Physiologie de la gustation
Cours d'ORL (Oto-rhino-laryngologie)
Introduction
:
A - SENSATION MULTIMODALITAIRE :
Trois modalités sensorielles sont représentées dans la cavité buccale :
gustative, olfactive et somesthésique.
Par modalité olfactive, on
entend essentiellement la sensibilité olfactive perçue par la voie rétronasale ou voie des choanes.
On perçoit l’odeur des molécules
adsorbées sur les muqueuses de la cavité oropharyngée par la voie
rétronasale, et ce d’autant mieux que les choanes sont des ouvertures
plus grandes et mieux dirigées vers la muqueuse olfactive sans les
chicanes des cornets que présente la voie directe, antérieure, par les
narines.
D’autre part, la tension de vapeur, qui croît avec la
température, est plus élevée dans la bouche qu’à l’extérieur, ce qui
augmente la concentration des stimulus odorants dans la phase
vapeur de la cavité buccale, et donc leur remontée vers la muqueuse
olfactive via les choanes.
La modalité olfactive est ainsi toujours
physiologiquement associée à la modalité gustative et l’introspection
ne réussit pas à dissocier ces deux sensations.
Pour découvrir la
confusion, il faut supprimer l’olfaction rétronasale par un artifice
qui consiste à souffler un courant d’air à 200 L/h environ par les
narines dans le sens antéropostérieur.
Par sensibilité somesthésique,
on entend les sensibilités thermique, tactile, kinesthésique et
proprioceptive ainsi que la sensibilité trigéminale chimique.
La
confusion est grande également entre la modalité gustative et la
modalité somesthésique : il y a interaction entre les perceptions gustatives et la texture des aliments.
Le tact superficiel et profond,
les informations proprioceptives (tension musculaire),
kinesthésiques (déplacement angulaire des articulations) et
thermiques (chaud, froid) font partie intégrante du « goût » des
aliments.
Une autre contribution est la sensibilité trigéminale
chimique : des récepteurs des terminaisons périgemmales libres du
trijumeau sont sensibles aux stimulus piquants : pipérine du poivre,
capsaïcine du piment.
Toutes ces informations sont inconsciemment confondues en une
seule image sensorielle globale du fait de la présence simultanée,
dans l’aliment en bouche, des stimulations adéquates pour ces
différentes sensibilités ; également du fait de la convergence
fonctionnelle des voies de ces différentes modalités sensorielles.
B - LOCALISATION DES SENSIBILITÉS SUR LA LANGUE
:
Une erreur très répandue dans la littérature consiste à présenter une
carte des différentes sensibilités qualitatives sur la langue.
Pourtant,
il est possible de mesurer des seuils localement sur la langue pour
différents stimulus.
La stimulation de la pointe de la langue, de
l’arête latérale, de la région des papilles foliées, de la partie dorsale
de la langue, voire du voile du palais, permet d’obtenir une
perception consciente et de mesurer une concentration-seuil : on ne
peut donc pas prétendre à une localisation quelconque des
sensibilités sur la langue en fonction de la nature du stimulus ; on
sent tout, partout, avec une variation quantitative de la sensibilité.
L’intensité de la
perception dépend de la zone : elle est corrélée à la densité de
papilles.
Un regard minutieux sur les données individuelles
nous montre que, de fait, une sensibilité préférentielle peut
apparaître localement, mais elle est chaque fois caractéristique du
sujet.
On trouve également, grâce à ces stimulations localisées, des
zones totalement agueusiques, probablement par accident iatrogène
(avulsions ou dépulpations dentaires).
L’étude de la sensibilité des cellules et des fibres gustatives unitaires,
ainsi que l’étude des champs récepteurs, infirment également la
notion d’une cartographie des sensibilités sur la langue.
En effet, les
fibres de la corde du tympan sont ramifiées, une fibre innervant
en moyenne de trois à quatre papilles chez le rongeur et une papille
étant innervée par trois à quatre fibres.
On a montré, sur la langue
du chat, des champs récepteurs de neurones de la corde du tympan
formés éventuellement de petits spots éloignés les uns des autres.
Ogawa et son équipe, enregistrant dans le noyau du tractus
solitaire (NTS) ou le pont, respectivement premier et second relais
de la chaîne sensorielle gustative, ont trouvé chez le rongeur des
champs récepteurs disjoints, certains neurones répondant aussi bien
à la stimulation d’une petite surface de la périphérie de la langue
qu’à une petite surface du voile du palais ou de la partie pharyngée
de la cavité buccale.
Cette connectique nerveuse dissociée ne semble
pas compatible, a priori, avec la notion d’une localisation des
sensibilités, sucrée à l’extrémité de la langue, acide sur les bords,
etc.
C - PARAMÈTRES DE LA PERCEPTION GUSTATIVE
:
Il est commode de distinguer indépendamment la nature du goût
que l’on nommera qualité gustative, son intensité et le paramètre
hédonique ou de préférence (combien j’aime ou n’aime pas ce
stimulus).
Cette distinction intellectuelle très claire et le concept de
leur indépendance ne vont pas toujours de soi dans la réalité
pratique : il apparaît que les sujets souhaitent en permanence
remplacer une discrimination d’intensité par une discrimination
qualitative et confondent, au moment de goûter, la notion
d’intensité, de préférence et de nature de la perception.
Chacun de
ces trois paramètres peut faire l’objet, en psychophysique, de
mesures répétitives et donner lieu à une quantification
indépendante, répétable et statistiquement validée.
Du récepteur au cortex :
les voies gustatives
Les récepteurs sensoriels sont des protéines dites chimioréceptrices
localisées dans la membrane des microvillosités des cellules sensorielles.
Ces cellules, très longues, sont logées dans des
bourgeons du goût et leur apex déborde dans le pore gustatif, zone
d’échange entre le milieu interne et le milieu externe.
Les bourgeons
du goût sont des formations en « tonnelet » de 50 ím de
diamètre et de 50 ím de hauteur, localisées dans les papilles
gustatives.
Des cellules fusiformes, en nombre inférieur à dix, sont
logées verticalement dans ce bourgeon.
Les papilles présentent une structure différente selon leur
localisation sur la langue.
Les papilles fongiformes, d’environ
500 ím de diamètre, situées sur les deux tiers antérieurs de la
langue, contiennent un seul ou un petit nombre de bourgeons du
goût.
Leur nombre varie de 500 à 5 000 selon les individus et leur
densité est maximale à l’extrémité de la langue.
Les papilles du
V lingual, dites caliciformes, sont formées d’un sillon circulaire dans
lequel débouchent les pores des quelques centaines de bourgeons
qu’elles contiennent.
Les papilles foliées, situées sur les bords
externes de la langue, au niveau du V lingual, sont constituées de
sillons linéaires et parallèles dans lesquelles débouchent les pores
des bourgeons du goût.
A - CELLULES SENSORIELLES ET RENOUVELLEMENT
CELLULAIRE
:
On sait que les cellules gustatives, d’origine épithéliale et non
nerveuse contrairement au neurorécepteur olfactif, sont sujettes à
un renouvellement cellulaire permanent de période égale à 10 jours
environ.
Se pose alors la question de la stabilité du codage en
périphérie par la reconnaissance des fibres et des cellules de
sensibilité adéquate.
On a montré que le nerf gustatif est nécessaire
pour maintenir en survie les cellules sensorielles grâce à des facteurs
trophiques transportés par l’axone, mais la spécificité de la réponse
gustative semble provenir du tissu épithélial.
Un processus de
reconnaissance mutuelle permet la constance du signal
malgré le renouvellement cellulaire.
B - RÉCEPTEURS :
L’étage des récepteurs, protéines chimioréceptrices localisées dans
les microvillosités des cellules sensorielles, constitue actuellement le
chaînon le moins bien connu de la chaîne sensorielle gustative.
Depuis les efforts des années 1970-1980, on n’a pas su
extraire les récepteurs et comprendre leurs relations avec les
stimulus.
La difficulté de cette extraction est, de fait, une source
d’information, car elle est due à la faible affinité et à la faible
spécificité des récepteurs pour les stimulus.
Les interactions stimulus-récepteurs font intervenir quelques liaisons hydrogènes
(quelques kilocalories par mole) et des interactions dites
hydrophobes, telles que les interactions de Van der Waals, à l’origine
de la formation d’un complexe très transitoire.
La situation est donc
très différente, sur le plan énergétique, de ce que peut être une
interaction entre une enzyme et son substrat.
L’hypothèse de la
relation multiple (non spécifique) entre plusieurs récepteurs
compatibles avec un même stimulus et, symétriquement, plusieurs
stimulus compatibles avec un même récepteur, à l’image du concept
de « diversité moléculaire » introduit récemment en pharmacologie,
prévaut actuellement.
Les progrès de l’informatisation ont permis
de développer des outils de modélisation moléculaire et de proposer
des structures modèles de sites récepteurs.
Ces récepteurs
sont très probablement des récepteurs à sept segments
transmembranaires pour les stimulus organiques, tandis que les ions
Na+ et H+, responsables respectivement des sensibilités salée et
acide, stimulent les cellules en passant par des ionophores.
Une tentative de clonage a montré 60 clones responsables de la
synthèse protéique de la langue sans que l’on soit assuré de la nature chimioréceptrice de chacune de ces protéines.
Une protéine G,
GUST27, a été trouvée dans les bourgeons du goût.
Des travaux
de génomique se poursuivent actuellement en olfaction sans
contrepartie pour le système gustatif.
C - TRANSDUCTION :
Grâce au développement de la technique du patch clamp qui utilise
un collage tel entre la micropipette et la cellule que la résistance
entre l’intérieur de la pipette et le bain peut atteindre des gigaohms,
on peut mesurer des courants de l’ordre du picoampère.
Ceci permet
de « voir » passer les ions à l’échelle quantique au travers de la
membrane cellulaire fixée à l’extrémité de la pipette de patch, que ce
soit un petit morceau de la membrane cellulaire détaché de sa cellule
ou bien un petit morceau de la membrane de la cellule conservée
entière (configuration de cellule entière ou cellule attachée).
On
identifie ainsi diverses voies de transduction soit ionotropiques, soit
métabotropiques, en caractérisant des canaux par leur conductance
en picosiemens et leur sensibilité à toute une batterie d’agents
pharmacologiques agonistes ou antagonistes de ces canaux,
appliqués à l’extérieur de la pipette, dans le bain, ou à l’intérieur de
la pipette.
On distingue les ionophores ou récepteurs ionotropiques,
les récepteurs canaux et les récepteurs métabotropiques. Seuls ces
derniers sont couplés à une chaîne de réactions enzymatiques
intracellulaire, produisant des messagers secondaires.
Parmi les stimulus gustatifs, les stimulus organiques, c’est-à-dire la
majorité des stimulus, présentent une forme géométrique reconnue
par les récepteurs pour qu’il y ait perception.
Au contraire, les
stimulus ioniques, Na+ et H+, sont des ions hydratés caractérisés
uniquement par le rayon de leur sphère et leur charge.
Ainsi, le goût
salé est dû au cation Na+, le goût acide au cation H+ et aucun des
deux ne présente une forme à reconnaître comme les molécules
organiques telles que les oses, les acides aminés, les protéines ou
toute molécule de synthèse.
Dans le cas de la gustation, l’ion H+ ferme des canaux potassiques
situés à l’apex de la cellule, il en résulte une dépolarisation
membranaire par augmentation des charges positives à l’intérieur.
Le cation Na+ passe par des canaux spécifiques parmi lesquels on
peut distinguer au moins deux catégories, car certains seulement
sont bloqués par l’amiloride.
Les cations Na+ peuvent aussi passer
par des canaux cationiques non spécifiques.
L’entrée d’ions Na+ par
la membrane apicale entraîne une dépolarisation membranaire.
Ces
canaux sont à peu près ubiquitaires et il en résulte que presque
toutes les cellules sont capables de répondre au stimulus NaCl.
Est-ce pour cette raison qu’un peu de sel ajouté dans la cuisine
« renforce » toutes les saveurs sans les modifier ?
Le cas des récepteurs canaux est illustré par la L-arginine qui, chez
le poisson-chat, se lie à des récepteurs directement couplés à des
canaux cationiques non spécifiques.
La transduction du saccharose passe par la voie de l’adénosine monophosphorique cyclique (AMPc).
Le saccharose, comme les
autres molécules organiques, est reconnu par un ou plusieurs types
de récepteurs métabotropiques, au niveau des microvillosités de la
membrane apicale de la cellule sensorielle ; ce binding d’un type très
particulier, avec ce que l’on pense être des récepteurs à sept
segments transmembranaires, va activer une protéine G située sous
la membrane associée au récepteur, ce qui entraîne une série
d’événements : une adénylcyclase produit de l’AMPc à partir d’acide
adénosine triphosphorique (ATP) ; cet AMPc, second messager
intracellulaire, va activer une phosphokinase A qui, à l’extrémité
basale de la cellule, phosphorylera et fermera un canal normalement
ouvert au potassium sortant, au repos.
Il en résulte une
accumulation de charges positives à l’intérieur et une dépolarisation
électrique de la cellule.
Une autre voie consiste à moduler la concentration d’AMPc par une
phosphodiestérase activée par la protéine G.
Il en résulte une
modification du taux d’ouverture des canaux K+ de la membrane
basale.
Une autre voie est connue sous le nom de voie de l’IP3 (inositol
triphosphate), messager secondaire intracellulaire couplé à un autre
type de récepteur métabotropique.
Selon le même processus, un stimulus est reconnu par un ou plusieurs récepteurs
couplé(s) à une protéine G capable d’activer la phospholipase C.
Celle-ci entraîne la formation d’IP3 qui peut aller mobiliser les stocks
de calcium (Ca++) intracellulaires du réticulum endoplasmique.
Ce
calcium entraîne la libération par exocytose du neuromédiateur dans
la fente synaptique et produit des potentiels d’action sur le neurone
gustatif.
La phospholipase C peut également avoir pour effet de
libérer du DAG (diacylglycérol) responsable, quant à lui, de
l’activation d’une phosphokinase C capable probablement de
phosphoryler les mêmes canaux potassiques que la phosphokinase
A de la voie de l’AMPc.
Pour ce qui est d’attribuer une voie précise à une qualité gustative,
la question n’est pas aussi simple en ce qui concerne les molécules
organiques que pour les ions sodium, salé, et H+, acide.
La quinine,
qui est la référence d’amertume habituelle, ferme des canaux
potassiques de la membrane apicale, tout comme les H+.
Ce n’est
peut-être pas son seul lieu d’action, mais celui-ci peut expliquer
pourquoi tous les travaux d’enregistrements électrophysiologiques
du premier neurone ont montré une certaine corrélation entre la
sensibilité à l’acide et à la quinine.
Le denatonium, autre stimulus
amer, active, par la phospholipase C, la voie de l’IP3 et la voie du
DAG, mais on a montré qu’il agit également sur la
phosphodiestérase qui régule la concentration d’AMPc.
Les sucres
et les édulcorants ouvrent des canaux cationiques sensibles à
l’amiloride, le sucre active aussi la voie métabotropique de l’AMPc
et les édulcorants les voies de l’IP3 et du DAG.
Leur action n’est pas
pour autant indépendante puisque ces deux voies, qui coexistent
dans les mêmes cellules, finissent vraisemblablement sur les
mêmes canaux potassiques de la membrane basale.
Le saccharose et la D-phénylalanine, tous deux sucrés, ne
fonctionnent pas avec les même voies de transduction ; de même, la
saccharine et le D-tryptophane, également sucrés, ne fonctionnent
pas de la même manière : les courants potassiques obtenus par la
stimulation avec du D-tryptophane sucré ne sont pas affectés par la
présence de gurmarine, inhibiteur du goût sucré, tandis que les
courants potassiques enregistrés en réponse à la stimulation par la
saccharine le sont.
On ne peut
donc pas assigner une voie de transduction, et une seule, à une
« qualité » gustative et l’on ne peut plus penser que ces voies
fonctionnent indépendamment.
Quelle que soit la voie de transduction utilisée, la dernière étape du
processus sera une accumulation de calcium en regard de la fente
synaptique qui provoque l’exocytose du neuromédiateur au niveau
de la membrane présynaptique et, ainsi, des potentiels d’action dans
le neurone sous-jacent.
Ce calcium provient soit des stocks du
réticulum endoplasmique, mobilisés dans le cas de la voie de l’IP3,
soit d’une rentrée de calcium extracellulaire par des canaux calciques
de la membrane basale.
Ces canaux sont voltage-dépendants et
activés (ouverts) par la dépolarisation cellulaire, elle-même
consécutive à la modulation du taux de canaux K+ ouverts dans la
membrane basale.
C’est la cellule, grâce à son métabolisme, qui aura
fourni l’énergie nécessaire à la traduction du message chimique en
message « électrique » (potentiel d’action).
Le signal, codé en
fréquence dès cet instant, progresse vers le système nerveux central.
D - INNERVATION PÉRIPHÉRIQUE :
Les papilles fongiformes des deux tiers antérieurs de la langue sont
innervées par la corde du tympan.
Les fibres de la corde du tympan
voyagent avec les fibres du nerf V qui assure la sensibilité somesthésique des mêmes deux tiers antérieurs de la langue.
Les
fibres du V ne pénètrent pas dans le bourgeon du goût et
n’innervent pas les cellules gustatives, elles restent périgemmales.
L’ensemble des fibres gustatives et trigéminales prend le nom de
nerf lingual dans ce trajet périphérique, nom qui restera au
contingent trigéminal lorsqu’il se sépare de la « corde du tympan »
véhiculant la sensibilité gustative chimique.
La corde du tympan
doit son nom au fait que ce rameau nerveux suit la circonférence du
tympan, lieu de sa description première.
Les quelques papilles caliciformes, logées dans la partie postérieure
de la langue, sont arrangées selon une forme géométrique dite en
« V ».
Elles sont innervées par le nerf IX ou glossopharyngien.
Ce
nerf véhicule les sensibilités chimique (gustative) et somesthésique
(mécanique et thermique). Les papilles foliées, quant à elles,
présentent une double innervation de la corde du tympan et du
glossopharyngien.
En nombre de bourgeons du goût, les papilles
caliciformes représentent un contingent plus important et les
papilles fongiformes un contingent plus faible (15 % chez le
rongeurs, il faut cependant tenir compte d’une grande variabilité
numérique chez l’homme, de 500 à 5 000), mais leur présence en
avant-poste à l’extrémité de la langue, où leur densité est maximale,
leur confère une importance fonctionnelle indépendante des
nombres de bourgeons du goût.
Les corps cellulaires des neurones gustatifs de la corde du tympan
sont rassemblés dans le ganglion géniculé, les corps cellulaires du
nerf trijumeau dans le ganglion trigéminal ou ganglion de Gasser,
les corps cellulaires des neurones du glossopharyngien sont localisés
dans le ganglion pétreux.
Une sensibilité palatine est connue chez l’animal ainsi que chez le
foetus humain chez qui elle est censée involuer à la naissance.
Cependant, 40 % des adultes testés par Nilsson présentent une
sensibilité gustative sur le voile du palais.
Ce que nous avons
pu constater également, à l’aide de la stimulation électrogustométrique chez 60 sujets adultes.
Le palais est innervé
par le grand nerf pétreux superficiel, les corps cellulaires de ces
neurones sont logés dans le ganglion géniculé et le trajet de cette
voie rejoint donc celui de la corde du tympan.
Le grand nerf pétreux
superficiel innerve, chez le rat, le canal naso-incisif localisé en arrière
des incisives supérieures, et véhicule une sensibilité au saccharose
plus importante que celle de la corde du tympan.
Le nerf laryngé, branche du vague X, véhicule, au moins chez le chat, une
importante sensibilité au saccharose.
Ses corps cellulaires sont
localisés dans le ganglion noueux.
La corde du tympan rejoint le nerf facial VII et prend alors le nom
de VII bis ou « facial accessoire ».
Les rameaux des deux nerfs sont
jointifs, toujours identifiables.
Au moment où elle rentre dans le
crâne, le facial accessoire se nomme aussi intermédiaire de Wrisberg.
Le signal nerveux, en provenance des cellules sensorielles gustatives,
émis dans les nerfs VII bis, IX et peut-être X le cas échéant, va se
projeter dans les relais successifs de la chaîne sensorielle.
E - VOIES ASCENDANTES :
Les voies gustatives ont été bien décrites chez le rat.
Étudiées également chez le chat, le lapin et le singe, elles sont mal
connues chez l’homme.
Les fibres des trois nerfs gustatifs, VII bis, IX et X, rejoignent le
premier relais de la chaîne sensorielle gustative, le noyau du faisceau
solitaire (NFS) ou NTS, situé dans le bulbe, et projettent dans sa
partie latérale, selon une topie correspondant à l’innervation de la
langue.
Les axones du VII bis projettent dans la partie la plus
rostrale de la partie latérale du NTS, et les axones du IX juste
postérieurement.
Les axones du X projettent dans la partie la plus
postérieure, à côté des afférences viscérales du NTS.
Le nerf
lingual (trijumeau, V) projette de manière exactement chevauchante
avec la corde du tympan.
Le deuxième relais gustatif dans le pont, amas diffus de petites
cellules entourant le brachium conjonctivum, ou pédoncule
cérébelleux, a été mis en évidence chez le rat par Norgren et Leonard
en 1971.
Chez le singe, une partie au moins des fibres issues du NTS court-circuitent ce relais et projettent directement dans le
thalamus, tandis que les fibres du NTS projetant dans le pont ne
semblent pas poursuivre vers le thalamus.
Chez l’homme, l’existence
de projections gustatives dans le relais pontique est attestée par des
observations cliniques décrivant des déficiences gustatives liées à
des lésions ou des hémorragies localisées dans le pont et entraînant
une atrophie rétrograde du NTS.
À partir du relais pontique ou du NTS, les fibres gustatives
rejoignent le thalamus, projetant dans la partie parvocellulaire la
plus ventrale, postérieure et médiane du thalamus
ventropostéromédian (VPMpc), désigné thalamus
ventrobasal chez l’homme.
Malgré une croyance antérieure, les voies gustatives sont ipsilatérales par le faisceau tegmentaire central, contrairement
aux voies de la somesthésie (nerf lingual ou trijumeau, V) qui sont
décussées dans le lemnisque médian.
Les observations cliniques
ponctuelles confirment le caractère ispsilatéral des projections
gustatives chez l’homme, jusqu’au thalamus.
Cette erreur est
due au fait que la stimulation de la langue utilisée pour localiser les projections gustatives était plus souvent une stimulation électrique
(donc somesthésique) que gustative chimique.
Enfin, les neurones en provenance du relais thalamique rejoignent
les aires corticales.
F - PROJECTIONS CORTICALES :
Des agueusies modérées et durables (plus de 1 mois) sont liées à
l’ablation conjointe de l’insula antérieure et de l’opercule, partie
exposée ou enfouie de la base des gyrus pré- et postcentraux.
Ces agueusies sont aggravées par l’ablation de la partie temporale.
Chez le singe écureuil, deux zones de projection spatialement
séparées répondent presque simultanément à la stimulation
électrique des nerfs VII bis ou, IX ; la partie basse de l’aire
somatosensorielle I (SI) correspondant à la représentation somatique
des structures orales, à la surface de l’opercule pariétal et la partie
profonde de l’opercule frontal.
Les réponses de la seconde
présentent une latence de 2 ou 3 millisecondes de plus et sont
strictement ipsilatérales.
Les expériences d’ablation ont montré que
seule l’ablation combinée des deux aires corticales entraînait la
dégénérescence de l’aire gustative thalamique (VPMpc).
C’est
Benjamin qui, le premier, a proposé l’hypothèse de projections de
soutien (sustaining projections) du VPMpc vers les aires corticales
gustatives, c’est-à-dire de neurones ramifiés depuis le VPMpc.
Des injections de marqueur antérograde dans le VPMpc ont
confirmé, chez le macaque, l’existence de ces deux zones de
projection simultanée en provenance du thalamus, la première
située dans la moitié antérieure de l’insula et dans l’opercule frontal
adjacent, la deuxième à la base du gyrus précentral, à côté de l’aire
somatosensorielle.
Cette double projection a également été confirmée
par des enregistrements de potentiels évoqués et des marquages
à la cytochrome oxydase.
Chez l’homme, quelques études cliniques sont rapportées dès la fin
du XIXe siècle.
En 1940, Bornstein localisa les lésions dans le cortex
pariétal et le cortex gustatif à la base du gyrus postcentral, dans
l’aire 43 de Brodmann.
Deux cas d’épilepsie ont également été
décrits, associant des auras ou des hallucinations gustatives à des
lésions localisées dans la scissure sylvienne et comprimant l’opercule
pariétal ou dans l’opercule pariétal.
Des stimulations électriques de l’insula médiane au cours
d’interventions intracérébrales peuvent provoquer des sensations
gustatives, souvent interprétées comme mauvaises ou inconnues
chez des patients épileptiques conscients.
Ces stimulations
peuvent aussi évoquer des réponses sensorimotrices de l’estomac,
des sensations de nausées et éventuellement de peur.
Motta
étudie 79 patients suivis pour des tumeurs cérébrales ou des
accidents vasculaires.
Dix de ces sujets souffraient d’hypogueusie
sur le côté de la langue ipsilatéral à la lésion et de déficits
sensorimoteurs contralatéraux.
L’étude histologique de l’encéphale
de trois de ces patients permit la localisation de la lésion dans
l’insula.
Motta conclut que la fonction gustative reposait sur
l’intégrité de l’insula antérieure et que les projections gustatives
étaient ipsilatérales, contrairement à la sensibilité tactile de la langue,
contralatérale.
Plus récemment, une étude d’imagerie par résonance magnétique
(IRM) fonctionnelle réconcilia les données parfois
contradictoires de la littérature et décrivit exhaustivement les
activations corticales en réponse à la stimulation gustative et somesthésique de la langue.
Les aires corticales gustatives comprennent l’insula
antérieure, l’opercule frontal adjacent, les parties exposée et
profonde de la base des gyrus pré- et postcentraux (ou opercule
rolandique).
La partie operculaire du gyrus temporal supérieur est
également activée lors de la perception gustative.
La partie insulaire
haute et la partie basse des gyrus pré- et postcentraux toute proche
abritent bien une zone d’activation qui pourrait être la zone des
projections directe, tandis que l’insula basse montre une activation
unilatérale dans l’hémisphère dominant pour une stimulation
globale de la cavité buccale (Faurion et al. Neurox Letters. 1999 ; 277
(3) : 189-192). Cette zone est manifestement secondaire.
Une étude
de magnétoencéphalographie (MEG) nous donne des latences
plus courtes pour l’insula supérieure.
Les stimulus somesthésiques et les stimulus gustatifs activent bien
les mêmes ensembles de zones globalement, mais si l’on observe les
activations simultanées au cours de la stimulation, ce ne sont pas les
mêmes pour une stimulation purement gustative et une stimulation
somesthésique ou somatogustative : on observe bien l’image
multimodalitaire du « goût » et la discrimination potentielle de ces
sensorialités.
G - LATÉRALISATION :
Les études sur le singe de Benjamin et Burton montrent clairement
que les projections corticales du VII bis et du IX sont ipsilatérales
dans l’insula et l’opercule frontal adjacent, ce qui concorde avec la
nature ipsilatérale des troubles gustatifs observés par Motta à la
suite de lésions localisées dans l’insula.
Mais les projections de ces
mêmes nerfs dans l’opercule pariétal ont été trouvées à la fois ipsilatérales et contralatérales, avec toutefois une latence plus brève
dans l’hémisphère ispilatéral.
Cela permet de comprendre les
observations de troubles gustatifs contralatéraux de Bornstein
quoiqu’elles aient semblé contradictoires avec celles de Motta.
H - PROJECTIONS EXTRACORTICALES :
Faire le point sur cette question appartient à un autre article car elle
concerne la prise alimentaire et sa régulation, sujet qui déborde de
la physiologie sensorielle gustative proprement dite, mais on peut
résumer ici quelques indications.
Des projections vers les aires
limbiques ont été décrites chez le rat à partir du pont et,
éventuellement, à partir du NTS.
Elles terminent dans le noyau
central de l’amygdale, le noyau du lit de la strie terminale,
l’hypothalamus latéral et d’autres structures limbiques telles que la
substance innominée.
Le complexe amygdalien est considéré
comme une structure multisensorielle participant aux processus
généraux de mémorisation et intervient en particulier dans les
mécanismes de formation du conditionnement gustatif aversif.
L’hypothalamus latéral participe à l’appréciation hédonique des
stimulus extéro- et interoceptifs en général.
Chez le singe, on peut y
enregistrer des cellules qui répondent spécifiquement à la vue d’une
boisson quand elle est appréciée de l’animal ou qui s’activent lors
de la prise alimentaire.
I - VOIES DESCENDANTES :
Des voies efférentes ont été tracées chez l’animal jusqu’au NTS par
Norgren, mais pas au-delà, contrairement à ce que l’on connaît
dans d’autres systèmes sensoriels, l’audition par exemple.
J - CONVERGENCES FONCTIONNELLES :
Il est très difficile de trouver des cellules, au niveau du cortex, qui
ne répondent qu’aux stimulus gustatifs.
Presque toutes
répondent également à l’une ou plusieurs parmi les autres modalités
perçues dans la cavité buccale : le chaud, le froid, le toucher.
Giachetti et Mac Leod ont montré des convergences cellulaires
réunissant la sensibilité somesthésique de la langue et la sensibilité
proprement olfactive dans le cortex pyriforme.
En outre, une
convergence olfactolinguale a été mise en évidence dans le thalamus
du rat par les mêmes auteurs.
On trouve enfin, au niveau du NTS, des réponses olfactives multisynaptiques.
Les nerfs périphériques eux-mêmes ne sont que partiellement
spécifiques : la corde du tympan qui innerve les deux tiers antérieurs
de la langue transmet la sensibilité chimique, mais aussi thermique,
discriminant des différences de 3 °C environ chez le hamster, alors
que la branche linguale du V transmet les informations somesthésiques et thermiques plus fines, avec une capacité de
discrimination très largement au-dessous du dixième de degré.
Le glossopharyngien, qui innerve la partie plus postérieure de la
langue, est mixte.
Il ne sera donc pas étonnant de constater que la sémantique relative
au « goût » s’accompagne d’une confusion entre les diverses
modalités sensorielles : gustation, olfaction, somesthésie, et ceci dans
toutes les cultures actuelles et anciennes, plus ou moins distinctes
ethniquement.