Perception and neurophysiological correlates of brief infrared laser pulses : influences of cutaneous stimulation area

Bragard, Dominique
(1995)

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Authors
  • Bragard, DominiqueUCLouvain
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Plaghki, Léon
Abstract
Le système somatosensoriel se caractérise par une multiplicité des canaux d’information, notamment au niveau des récepteurs périphériques, des fibres nerveuses afférentes ou encore des voies spinales ascendantes. De plus, différents mécanismes de modulation du message affèrent sont mis en évidence au niveau spinal : des interactions entre des afférences de type différents, comme dans la situation décrite par la théorie du portillon médullaire, ou encore des mécanismes de sommations spatiale ou temporelle. Si l’on veut isoler les effets relatifs de chacun de ces mécanismes afin de mieux les comprendre, nous avons utilisé un stimulus qui minimise leurs interactions. Dans ce travail, nous avons utilisé des impulsions brèves, émises par un laser infrarouge, afin de mettre en évidence les effets liés à la surface de stimulation. Plusieurs variables physiologiques et psychologiques ont été enregistrées de manière à suivre le message afférent à différents niveaux d’intégrations. <BR> La stimulation de petites surfaces cutanées (0.15 mm²) se caractérise par (1) de faibles performances de discrimination des intensités de stimulation, (2) des perceptions décrites dans le domaine du tact et (3) l’activation quasi-exclusive des fibres non myélinisées, les fibres C, ainsi que le démontrent les temps de réaction et les potentiels cérébraux ultra-tardifs apparaissant à des latences d après de 1 seconde. <BR> Les effets liés à l’élargissement de la surface stimulée (jusqu’à 50 mm²) apparaissent sur différents plans. L’augmentation du nombre de récepteurs activés augmente la quantité d’information disponible pour le sujet et résulte en une amélioration des performances de discrimination. La perception plus intense rapportée lorsque le stimulus est appliqué sur des grandes surfaces est à mettre en rapport avec les processus de sommation spatiale intervenant au niveau spinal. La perception d’une composante thermique dans la perception apparaît quand de grandes surfaces sont activées. D‘après cette observation, le système nerveux central semble capable de décoder les caractéristiques spatio-temporelle du message afférent pour les traduire en différentes modalités de perception. Enfin, lorsque des grandes surfaces sont utilisées, une classe supplémentaire de fibres afférentes est activée en plus de la classe des fibres non-myélinisées. Ces afférences sont classées parmi les fibres faiblement myélinisées, fibres A-delta, en fonction de leur vitesse de conduction. <BR> Il est acquis que les fibres C sont largement prédominantes dans les nerfs périphériques et qu’elles jouent un rôle très important dans des perceptions de toucher, de froid, de chaud ou de douleur. De plus, de nombreuses maladies neurologiques résultent de l’altération du fonctionnement de ces fibres. Jusqu’à présent, l’enregistrement direct de l’activité de ces fibres C n’était possible que par des techniques invasives telles que des blocs nerveux, la microneurographie ou des biopsies nerveuses. L’observation de potentiels évoqués ultra-tardifs rapportée dans ce travail ouvre de nouvelles voies d’investigation de la fonction des fibres C chez le sujet sain ou dans des situations pathologiques. <BR> Enfin, ce travail met l’accent sur le rôle des caractéristiques spatio-temporelles du message afférent dans l’encodage de la modalité de perception. A côté de l’existence de structures sensorielles spécialisées, les possibilités du système nerveux central d’interpréter ces caractéristiques explique les performances sensorielles observées dans le système somesthésique
Affiliations

Citations

Bragard, D. (1995). Perception and neurophysiological correlates of brief infrared laser pulses : influences of cutaneous stimulation area. https://hdl.handle.net/2078.5/111523