Un système sensoriel est la partie du système nerveux qui se compose de voies neurales, de récepteurs sensoriels et de parties du cerveau qui traitent les informations sensorielles. Les récepteurs sensoriels reconnaissent les stimuli des environnements internes et externes, les voies neuronales transmettent les informations des stimuli au cerveau et le cerveau traite les informations. Le système sensoriel humain est subdivisé en système somatosensoriel, système visuel, système auditif et vestibulaire, système gustatif et système olfactif.
Les récepteurs sensoriels sont des terminaisons nerveuses spécialisées qui codent le type, l’emplacement spatial, l’intensité, la durée, le seuil et la fréquence des stimuli. Les stimuli peuvent provenir de l’environnement interne ou externe, et ils excitent les récepteurs sensoriels. Les récepteurs sensoriels sont classés en fonction du type de stimulus auquel ils répondent. Chez l’homme, les différents types de récepteurs sensoriels du système somatosensoriel comprennent les mécanorécepteurs, les thermorécepteurs, les nocicepteurs et les récepteurs d’étirement du fuseau musculaire. Les systèmes sensoriels pour la vision, l’audition et l’équilibre, le goût et l’olfaction ont chacun leur propre ensemble de récepteurs sensoriels.
Les mécanorécepteurs détectent les changements de pression ou de toucher. Les thermorécepteurs reconnaissent les changements de température. Les nocicepteurs détectent une chaleur excessive et une pression sévère qui endommagent les tissus et libèrent des produits chimiques par les tissus endommagés. Les récepteurs d’étirement du fuseau musculaire détectent la posture et le mouvement.
Les photorécepteurs se trouvent dans le système visuel. Ils contiennent des photopigments qui absorbent l’énergie lumineuse. Les cellules ciliées de l’organe de Corti se trouvent dans le système auditif et vestibulaire. Ils détectent les ondes de pression du stimulus sonore ainsi que les changements de posture et de mouvement. Les systèmes gustatifs et olfactifs reposent sur des chimiorécepteurs qui détectent respectivement les goûts et les odeurs.
Ces récepteurs sensoriels convertissent les stimuli en énergie électrique, qui est conduite le long des voies neuronales. Les voies neuronales du système sensoriel sont des neurones afférents qui divergent et des synapses qui conduisent l’information, l’énergie électrique, à partir d’un seul stimulus. Dans le système somatosensoriel, les voies neurales les plus importantes sont la voie du lemnisque médial de la colonne dorsale et le tractus spinothalamique. Une voie neurale du système visuel implique un nerf optique, tandis que celles des systèmes auditif et vestibulaire impliquent respectivement le nerf cochléaire et le nerf vestibulaire. Les récepteurs du système gustatif impliquent les nerfs facial, glossopharyngien et vague qui se synapsent dans le noyau du tractus solitaire trouvé dans le cerveau, et enfin, les récepteurs du système olfactif impliquent les nerfs olfactifs qui se connectent aux glomérules olfactifs trouvés à la base du crâne cavité, juste en dessous du lobe frontal du cerveau.
À l’exception du système olfactif, les voies neuronales conduisent l’information vers le thalamus, et l’information est transmise de celui-ci à l’emplacement approprié dans le cortex cérébral. Les informations des stimuli visuels sont transmises au lobe occipital, tandis que celles des stimuli auditifs et vestibulaires sont transmises au lobe temporal, et au tronc cérébral et au cervelet, respectivement. Les informations des stimuli gustatifs et somatosensoriels sont transmises au lobe pariétal. Bien que les informations provenant des stimuli olfactifs puissent atteindre le thalamus, sa voie neurale n’a pas besoin de relayer les informations vers le thalamus. L’information est transmise directement au lobe frontal du cortex cérébral.