il est indispensable que nos organes des sens puissent localiser précisément
le stimulus.
Supposez que vous vouliez prendre vos clefs de voiture :
soit vous vous servez de vos yeux quand elles sont posées sur la
table du salon, soit vous utilisez votre toucher quand elles sont dans votre
poche.
Supposez que vous entendiez une voiture arriver sur vous
à toute allure ! il vaut mieux savoir dans quelle direction elle
va apparaître pour pouvoir l'éviter !
Champs récepteurs cutanés
(Figure : vetopsy.fr d'après Valbo et Johansonn)
Deux
processus entrent en jeu :
la présence de champs récepteurs qui dessinent
des cartes sensorielles précises,
l'utilisation d'organes sensoriels symétriques ou de
mouvements de la tête.
Les yeux sont dirigés vers un objet pour pouvoir le prendre par
exemple ou vers une scène pour l'analyser et en tirer les conséquences.
On peut reprendre l'exemple précédent de la voiture.
Une sensation tactile est détectée plus ou moins précisément
selon sa position sur le corps (localisation tactile).
Un
champ récepteur est une partie anatomique d'une surface sensorielle
(rétine,
peau)
qui, lorsqu'elle est soumise à un stimulus environnemental, modifie
le potentiel de membrane d'un neurone.
Chat devant la lune
Pour une précision maximale, les champs récepteurs
doivent être non seulement plus nombreux, mais leur champ récepteur
doit être étroit, ce qui est logique.
Chez l'homme, c'est le cas dans les régions tactiles
discriminatives comme les doigts (17 000 récepteurs, la taille des
champ est de 2 mm environ). La discrimination est beaucoup plus faible sur
le dos et les jambes (42 mm).
En outre, les différents champs récepteurs
ne doivent pas trop se chevaucher.
Dans ces systèmes, les champs récepteurs sont du
style cellule " on " et " off ",
ce qui accentue le contraste entre zone stimulée ou non (
exemple des cellules visuelles).
Cette
organisation en champs récepteurs permet de confectionner de véritables
cartes sensorielles : on appelle cette organisation la somatotopie, mot
créé dans les années 1940, par le neurochirurgien Wilder
Penfield (1891-1976).
Somatotopie du cortex somatosensoriel
(Figure : vetopsy.fr d'après Penfield et Rasmussen)
La somatotopie désigne la représentation du corps, point par
point, par des éléments nerveux discrets au sein d'une structure
nerveuse pour permettre la discrimination spatiale lorsqu'il reçoit
des messages sensitifs et la commande précise de différents
segments corporels quand il élabore une réponse (Larousse).
1. Dans les systèmes visuel et somatosensoriel, les neurones forment de véritables cartes corticales
à tous les niveaux cérébraux.
Ces cartes qui restituent la position des récepteurs
ne sont pas proportionnelles à la surface concernée, mais
grossissent les zones où la densité des récepteurs
est la plus forte.
Le système moteur (aires motrices et cervelet) contiennent
également des cartes cérébrales.
Pour le système somatosensoriel (cortex somatosensoriel primaire), on parle, chez l'homme, d'homunculus sensitif, chez le chien
de canunculus, de felunculus chez le chat…
La rétinotopie (du grec topos, lieu) est la cartographie de l'entrée visuelle de la rétine au cortex visuel.
Rétinotopie du cortex visuel primaire (V1)
(Figure : vetopsy.fr d'après Wandell et coll)
Ces cartes sont relativement simple dans le cortex visuel primaire (V1).
Les cartes rétinotopiques dans les zones corticales extrastriées (autres que V1) sont généralement plus complexes, en ce sens que les points adjacents du champ visuel ne sont pas toujours représentés dans les régions adjacentes de la même zone (représentations de second ordre du champ visuel) par opposition aux représentations de premier ordre (continues) dans V1.
2. La tonotopie (du grec tono, fréquence et topos, lieu) est l'arrangement spatial des zones dans lesquelles les fréquence sonores différentes sont traités dans le cerveau.
Les tons proches les uns des autres en termes de fréquence sont représentés dans les régions topologiquement voisines du cerveau.
Les cartes tonotopiques sont un cas particulier d'organisation topographique, similaire à la rétinotopie dans le système visuel.
Par contre, les cortex que l'on nomme associatifs sont contactés
par des neurones de provenances différentes pour pouvoir percevoir
la sensation dans sa totalité.
Localisation non-cartographique
Localisation sonore chez le chat
(Figure : vetopsy.fr d'après
Middelbrooks et Pettigrew)
Dans
les systèmes auditif et olfactif, la localisation du stimulus dépend de la réception
uni ou bilatérale (une oreille ou une narine ou les deux oreilles
et les deux narines).
Par exemple, chez l'homme, quand nous utilisons une seule oreille (détection
monaurale), nous bougeons la tête pour évaluer les différences
d'intensité du son (localisation acoustique).
umvelt), 
exemple des cellules visuelles).
