cours svt: COMPORTEMENTS, MOUVEMENTS ET SYSTÈME NERVEUX

« COMPORTEMENTS, MOUVEMENTS ET SYSTÈME NERVEUX Cerveau : commandes et fragilités Terminale spécialité 2- Le cerveau, exploration fonctionnelle : commandes et fragilités Terminale Spécialité SVT page 1/17 Le cours Cerveau : commandes et fragilités SOMMAIRE Introduction : 3 I- Exploration et compréhension de l’organisation du cerveau 3 A- L’amélioration des techniques d’exploration du cerveau 1- Les 3 types d’IRM (voir la che technique de TP pour le principe) 3 3 2- Exemple d’utilisation : détection d’une tumeur et des lésions occasionnées 3 B- Comprendre les aires fonctionnelles Ré exe achilléen + Neurones 5 C- Les cellules du cerveau 5 Les neurones 5 2) Les cellules gliales 6 1) II- La commande motrice volontaire et rôle intégrateur du motoneurone 7 A- Les aires corticales du mouvement 7 motricité volontaire 7 1) La commande corticale 7 2) Les voies nerveuses du cerveau au muscle 8 B- Rôle intégrateur du motoneurone 9 III- Quand le système nerveux central dysfonctionne. A- Des exemples d’accidents 10 10 1) Rupture de colonne vertébrale 10 2) Accident Vasculaire Cérébrale (ou AVC) : 10 B- Les tumeurs 11 C- La sclérose en plaques, une maladie neuro-dégénérative. 11 D- La prise de substances exogènes 12 IV- La plasticité cérébrale. 14 Conclusion : 16 fl page 2/17 fi Terminale Spécialité SVT Le cours Cerveau : commandes et fragilités Introduction : La percussion du tendon achilléen par le marteau du médecin induit un ré exe incontrôlable.

Il s’agit d’une contraction inconsciente.

Ce diagnostic est utilisé pour déceler des anomalies de la moelle épinière. Cependant, la plupart de nos contractions musculaires sont conscientes et volontaires.

Elles nécessitent donc d’autres structures de commandes qui proviennent du cerveau et pas seulement de la moelle épinière. Le cerveau est la partie antérieure de l'encéphale des vertébrés.

Il est composé de deux hémisphères cérébraux et possède environ 100 milliards de neurones, et d'autant plus de cellules compagnes (entre 10 à 50 fois plus)… c'est un centre nerveux décisionnel extrêmement important, mais pour autant fragile.

Même si il est doué de plasticité, il est également très sensible à certaines substances exogènes… Photo de couverture : d’après https://www.sciencesource.com Problèmes : Comment est organisé le cerveau ? Comment la commande motrice volontaire s’effectue-t-elle ? Comment peut-on diagnostiquer les dysfonctionnements ? Comment préserver cet organe ? I- Exploration et compréhension de l’organisation du cerveau TP-TD motricité volontaires A- L’amélioration des techniques d’exploration du cerveau C’est durant la seconde moitié du XXe siècle que des technologies vont se développer pour mieux cerner la structure et le fonctionnement du cerveau sans être invasives.

Parmi les progrès techniques en imagerie médicale, l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) reste certainement la plus précise. Histoire des sciences : l’esprit sorcier et le CEA présentent les techniques d’exploration du cerveau 7’17 1- Les 3 types d’IRM (voir la che technique de TP pour le principe) ➡ L’IRM anatomique : Exploitation des propriétés magnétiques de l’eau.

Vision fine de l’anatomie cérébrale (plusieurs techniques de contrastes peuvent être utilisées pour améliorer la vision de certaines régions) ➡ L’IRM fonctionnelle : Evaluation de la surconsommation de dioxygène d’une zone du cerveau lors de l’exécution d’une tâche simple.

L’IRM fonctionnelle s’étudie toujours en la superposant à l’IRM anatomique. Elle permet donc de visualiser la plus grande activité d’une zone en relation avec l’exécution d’une tâche. ➡ L’IRM de diffusion : Enregistrement d’un signal sensible au déplacement des molécules d’eau.

Elle permet de visualiser les différentes connexions entre les aires du cerveau lors de l’exécution d’une tâche (on visualise un connectome structurel ou anatomique). 2- Exemple d’utilisation : détection d’une tumeur et des lésions occasionnées Rappel : Une tumeur est une grosseur plus ou moins volumineuse due à une multiplication excessive de cellules normales (tumeur bénigne) ou anormales (tumeur maligne).

Les tumeurs bénignes (comme par exemple les grains de beauté, les verrues…) se développent de façon localisée sans altérer les tissus voisins.

Les tumeurs malignes (cancer) ont tendance à envahir les tissus voisins et à migrer dans d'autres parties du corps, produisant des métastases. fl page 3/17 fi Terminale Spécialité SVT Le cours Cerveau : commandes et fragilités Activité Doc.

1 : Titre : ……………………………………………………………… Conseils : 1) Commencer par donner le plan d’exploration 2) Dans le diaporama, comparer le sujet sein et le sujet 12223 : repérez ce qui est différent 3) Nommez ensuite les 2 techniques utilisées et déterminez ce qu’elles apportent D’après © eduanatomist2 ANALYSE : Ainsi, l’IRM nous révèle des lésions profondes que nous n’aurions pas détectées avec d’autres techniques.

Il nous permet donc de réaliser des observations nes des tissus mous du corps.

La technique est d’ailleurs en cours d’amélioration par l’utilisation notamment d’aimants plus puissant. Remarque : vous pouvez vous référez à la che technique.

Dans une image pondérée en T1, la graisse apparaît hyperintense (couleur claire) et l'eau hypointense (noir), les nuances sont liées à la présence plus ou moins grande de l’eau ou de la graisse, en T2 c’est l’inverse et en T2 FLAIR le liquide céphalorachidien seul est rebasculé en hypointense. A noter que les axones sont entourés de gaines de myéline et que les membranes sont riches en lipides.

A l’inverse, les corps cellulaires présentent un cytoplasme important et plus d’eau que les axones eux-mêmes.

C’est exactement la différence observée entre substance blanche et grise. i fi page 4/17 fi Terminale Spécialité SVT Le cours Cerveau : commandes et fragilités B- Comprendre les aires fonctionnelles TP-TD Ré exe achilléen + Neurones L’exploration fonctionnelle permet de cartographier le cortex.

Le cortex désigne la partie super cielle du cerveau et contient la substance grise des hémisphères cérébraux. Complément : Chaque hémisphère se décompose anatomiquement en quatre parties externes (en fait, rattachées aux os correspondants du crâne), appelées lobes : lobe frontal, pariétal, temporal et occipital. Doc.

2 : Les différents lobes du cerveau. i Une aire corticale, est une zone du cortex dédiée à une fonction précise.

On distingue 3 types d’aires différentes : ➡ Les aires sensorielles (perception et interprétation des stimuli de l’environnement) ➡ Les aires motrices (commande volontaire des muscles squelettiques). ➡ Les aires associatives (mise en commun d’informations sensitives, prémotrices, langage…) Nouvelles données : Dans la recherche septembre 2017 : la cartographie du cerveau a été réactualisée, elle compterait 180 régions au lieu des 83 répertoriées auparavant.

C’est ici une démonstration des progrès fulgurants accomplis sur l’étude du cerveau en moins d’une décennie.

En connaissant plus précisément les aires cérébrales, on peut mieux soigner certaines pathologies. Doc.

3 : Les différentes aires fonctionnelles du cerveau en fonction des Lobes i C- Les cellules du cerveau 1) Les neurones Ils peuvent se classer soit par rapport à leur fonction, soit par rapport à leur morphologie. Par rapport à leur fonction : ➡ Si le message part d’un récepteur pour aller au système nerveux central, on parle de neurone sensitif fi page 5/17 fl Terminale Spécialité SVT Le cours Cerveau : commandes et fragilités ➡ Si le message part du centre nerveux pour atteindre une cellule effectrice, on parle de motoneurone ou neurone moteur. ➡ Si le message est véhiculé par un neurone qui fait le lien entre deux neurones, on parle d’interneurones Complément : Par rapport à leur morphologie ➡ Si plusieurs rami cations se réunissent en une dendrite et rejoignent directement un corps cellulaire, pour ensuite donner un axone de même longueur qui se rami e, il est quali é de bipolaire (certains neurones sensitifs) ➡ Si la dendrite est très longue et la rami cation au corps cellulaire en forme de T, il est quali é d’unipolaire (ou pseudo-unipolaire) ➡ Si les dendrites sont courtes et l’axone est long, il s’agit d’un neurone multipolaire. ➡ Si le corps cellulaire est plus ou moins triangulaire et que la rami cation dendritique est très étendue et dense, il s’agit de neurones pyramidaux (présents en grand nombre dans l’hippocampe par exemple). Doc.

4 : Les différents types de neurones par rapport à leur morphologie. i D’après researchgate 2) Les cellules gliales Ce sont toutes les autres cellules qui ne sont pas des neurones et qui participent à la constitution du tissus nerveux.

Elles ont toutes des rôles importants dans l’entretien des neurones. Doc.

5 : Les différents types de cellules gliales et leur rôle. fi fi fi fi page 6/17 fi fi Terminale Spécialité SVT Le cours Cerveau : commandes et fragilités Dans le Système Nerveux Central (SNC), c’est à dire cerveau et moelle épinière, on trouve 4 grands types de cellules gliales : ➡ Les épendymocytes sont des cellules qui produisent le liquide céphalorachidien, encore appelé liquide cérébrospinal.

Il a pour fonction de protéger le centre nerveux des chocs, il a aussi un rôle nutritif et évite au cerveau de s’écraser sous son poids. ➡ Les astrocytes sont des cellules étoilées très ramifiées (d’où leur nom).

Elles assurent l’élaboration de la barrière hémato-encéphalique et le transport de molécules particulières aux neurones.

Elles participent aux processus de cicatrisation en cas de lésion et participent à la régulation de la transmission synaptique. ➡ La microglie ou les microgliocytes sont des cellules.... »