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Contact et déformation
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Le toucher est la sensation de contact mécanique et de déformation des tissus. Les mécanorécepteurs cutanés (corpuscules de Meissner, corpuscules de Pacini, cellules de Ruffini et cellules de Merkel) répondent à différents aspects de la déformation : pression statique, vitesse de déformation, accélération et vibration. Chaque type est un capteur spécialisé dans une bande de fréquence et un type de déformation.
La loi de Hertz F = (4/3)E*R·^(3/2) décrit la mécanique du contact sphérique dans les tissus mous : la force augmente avec ^1,5 (de manière non linéaire), ce qui produit une réponse plus sensible aux petites indentations qu'une relation linéaire. Le seuil de déviation des corpuscules de Meissner est 1 m comparable à la rugosité de surfaces très lisses détectable avec le bout du doigt.
Les corpuscules paciniens agissent comme des oscillateurs mécaniques résonants : leur fréquence de résonance f_res = (1/2)(k/m) 250 Hz coïncide avec les fréquences de vibration les plus informatives pour la texture fine et le glissement. Leur Q (facteur de qualité) élevé les rend très sélectifs en fréquence mais insensibles en dehors de leur bande. Ils sont responsables de la sensation de vibration et de détecter si une surface est rugueuse ou lisse.
La vitesse de l'onde de cisaillement c_T = (G/) dans la peau (G 20 kPa, 1000 kg/m³) est c_T 47 m/s, très lente par rapport au son dans l'air. Les vibrations tactiles se propagent dans le corps sous forme d'ondes de cisaillement à faible vitesse, ce qui explique la sensation de vibration propagée : le bourdonnement d'un moteur est ressenti dans toute la main même si on ne la touche qu'en un seul point.
La profondeur de pénétration _pen de la vibration dans le tissu viscoélastique détermine le nombre de mécanorécepteurs activés simultanément. À haute fréquence (grand ), _pen diminue et seuls les récepteurs les plus superficiels répondent ; À basse fréquence, le signal pénètre plus profondément et active les récepteurs Ruffini dans le derme profond. Cette dépendance en fréquence est fondamentale pour la perception de la texture.
ID:('ky', 575)
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile