La somesthésie est liée à l’ensemble des sensibilités cutanées et internes. Elle est composé par :
Les récepteurs physiologiques de la perception tactile se trouvent dans la peau (figure 1.1). La bande passante du sens tactile (c’est à dire la fréquence à laquelle les stimuli tactiles sont perçus) et de 0 à 400 Hz (Shimoga, 1992). Elle peut cependant monter à des très hautes fréquences situées entre 5000 à 10000 Hz dans le cas de la reconnaissance de textures à très petits détails.
Figure 1.1 : Structure de la peau (emprunté à (Reznik, 1997))
Nous pouvons distinguer 3 natures de récepteurs tactiles :
On distingue 4 types de mécanorécepteurs (Cholewiak et Collins, 1991), (Kalawsky, 1993), (Seow, 1995); Il sont présentés dans le tableau 1.2.
Type de récepteur | Taux d’adaptation | Fréquences des stimuli | Zone réceptrice | Fonction | Sensibilité à la température |
---|---|---|---|---|---|
Disques de Merckel | Lent | 0-10 Hz | Petite, bien définie | Pression localisée | oui |
Corpuscules de Ruffini | Lent | 0-10 Hz | Grande, indéfinie | Pression, étirement de la peau | oui, si >100Hz |
Corpuscules de Meissner | Rapide | 20-50 Hz | Petite, bien définie | Tact, vitesse | non |
Corpuscules de Pacini | Rapide | 100-300 Hz | Grande, indéfinie | Vibration, accélération | oui |
Table 1.2 : Principaux récepteurs tactiles (Burdea, 1996)
Tous ces récepteurs sont donc situés dans la peau, mais dans des concentrations différentes selon les endroits du corps.
On désigne par homoncule ou homonculus la représentation de notre propre corps à l’intérieur de notre cerveau. Mais comme les différentes parties de notre corps n’ont pas toutes la même importance pour notre cerveau, certaines prennent beaucoup de place et d’autres très peu. Par exemple, nos mains qui sont très utiles et capables de manipuler de très petits objets prennent beaucoup plus de place que nos jambes.
La perception sensitive donnée au niveau de la peau peut être ainsi représentée grâce à un homonculus (figure 1.2).
Figure 1.2 : Homoculi sensitifs humains : à gauche la vue est interne et calquée sur une coupe du cerveau; à droite, les dimensions des membres et du corps ont été exagérées selon les capacités sensoriels de l’endroit considéré
Historiquement, c’est grâce au compas de Weber, formé de deux pointes sèches, qu’en 1835 il a été possible de déterminer l’acuité tactile individuelle comme étant la plus petite distance entre deux contacts simultanés perçus comme distincts. Les premiers homonculi ont été tracés à cette époque. Des études plus récentes ont montré des seuils de précision sur le sens tactile :
Le sens kinesthésique intègre les informations sur les positions, les mouvements et les forces appliqués sur ou par le corps. Il est relayé par des récepteurs situés dans les tendons musculaires au niveau des articulations, ainsi que dans l’oreille interne. La bande passante de ces récepteurs est plus basse que ceux de la perception tactile soit de 20 à 30 Hz. Enfin, il s’appuie sur une utilisation de l’effet de mémoire des gestes.
La perception kinesthésique est composé par :
Remarques :
La perception des signaux spatiaux dépend de la fréquence du signal. La distinction entre "forme" et "texture" est liée aux caractéristiques des sens kinesthésiques et tactiles. La figure 1.3 illustre la notion de perception haptique, en terme de fréquence des stimuli.
Figure 1.3 : Le spectre de la perception haptique. (adapté de (Wall, 2000))