theme 2 chap 2

Page 1

Introduction

Thème 4, Chapitre 2: Le cerveau: rôle dans la motricité et fragilité
Alors que les réflexes sont des mouvements inconscients, les mouvements volontaires sont contrôlés par le cerveau.
Comment le cerveau intervient-il dans la commande des mouvements volontaires ?

I. La réalisation des mouvements volontaires

TP 12

1. Les cellules du cerveau

Le cerveau est constitué de cellules spécialisées :

• Neuronnes (environ 100 milliards) dont le corps cellulaire est localisé dans le cortex cérébral. Ils sont responsables du traitement et de la propagation du message nerveux.
• Cellules gliales (plus nombreuses que les neurones) qui ont des rôles variés permettant d'assurer le bon fonctionnement du cerveau.
  Exemple : fabrication de gaine de myéline pour accélérer le message nerveux, approvisionnement en nutriment des neurones.

2. Les voies motrices

Cortex cérébral et Substance blanche
L'exploration du cerveau par l'imagerie cérébrale (IRM) a permis de mettre en évidence différentes aires motrices spécialisées dans la commande du mouvement au niveau du cortex cérébral.

• Argumentation : résultats d'IRM fonctionnelle montrant l'activation de l'aire motrice lors d’un mouvement, comme lorsqu'on écrit.
  Les messages nerveux qui partent des aires motrices situées dans le cortex cérébral circulent le long de faisceaux d'axones qui se prolongent dans la moelle épinière jusqu'aux corps cellulaires des neurones moteurs.
• Argumentation : Une lésion ou une compression de la moelle épinière peut entraîner une paralysie :
  • Paralysie d'un membre : tétraplégie,
  • Paralysie des membres inférieurs : paraplégie.

3. Synapse neuromusculaire

Commande au mouvement volontaire

II. Le rôle intégrateur des neurones moteurs

Livre p318 + feuille exercice
Chaque motoneurone reçoit des informations provenant de différents neurones par différents types de synapses (qui diffèrent par le type de neurotransmetteur):

• Synapses excitatrices : exemple de neurotransmetteur, l'acétylcholine.
• Synapses inhibitrices : exemple de neurotransmetteur, le GABA.
  • Rôle : elle va stopper le message nerveux.

Page 2

1. Intégration des informations

Le neurone moteur intègre (il additionne) les informations de différentes synapses pour réaliser un message moteur unique qui va vers le muscle : c'est la sommation spatiale.

Le neurone moteur est également capable d'effectuer une sommation temporelle : il additionne successivement les informations apportées par un même neurone.

2. Synapse excitatrice et synapse inhibitrice

• Synapse excitatrice :
  • Arrivée simultanée de messages nerveux présynaptiques
• Synapse inhibitrice :
  • Arrivée successive de messages nerveux présynaptiques.

3. La plasticité cérébrale

La plasticité cérébrale est la capacité de réorganisation de réseaux de neurones et de leurs connexions en fonction des expériences vécues par un individu. Cette capacité est essentielle aux apprentissages.
Exemple : l'aire motrice de la main gauche d'un violoniste est développée chez les musiciens (à cause des répétitions du geste).

III. Dysfonctionnement du système nerveux

Certains dysfonctionnements du cerveau peuvent altérer la commande volontaire du mouvement et modifier le comportement :

• Des maladies neurodégénératives peuvent altérer le fonctionnement de la motricité.
  Exemple : Maladie de Charcot détruisant de manière progressive les motoneurones, menant à une paralysie progressive.
• La destruction des cellules nerveuses de l'aire motrice à la suite d'un AVC (accident vasculaire cérébral) peut conduire à une perte de motricité.
  • TP 13 : La plasticité cérébrale permet de récupérer une partie des fonctions cérébrales perdues.
• Des lésions de la moelle épinière peuvent entraîner des paralysies.
  • TP 13

Mots clés

• Intégration par le neurone moteur
• Sommation temporelle et spatiale
• Aire motrice
• Plasticité cérébrale

Attention : le message nerveux et les synapses traités dans le chapitre 1 font également partie de ce chapitre.

Page 3

L'action des substances exogènes

TP 13
Le cerveau est divisé en zones fonctionnelles = les aires corticales qui communiquent entre elles par des réseaux de neurones. De nombreuses synapses sont impliquées (synapses excitatrices ou inhibitrices). Cette communication est assurée par des potentiels d'action dont la fréquence est modulée par les neurotransmetteurs.

1. Impact des substances exogènes

La prise de substances exogènes (non produites par le corps), comme l'alcool et les drogues, agit sur le cerveau en empêchant, mimant ou amplifiant l'action des neurotransmetteurs endogènes. Cela entraîne des comportements addictifs.
Exemple : la cocaïne agit en bloquant la recapture de certaines neurotransmetteurs, intensifiant ainsi leurs effets.

• Addiction : désir puissant de renouveler une action malgré la connaissance des effets néfastes.

2. Effets de la cocaïne

La cocaïne amplifie l'effet des neurotransmetteurs de récompense dans le système nerveux, ce qui crée des comportements répétitifs et addictifs.

Bilan des deux chapitres

Commande motrice

• Aire motrice primaire
• Organes impliqués :
  • Organe A
  • Organe B
  • Organe C
• Étapes :
  • Étape 1 : Neurone L, message sensible
  • Étape 2 : Message à travers le dos
  • Étape 3 : Message au ventre
  • Étape 4 : Activation du muscle (commande motrice volontaire et involontaire).

Page 4

Commande nerveuse

• Dynamique musculaire : Deux muscles antagonistes ne peuvent jamais se contracter en même temps.
• Réflexe achilléen : exemple d'un message excitant envoyé à un muscle extensible et un message inhibiteur envoyé simultanément à un muscle antagoniste pour éviter la contraction simultanée.

Synthèse

• La moelle épinière joue un rôle clé dans la transmission des messages nerveux entre le cerveau et les muscles en intégrant les réponses motrices appropriées en fonction des stimuli internes et externes.