Toucher, température et douleur

Passe un doigt sur une surface rugueuse : la peau vibre. Un récepteur appelé cellule de Merkel détecte les vibrations lentes, d’environ 5 à 15 par seconde.

Plusieurs sens dans une même peau

Marche pieds nus sur une pelouse par une journée chaude : tu ressens la chaleur du soleil, la brise et chaque brin d’herbe sous tes pieds. La peau ne possède pas un seul sens du toucher, mais plusieurs. OpenStax cite la pression, les vibrations, le toucher léger, le chatouillement, la démangeaison, la température, la douleur, la proprioception (position du corps) et la kinesthésie (mouvement du corps) parmi les sens généraux. Chacun est détecté par son propre type de récepteur.

Les récepteurs peuvent avoir trois structures. Certains sont des terminaisons nerveuses nues, dites libres, dont les ramifications se répartissent dans le tissu. Les récepteurs de la douleur et de la température dans le derme sont de ce type. D’autres sont des terminaisons nerveuses entourées d’une capsule de tissu conjonctif, qui les rend plus sensibles à un type particulier de pression. Le troisième type est une cellule réceptrice spécialisée, comme un photorécepteur de l’œil.

Le chaud, le froid et le piment

La température est détectée par des thermorécepteurs, certains sensibles à une chaleur supérieure à la température normale du corps, d’autres au froid. Comment une température devient-elle un signal électrique ? La réponse est récente. À la fin des années 1990, David Julius utilisa la capsaïcine, la substance qui donne au piment son effet brûlant, pour rechercher le capteur dans les terminaisons nerveuses. Son équipe trouva un gène unique qui rendait les cellules sensibles à la capsaïcine. Il codait un canal ionique, nommé ensuite TRPV1, qui s’ouvre aussi à des températures ressenties comme douloureusement chaudes. C’est pourquoi le piment donne une sensation de chaleur sans être chaud.

Julius et Ardem Patapoutian, travaillant séparément, utilisèrent ensuite le menthol pour trouver TRPM8, un canal activé par le froid. Patapoutian rechercha aussi le capteur du toucher. Son équipe stimula des cellules individuelles avec une fine pipette en verre, élimina un à un les candidats parmi 72 gènes et découvrit un nouveau canal activé par la pression. Elle l’appela Piezo1, d’après le mot grec signifiant pression. Un canal apparenté, Piezo2, se révéla essentiel au toucher et à la perception de la position du corps. Les deux scientifiques partagèrent le prix Nobel de physiologie ou médecine de 2021.

Douleur et position du corps

La douleur est détectée par les nocicepteurs. OpenStax la décrit comme un sens principalement chimique : les tissus soumis à une contrainte ou lésés libèrent des substances qui activent les protéines réceptrices de ces terminaisons nerveuses. La douleur avertit qu’un tissu subit une contrainte ou une lésion.

Ferme les yeux et touche ton nez. Tu y arrives grâce à la proprioception. Les fuseaux neuromusculaires indiquent le degré d’étirement d’un muscle et les organes tendineux de Golgi signalent la tension dans les tendons. Les récepteurs de l’étirement protègent aussi le muscle : si tu l’étires trop, un réflexe le ramène avant qu’il se déchire.

Ce contenu explique comment le corps est construit et fonctionne. Ce n'est pas un avis médical, et il ne sert ni à diagnostiquer ni à soigner qui que ce soit.