VI. Somme contre discrimination
VII. Voies physiologiques et connexions anatomiques
VIII. Le problème dans une perspective historique
IX. Réflexes
X. Eccles & Contribution explicative
XI. Retour à Anatomie
XII. Autres développements
XIII. Le champ éclaté
XIV. Séquences déterminées de manière centrale
XV. Les ordinateurs comme modèles de cerveaux
XVI. Circuits de localité restreinte
XVII. Vers plus de cellules identifiées
XVIII. Constance des connexions synaptiques
XIX. Perspective
Les références
Chapitre 4. Organes des sens primordiaux et évolution des systèmes sensoriels
Introduction
II. La variété des organes des sens
III. "Yeux" primitifs
IV. Spécialisation Vertébrés
V. Le système nerveux central des vertébrés
VI. Tendances évolutives des mammifères
VII. Cortex cérébral
VIII. Organisation neuronale et perception
Les références
Chapitre 5. Embryologie comportementale
Introduction
II. Le système nerveux embryonnaire
III. Le fœtus
IV. Le nouveau-né : croissance du comportement postnatal
V. Conclusion
Les références
Chapitre 6. Éthologie
Introduction
II. Concepts de base de l'éthologie
III. Une approche éthologique de l'étude de la perception
Les références
Chapitre 7. Contrôle génétique
I. Objectifs et méthodes de l'analyse comportementale-génétique
II. Résultats de recherche
III. Conclusions générales
Les références
Chapitre 8. Reconnaissance d'objets
Introduction
II. Les faits
III. Théorie
Les références
Chapitre 9. Chimioréception
Introduction
II. Morphologie des chimiorécepteurs
III. Électrophysiologie
Les références
Chapitre 10. Dégustation et odorat
Introduction
II. Sensibilité
III. Préférences
IV. Facteurs alimentaires et métaboliques
V. Communication chimique et phéromones
Les références
Chapitre 11. Mécanorécepteurs cutanés
I. Critères de classification des neurones mécanoréceptifs cutanés
II. Mécanorécepteurs dans la peau poilue
III. Mécanorécepteurs dans la peau glabre
IV. Mécanorécepteurs associés aux poils, aux dents et aux griffes des sinus
V. Conclusion
Les références
Chapitre 12. Perception tactile de la texture
Introduction
II. Expériences liées à la perception de texture
III. Vers un modèle conceptuel de perception de texture
IV. Discussion générale et conclusion
Les références
Chapitre 13. Les sens de l'espace
I. Localisation auditive
II. Récepteurs communs
III. Broches musculaires et organes tendineux
IV. Le système vestibulaire
Les références
Chapitre 14. Orientation et mouvement dans l'espace
I. La topologie du système sensorimoteur
II. Kinesthésie
III. Le schéma corporel
IV. Orientation gravitationnelle
V. Orientation égocentrique
VI. Orientation géographique et navigation
VII. Coordination sensori-motrice
Les références
Chapitre 15. Réception de la température
I. Sensations thermiques
II. Neurophysiologie de la thermoréception
III. Comparaison de diverses approches de la réception de la température
Les références
Chapitre 16. Vision
J'allume
II. Photopigments
III. Anatomie
IV. Réponses électriques—Rétine
V. Réponses électriques—SNC
Les références
Chapitre 17. Voir
I. Psychophysique
II. Corrélats physiologiques
Les références
Chapitre 18. Audition : Mécanismes neuronaux centraux
I. L'évolution du système auditif des vertébrés
II. L'évolution de la réception sonore
III. La contribution des structures auditives centrales à l'audition
Les références
Chapitre 19. Audition
I. Systèmes auditifs non mammifères
II. Systèmes auditifs des mammifères
III. Sommaire
Les références
Index des auteurs
Index des sujets


Anatomie et physiologie des sens spéciaux

Les gens sont des créatures réactives qui tiennent du pain fraîchement cuit devant nous, et nous avons l'eau à la bouche, un coup de tonnerre soudain nous fait sursauter ces “irritants” et bien d'autres sont les stimuli qui nous accueillent continuellement et sont interprétés par notre système nerveux les quatre ” Les sens 8220traditionnels – l'odorat, le goût, la vue et l'ouïe – sont appelés sens spéciaux.

Fonctions des sens spéciaux

Les fonctions des cinq sens spéciaux comprennent :

  1. Vision. La vue ou la vision est la capacité des yeux à se concentrer et à détecter des images de lumière visible sur les photorécepteurs de la rétine de chaque œil qui génèrent des impulsions nerveuses électriques pour différentes couleurs, teintes et luminosité.
  2. Audience. L'audition ou l'audition est le sens de la perception sonore.
  3. Goût. Le goût fait référence à la capacité de détecter le goût de substances telles que les aliments, certains minéraux et poisons, etc.
  4. Sentir. L'odorat ou l'olfaction sont les autres molécules olfactives sensorielles «chimiques» qui possèdent une variété de caractéristiques et, par conséquent, excitent plus ou moins fortement des récepteurs spécifiques. Cette combinaison de signaux excitateurs provenant de différents récepteurs constitue ce que nous percevons comme l'odeur de la molécule.
  5. Toucher. Le toucher ou somatosensoriel, également appelé tactition ou mécanoréception, est une perception résultant de l'activation de récepteurs neuraux, généralement au niveau de la peau et notamment des follicules pileux, mais aussi de la langue, de la gorge et des muqueuses.

L'œil et la vision

La vision est le sens qui a été étudié. La plupart des récepteurs sensoriels du corps sont à 70 % dans les yeux.

Anatomie de l'oeil

La vision est le sens qui nécessite le plus d'"apprentissage", et l'œil semble se réjouir d'être trompé par la vieille expression "Vous voyez ce que vous vous attendez à voir" est souvent très vrai.

Structures externes et accessoires

Les structures accessoires de l'œil comprennent les muscles oculaires extrinsèques, les paupières, la conjonctive et l'appareil lacrymal.

  • Paupières. En avant, les yeux sont protégés par les paupières, qui se rejoignent aux coins médial et latéral de l'œil, le médian et commissure latérale (canthus), respectivement.
  • Cils. Les cils dépassent du bord de chaque paupière.
  • Glandes tarsiennes. Modified sebaceous glands associated with the eyelid edges are the tarsal glands these glands produce an oily secretion that lubricates the eye ciliary glands, modified sweat glands, lie between the eyelashes.
  • Conjunctiva. A delicate membrane, the conjunctiva, lines the eyelids and covers part of the outer surface of the eyeball it ends at the edge of the cornea by fusing with the corneal epithelium.
  • Lacrimal apparatus. The lacrimal apparatus consists of the lacrimal gland and a number of ducts that drain the lacrimal secretions into the nasal cavity.
  • Lacrimal glands. The lacrimal glands are located above the lateral end of each eye they continually release a salt solution (des larmes) onto the anterior surface of the eyeball through several small ducts.
  • Lacrimal canaliculi. The tears flush across the eyeball into the lacrimal canaliculi medially, then into the lacrimal sac, and finally into the nasolacrimal duct, which empties into the nasal cavity.
  • Lysozyme. Lacrimal secretion also contains antibodies and lysozyme, an enzyme that destroys bacteria thus, it cleanses and protects the eye surface as it moistens and lubricates it.
  • Extrinsic eye muscle. Six extrinsèque, ou externe, eye muscles are attached to the outer surface of the eye these muscles produce gross eye movements and make it possible for the eyes to follow a moving object these are the lateral rectus, medial rectus, superior rectus, inferior rectus, inferior oblique, et superior oblique.

Internal Structures: The Eyeball

The eye itself, commonly called the eyeball, is a hollow sphere its wall is composed of three layers, and its interior is filled with fluids called humors that help to maintain its shape.

Layers Forming the Wall of the Eyeball

Now that we have covered the general anatomy of the eyeball, we are ready to get specific.

  • Fibrous layer. The outermost layer, called the fibrous layer, consists of the protective sclera and the transparent cornea.
  • Sclera. The sclera, thick, glistening, white connective tissue, is seen anteriorly as the “white of the eye”.
  • Cornea. The central anterior portion of the fibrous layer is crystal clear this “window” is the cornea through which light enters the eye.
  • Vascular layer. The middle eyeball of the layer, the vascular layer, has three distinguishable regions: the choroïde, les ciliary body, et le iris.
  • Choroid. Most posterior is the choroid, a blood-rich nutritive tunic that contains a dark pigment the pigment prevents light from scattering inside the eye.
  • Ciliary body. Moving anteriorly, the choroid is modified to form two smooth muscle structures, the ciliary body, to which the lens is attached by a suspensory ligament called ciliary zonule, and then the iris.
  • Pupil. The pigmented iris has a rounded opening, the pupil, through which light passes.
  • Sensory layer. The innermost sensory layer of the eye is the delicate two-layered rétine, which extends anteriorly only to the ciliary body.
  • Pigmented layer. The outer pigmented layer of the retina is composed pigmented cells that, like those of the choroid, absorb light and prevent light from scattering inside the eye.
  • Neural layer. The transparent inner neural layer of the retina contains millions of receptor cells, the tiges et cônes, which are called photorécepteurs because they respond to light.
  • Two-neuron chain. Electrical signals pass from the photoreceptors via a two-neuron chain-bipolar cells puis ganglion cells– before leaving the retina via nerf optique as nerve impulses that are transmitted to the optic cortex the result is vision.
  • Optic disc. The photoreceptor cells are distributed over the entire retina, except where the optic nerve leaves the eyeball this site is called the optic disc, ou blind spot.
  • Fovea centralis. Lateral to each blind spot is the fovea centralis, a tiny pit that contains only cones.

Lentille

Light entering the eye is focused on the retina by the lens, a flexible biconvex, crystal-like structure.

  • Chambres. The lens divides the eye into two segments or chambers the anterior (aqueous) segment, anterior to the lens, contains a clear, watery fluid called aqueous humor les posterior (vitreous) segment posterior to the lens, is filled with a gel-like substance called either vitreous humor, or the vitreous body.
  • Vitreous humor. Vitreous humor helps prevent the eyeball from collapsing inward by reinforcing it internally.
  • Aqueous humor. Aqueous humor is similar to blood plasma and is continually secreted by a special of the choroid it helps maintain intraocular pressure, or the pressure inside the eye.
  • Canal of Schlemm. Aqueous humor is reabsorbed into the venous blood through the scleral venous sinus, or canal of Schlemm, which is located at the junction of the sclera and cornea.
Eye Reflexes

Both the external and internal eye muscles are necessary for proper eye function.

  • Photopupillary reflex. When the eyes are suddenly exposed to bright light, the pupils immediately constrict this is the photopupillary reflex this protective reflex prevents excessively bright light from damaging the delicate photoreceptors.
  • Accommodation pupillary reflex. The pupils also constrict reflexively when we view close objects this accommodation pupillary reflex provides for more acute vision.

The Ear: Hearing and Balance

At first glance, the machinery for hearing and balance appears very crude.

Anatomy of the Ear

Anatomically, the ear is divided into three major areas: the external, or outer, ear the middle ear, and the internal, or inner, ear.

External (Outer) Ear

The external, or outer, ear is composed of the auricle and the external acoustic meatus.

  • Auricle. The auricle, or penne, is what most people call the “ear”- the shell-shaped structure surrounding the auditory canal opening.
  • External acoustic meatus. The external acoustic meatus is a short, narrow chamber carved into the temporal bone of the skull in its skin-lined walls are the ceruminous glands, which secrete waxy, yellow cerumen ou earwax, which provides a sticky trap for foreign bodies and repels insects.
  • Tympanic membrane. Sound waves entering the auditory canal eventually hit the tympanic membrane, or tympan, and cause it to vibrate the canal ends at the ear drum, which separates the external from the middle ear.
Middle Ear

The middle ear, or tympanic cavity, is a small, air-filled, mucosa-lined cavity within the temporal bone.

  • Openings. The tympanic cavity is flanked laterally by the eardrum and medially by a bony wall with two openings, the fenêtre ovale and the inferior, membrane-covered round window.
  • Pharyngotympanic tube. The pharyngotympanic tube runs obliquely downward to link the middle ear cavity with the throat, and the mucosae lining the two regions are continuous.
  • Ossicles. The tympanic cavity is spanned by the three smallest bones in the body, the ossicles, which transmit the vibratory motion of the eardrum to the fluids of the inner ear these bones, named for their shape, are the marteau, ou marteau, les enclume, ou enclume, et le étrier, ou étrier.
Internal (Inner) Ear

The internal ear is a maze of bony chambers, called the osseux, ou osseous, labyrinth, located deep within the temporal bone behind the eye socket.

  • Subdivisions. The three subdivisions of the bony labyrinth are the spiraling, pea-sized cochlea, the vestibule, and the semicircular canals.
  • Perilymph. The bony labyrinth is filled with a plasma-like fluid called perilymph.
  • Membranous labyrinth. Suspended in the perilymph is a membranous labyrinth, a system of membrane sacs that more or less follows the shape of the bony labyrinth.
  • Endolymph. The membranous labyrinth itself contains a thicker fluid called endolymph.

Chemical Senses: Taste and Smell

The receptors for taste and olfaction are classified as chemoreceptors because they respond to chemicals in solution.

Olfactory Receptors and the Sense of Smell

Even though our sense of smell is far less acute than that of many other animals, the human nose is still no slouch in picking up small differences in odors.

  • Olfactory receptors. The thousands of olfactory receptors, receptors for the sense of smell, occupy a postage stamp-sized area in the roof of each nasal cavity.
  • Olfactory receptor cells. The olfactory receptor cells are neurons equipped with olfactory hairs, long cilia that protrude from the nasal epithelium and are continuously bathed by a layer of mucus secreted by underlying glands.
  • Olfactory filaments. When the olfactory receptors located on the cilia are stimulated by chemicals dissolved in the mucus, they transmit impulses along the olfactory filaments, which are bundled axons of olfactory neurons that collectively make up the olfactory nerve.
  • Olfactory nerve. The olfactory nerve conducts the impulses to the olfactory cortex of the brain.

Taste Buds and the Sense of Taste

The word taste comes from the Latin word taxare, which means “to touch, estimate, or judge”.

  • Taste buds. The taste buds, or specific receptors for the sense of taste, are widely scattered in the oral cavity of the 10, 000 or so taste buds we have, most are on the tongue.
  • Papillae. The dorsal tongue surface is covered with small peg-like projections, or papillae.
  • Circumvallate and fungiform papillae. The taste buds are found on the sides of the large round circumvallate papillae and on the tops of the more numerous fungiform papillae.
  • Gustatory cells. The specific cells that respond to chemicals dissolved in the saliva are epithelial cells called gustatory cells.
  • Gustatory hairs. Their long microvilli- the gustatory hairs- protrude through the taste pore, and when they are stimulated, they depolarize and impulses are transmitted to the brain.
  • Facial nerve. The facial nerve (VII) serves the anterior part of the tongue.
  • Glossopharyngeal and vagus nerves. The other two cranial nerves- the glossopharyngeal and vagus- serve the other taste bud-containing areas.
  • Basal cells. Taste bud cells are among the most dynamic cells in the body, and they are replaced every seven to ten days by basal cells found in the deeper regions of the taste buds.

Physiology of the Special Senses

The processes that makes our special senses work include the following:

Pathway of Light through the Eye and Light Refraction

When light passes from one substance to another substance that has a different density, its speed changes and its rays are bent, or refracted.

  • Refraction. The refractive, or bending, power of the cornea and humors is constant however, that of the lens can be changed by changing its shape- that is, by making it more or less convex, so that light can be properly focused on the retina.
  • Lens. The greater the lens convexity, or bulge, the more it bends the light the flatter the lens, the less it bends the light.
  • Resting eye. The resting eye is “set” for distant vision in general, light from a distance source approaches the eye as parallel rays and the lens does not need to change shape to focus properly on the retina.
  • Light divergence. Light from a close object tends to scatter and to diverge, or spread out, and the lens must bulge more to make close vision possible to achieve this, the ciliary body contracts allowing the lens to become more convex.
  • Accommodation. The ability of the eye to focus specifically for close objects (those less than 20 feet away) is called accommodation.
  • Real image. The image formed on the retina as a result of the light-bending activity of the lens is a real image- that is, it is reversed from left to right, upside down, and smaller than the object.

Visual Fields and Visual Pathways to the Brain

Axons carrying impulses from the retina are bundled together at the posterior aspect of the eyeball and issue from the back of the eye as the optic nerve.

  • Optic chiasma. At the optic chiasma, the fibers from the medial side of each eye cross over to the opposite side of the brain.
  • Optic tracts. The fiber tracts that result are the optic tracts each optic tract contains fibers from the lateral side of the eye on the same side and the medial side of the opposite eye.
  • Optic radiation. The optic tract fibers synapse with neurons in the thalamus, whose axons form the optic radiation, which runs to the occipital lobe of the brain there they synapse with the cortical cells, and visual interpretation, or seeing, occurs.
  • Visual input. Each side of the brain receives visual input from both eyes-from the lateral field of vision of the eye on its own side and from the medial field of the other eye.
  • Visual fields. Each eye “sees” a slightly different view, but their visual fields overlap quite a bit as a result of these two facts, humans have binocular vision, literally “two-eyed vision” provides for depth perception, also called “three-dimensional vision” as our visual cortex fuses the two slightly different images delivered by the two eyes.

Mechanisms of Equilibrium

The equilibrium receptors of the inner ear, collectively called the vestibular apparatus, can be divided into two functional arms- one arm responsible for monitoring static equilibrium and the other involved with dynamic equilibrium.

Static Equilibrium

Within the membrane sacs of the vestibule are receptors called maculae that are essential to our sense of static equilibrium.

  • Maculae. The maculae report on changes in the position of the head in space with respect to the pull of gravity when the body is not moving.
  • Otolithic hair membrane. Each macula is a patch of receptor (hair) cells with their “hairs” embedded in the otolithic hair membrane, a jelly-like mass studded with otoliths, tiny stones made of calcium salts.
  • Otoliths. As the head moves, the otoliths roll in response to changes in the pull of gravity this movement creates a pull on the gel, which in turn slides like a greased plate over the hair cells, bending their hairs.
  • Vestibular nerve. This event activates the hair cells, which send impulses along the vestibular nerve (a division of cranial nerve VIII) to the cerebellum of the brain, informing it of the position of the head in space.
Dynamic Equilibrium

The dynamic equilibrium receptors, found in the semicircular canals, respond to angular or rotatory movements of the head rather than to straight-line movements.

  • Semicircular canals. The semicircular canals are oriented in the three planes of space thus regardless of which plane one moves in, there will be receptors to detect the movement.
  • Crista ampullaris. Within the ampulla, a swollen region at the base of each membranous semicircular canal is a receptor region called crista ampullaris, or simply crista, which consists of a tuft of hair cells covered with a gelatinous cap called the cupula.
  • Head movements. When the head moves in an arclike or angular direction, the endolymph in the canal lags behind.
  • Bending of the cupula. Then, as the cupula drags against the stationary endolymph, the cupula bends- like a swinging door- with the body’s motion.
  • Vestibular nerve. This stimulates the hair cells, and impulses are transmitted up the vestibular nerve to the cerebellum.

Mechanism of Hearing

The following is the route of sound waves through the ear and activation of the cochlear hair cells.

  • Vibrations. To excite the hair cells in the organ of Corti in the inner ear, sound wave vibrations must pass through air, membranes, bone and fluid.
  • Sound transmission. The cochlea is drawn as though it were uncoiled to make the events of sound transmission occurring there easier to follow.
  • Low frequency sound waves. Sound waves of low frequency that are below the level of hearing travel entirely around the cochlear duct without exciting hair cells.
  • High frequency sound waves. But sounds of higher frequency result in pressure waves that penetrate through the cochlear duct and basilar membrane to reach the scala tympani this causes the basilar membrane to vibrate maximally in certain areas in response to certain frequencies of sound, stimulating particular hair cells and sensory neurons.
  • Length of fibers. The length of the fibers spanning the basilar membrane tune specific regions to vibrate at specific frequencies the higher notes- 20, 000 Hertz (Hz)- are detected by shorter hair cells along the base of the basilar membrane.

Practice Quiz: Special Senses Anatomy and Physiology

1. These are sensory nerve endings or specialize cells capable of responding to stimuli by developing action potentials.

A. Mechanoreceptors
B. Chemoreceptors
C. Photoreceptors
D. Thermoreceptors
E. Receptors
F. Nociceptors

1. Answer: E. Receptors

  • Option E: Receptors are sensory nerve endings or specialize cells capable of responding to stimuli by developing action potentials.
  • Option A: Mechanoreceptors respond to mechanical stimuli such as the bending or stretching of receptors.
  • Option B: Chemoreceptors respond to chemicals such as odor molecules.
  • Option C: Photoreceptors: respond to light.
  • Option D: Thermoreceptors respond to temperature changes.
  • Option F: Nociceptors respond to stimuli that result in the sensation of pain.

2. These deeper tactile receptors play an important role in detecting continuous pressure in the skin.

A. Merkel’s disks
B. Meissner’s corpuscles
C. Ruffini’s end organs
D. Pacinian corpuscles

2. Answer: C. Ruffini’s end organs

  • Option C: Ruffini’s end organs are deeper tactile receptors that play an important role in detecting continuous pressure in the skin.
  • Option A: Merkel’s disksare small, superficial nerve endings involved in detecting light touch and superficial pressure.
  • Option B: Meissner’s corpuscles are receptors for fine, discriminative touch located just deep to the epidermis.
  • Option D: Pacinian corpuscles are the deepest receptors associated with tendons and joints. These receptors relay information concerning deep pressure, vibration, and position.

3. Which of the following best describes the neuronal pathway for olfaction?

A. Olfactory tracts — Olfactory cortex — Interneurons — Olfactory bulb— Axons from olfactory neurons — Foramina of the cribriform plate
B. Olfactory bulb — Axons from olfactory neurons — Foramina of the cribriform plate — Interneurons — Olfactory tracts — Olfactory cortex
C. Foramina of the cribriform plate — Axons from olfactory neurons — Olfactory bulb — Interneurons — Olfactory tracts — Olfactory cortex
D. Axons from olfactory neurons — Foramina of the cribriform plate — Olfactory bulb — Interneurons — Olfactory tracts — Olfactory cortex

3. Answer: D. Axons from olfactory neurons — Foramina of the cribriform plate — Olfactory bulb — Interneurons — Olfactory tracts — Olfactory cortex

  • Option D: Axons from olfactory neurons form the olfactory nerves (cranial nerve I), which pass through foramina of the cribriform plate and enter the bulbe olfactif. There they synapse with interneurons that relay action potentials to the brain through the olfactory tracts. Each olfactory tract terminates in an area of the brain called the olfactory cortex, located within the temporal and frontal lobes.

4. The sensory structures that detect taste stimuli are the:

A. taste buds
B. papillae
C. taste cells
D. taste hairs
E. taste pore

4. Answer: A. taste buds

  • Option A: The sensory structures that detect taste stimuli are the Papilles gustatives.
  • Option B: Taste buds are oval structures located on the surface of certain papillae, which are enlargements on the surface of the tongue.
  • Option C: Specialized epithelial cells form the exterior supporting capsule of the taste bud, and the interior of each bud consists of about 40 taste cells.
  • Option D: Each taste cell contains hairlike processes, called taste hairs.
  • Option E: Taste hairs extend into a tiny opening in the surrounding stratified epithelium, called taste pore.

5. The accessory structures protect, lubricate, and move the eye. They include all of the following EXCEPT:

A. eyebrows
B. eyelids
C. conjunctiva
D. lacrimal apparatus
E. extrinsic eye muscles
F. sclera

5. Answer: F. sclera

  • Option F: Les sclerais the firm, white, outer connective tissue layer of the posterior five-sixths of the fibrous tunic. It helps maintain the shape of the eye and provides attachment sites for the extrinsic eye muscles.
  • Options A, B, C, D, and E: Les eyebrows,eyelids,conjonctive,lacrimal apparatus, etextrinsic eye muscles are considered accessory structures that protect, lubricate, and move the eye.

6. It is the transparent, anterior sixth of the eye that permits light to enter the eye.

A. Sclera
B. Cornea
C. Lens
D. Iris
E. Pupil

6. Answer: B. Cornea

  • Option B: Les cornée is the transparent, anterior sixth of the eye that permits light to enter the eye.
  • Option A: Les sclerais the firm, white, outer connective tissue layer of the posterior five-sixths of the fibrous tunic. It helps maintain the shape of the eye and provides attachment sites for the extrinsic eye muscles.
  • Option C: Les lentille is a flexible, biconvex, transparent disc.
  • Option D: Les iris is the colored part of the eye.
  • Option E: Les élève is the opening in the center of the eye.

7. It is the innermost tunic and it covers the posterior five-sixths of the eye.

A. Choroid
B. Ciliary body
C. Suspensory ligaments
D. Retina

7. Answer: D. Retina

  • Option D: Les retina or nervous tunic is the innermost tunic and it covers the posterior five-sixths of the eye. It consists of an outer pigmented retina Et un inner sensory retina.
  • Option A: Leschoroïde is the posterior portion of the vascular tunic, associated with the sclera.
  • Option B: Les ciliary body is continuous with the anterior margin of the choroid. It contains smooth muscles called ciliary muscles.
  • Option C: Ciliary muscles attach to the perimeter of the lens by the suspensory ligaments.

8. The sensory retina contains photoreceptor cells called rods which:

A. are very sensitive to light and can function in very dim light, but they do not provide color vision.
B. require much more light, and they do provide color vision.
C. contain a photosensitive pigment called rhodopsin, which is made up of the colorless protein opsin in loose chemical combination with a yellow pigment called retinal.
D. has three types
E. A and C
F. B and D

8. Answer: E. A and C

  • Options A and C: The sensory retina contains photoreceptor cells called rods and cones, which respond to light. Rods are very sensitive to light and can function in very dim light, but they do not provide color vision. Rod cells contain a photosensitive pigment called rhodopsin, which is made up of the colorless protein opsin in loose chemical combination with a yellow pigment called retinal.
  • Options B and D: Cones require much more light, and they do provide color vision. There are three types of cones, each sensitive to a different color: blue, green, or red. The many colors that we can see result from stimulation of combinations of these three types of cones.

9. The middle ear contains three auditory ossicles which are the:

A. external acoustic meatus, ceruminous glands, and eardrum.
B. malleus, incus, and stapes.
C. bony labyrinth, membranous labyrinth, and cochlea.
D. oval window, round window, and vestibule.

9. Answer: B. malleus, incus, and stapes.

  • Option B: Les oreille moyenne contains three auditory ossicles which are the marteau, enclume, et étrier.
  • Option A: Les external acoustic meatus, ceruminous glands, et le tympan ou tympan are parts of the external ear.
  • Options C and D: Les bony labyrinth, membranous labyrinth, limaçon,fenêtre ovale,round window, etvestibuleare parts of the oreille interne.

10. It is a component that is associated with the vestibule and is involved in evaluating the position of the head relative to gravity.


Professor Daniel Robert

My research investigates the biophysical mechanisms used by organisms to sense their environment.

Using insects as model systems, my research contributes to understanding the foundations of hearing and electroreception. These senses are investigated at multiple levels, from the molecular basis of mechanoreception to the psychophysics of auditory behaviour. My research has unveiled a novel mechanism of directional sound detection used by a small parasitoid fly. Studying mosquitoes we discovered that the mosquito auditory system -its antennae- is sensitive to nanometre-range vibrations. This result led to the discovery that mosquitoes and fruitflies are endowed with active auditory mechanics. Much like the ears of mammals, these auditory systems use the motility of their mechanoreceptive cells, ciliated neurones in insects, to enhance their mechanical sensitivity and frequency selectivity (eg. Goepfert et al 2003 PNAS, Jackson&Robert 2006 PNAS). We have recently shown that in tree crickets, nonlinear active mechanisms rely on the action of a critical oscillator to generate frequency-selective signal amplification (Mhatre&Robert 2013, Current Biology).

Our research also showed that frequency selectivity in the locust is possible through the anisotropic characteristics of its eardrum. Phenomenologically, we demonstrated the build up of a travelling wave which is frequency-dependent, analogous to a propagating nanoscale tsunami. The travelling wave results in the spatial dispersion of frequencies as well as energy localisation. The physical mechanism was shown to rely on membrane mass distribution and tension alone, a mechanism likely to be useful for the bio-inspired design of sensitive analytical microphones (Malkin et al 2013, Royal Society Interface). The microscale ears of insects can be sophisticated we showed that those of the Amazonian Copiphora bushcricket exhibit the three canonical steps of mammalian hearing, including pressure reception, impedance conversion and frequency selectivity (Montealegre-Z et al 2012 Science). This research established that it is possible to perform these biophysical tasks using microscale auditory organs.

We have recently discovered that bumble bees can detect floral electric fields and learn their presence and structure to inform foraging decisions (Clarke et al. 2013. Science). My research team could demonstrate that bumblebees can be trained to distinguish between experimental feeding stations (simulating flowers) that are at different electrostatic potentials. In brief, the main findings are: 1. Flowers are surrounded by weak electrostatic fields arising by interaction with the natural atmospheric potential gradient. 2. Bees can detect the presence of these fields. 3. Floral electrostatic potential changes as bees approach and visit the flower. 4. Bees can learn differences in magnitude and structure of floral electrostatic fields. Remarkably, further experiments demonstrated that bees learn more readily the difference between two shades of green when electrostatic fields are present. This discovery leads to the conclusion that weak electrostatic potentials constitute a previously unsuspected form of information that plays a role in the complex interaction between plants and their pollinators.



Commentaires:

  1. Zulkisho

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