1.2.2. Propriétés anatomo-fonctionnelles et neurophysiologiques de la perception haptique

1.2.2.1. Des mécanorécepteurs cutanés et proprioceptifs au cortex somesthésique

Le système haptique est doté de mécanorécepteurs cutanés, qui codent les informations issues de la déformation de la partie de la peau stimulée. Ces récepteurs se répartissent dans les différentes couches (superficielle : épiderme, profonde : derme, et intermédiaire) de la peau glabre, qui renvoie à la face palmaire de la main (Tubiana & Thomine, 1990).

Ces récepteurs se distinguent par leurs propriétés morphologiques et fonctionnelles (Vallbo, 1995) : caractéristiques d'adaptation (rapide (AR) : récepteurs actifs au début du contact avec le stimulus, ou lente (AL) : récepteurs actifs durant tout le temps du contact avec le stimulus) et de taille des champs récepteurs (réduits-délimités : type I, ou large-flous : type II). Dans le tableau 1 qui suit, sont indiquées les propriétés des quatre principaux types de récepteurs intervenant dans la perception cutanée.

Tableau 1 : Les différents types de mécanorécepteurs de la peau glabre, suivant leurs propriétés anatomo-fonctionnelles.

		Champs récepteurs
		Réduits et délimités (type I)	Larges et flous (type II)
Adaptation	Lente (AL)	Disques de Merckel (ALI)	Corpuscules de Ruffini (ALII)
	Rapide (AR)	Corpuscules de Meissner (ARI)	Corpuscules de Pacini (ARII)

Les récepteurs à adaptation rapide (AR) codent les dimensions temporelles dans la stimulation (début-fin), telles que la vitesse d'application (ARI) ou l'accélération de la stimulation (ARII). Les récepteurs à adaptation lente (AL) sous-tendent l'encodage des attributs spatiaux de la stimulation, lorsque les réponses sont toniques. Ils codent la continuité de la stimulation avec une réactivité plus importante à la sensibilité dynamique pour les récepteurs ALI et une mobilisation plus intense des récepteurs ALII pour coder le fréquence statique. De plus, « dans la perception haptique, aux informations cutanées s'ajoutent les informations issues de la déformation mécanique des récepteurs proprioceptifs résultant des mouvements d'exploration du système épaule-main » (Gentaz, 2000a, p. 20). Dans le tableau 2 qui suit, sont regroupées les fonctions des récepteurs proprioceptifs dans la perception haptique.

Tableau 2 : Propriétés fonctionnelles des différents récepteurs proprioceptifs dans la perception haptique (d’après Gentaz, 2000a).

Type de récepteurs	Fonction(s)
Musculaires (fuseaux neuromusculaires)	-Ils fournissent des informations sur la longueur des muscles ou sur la vitesse de changement de cette longueur. -Ils ont une fonction motrice (muscles agonistes) ou sensorielle (muscles antagonistes).
Tendineux (organes tendineux de Golgi)	Ils donnent des informations sur le niveau de tension du muscle (niveau de force développée) et ses variations dans le temps.
Articulaires (corpuscules de Ruffini, de Golgi et de Pacini)	Ils jouent un rôle dans la régulation et/ou la facilitation de la proprioception musculaire (leur rôle est encore discuté).

Les informations codées par les mécanorécepteurs cutanés et proprioceptifs sont transmises au système nerveux central via deux voies ascendantes majeures par le biais desquelles les premiers traitements sont réalisés : les systèmes lemniscal (ou colonnes dorsales) et extralemniscal (ou antérolatéral, ou encore spino-thalamique). Les caractéristiques de chacun de ces systèmes sont regroupées dans le tableau 3.

Tableau 3 : Caractéristiques principales des systèmes lemniscal et extralemniscal

	Vitesse de transmission	Projections	Type d'informations traitées
Système lemniscal	Rapide : 30 à 110 m/s (axones de grands diamètres)	-Trajet ipsilatéral (croisement au niveau du bulbe rachidien de la moëlle épinière) ; projection hémisphérique contro-latérale. -Relais centraux : noyaux ventro-postéro-latéraux et groupe nucléaire postérieur du thalamus. -Projections vers les aires somesthésiques primaire (SI) et secondaire (SII), les aires pariétales postérieures et le cortex moteur.	-sensibilité tactile fine -sensibilité proprioceptive
Système extralemniscal	Lente : 8 à 40 m/s (axones de petits diamètres)	-Trajet ipsilatéral (comme système lemniscal) -Relais centraux : formation réticulée bulbo-ponto-mésencéphalique et groupe nucléaire postérieur du thalamus. -Projections corticales vers les mêmes aires cérébrales que le système lemniscal	-sensibilité thermique -sensibilité à la douleur -sensibilité proprioceptive

Dans la mesure où nous nous centrons, dans le cadre de cette recherche, sur l'extraction des propriétés spatiales dans des dessins bi-dimensionnels, nécessitant une perception tactile fine, nous nous intéresserons davantage au système lemniscal. Avant de nous pencher sur la question de l'analyse spatiale en modalité haptique, nous allons relater les propriétés générales des aires somesthésiques. Nous verrons notamment que les aires corticales sous-jacentes aux modalités visuelle et haptique partagent des caractéristiques communes.