SVT TS Thème 3B
Toute stimulation dans une aire motrice se traduit par la réalisation d'un mouvement de la partie du corps contrôlée, une lésion au même endroit entraîne une paralysie de cette partie du corps.
L'homunculus moteur fait correspondre les parties du corps et les territoire du cortex cérébral qui en commandent la motricité. La face, les pieds et les mains sont contrôlés par de grandes zones corticales.
Df : Une aire motrice est une zone du cortex impliquée dans la commande du mouvement dans une partie précise du corps
L'aire prémotrice assure la planification et le contrôle de l’exécution des mouvements.
BILAN : L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires.
II) Trajet des messages nerveux du centre nerveux à la cellule effectrice 1) de l'aire motrice à la ME
Trouvez le bon schéma à intégrer ici !
Les neurones du cortex moteur se terminent en établissant un contact synaptique direct sur les neurones moteurs de la ME. (dans la légende)
Le contrôle moteur assuré par une aire motrice primaire s'effectue sur la partie controlatérale (= du côté opposé) du corps. Les axones des neurones du cortex moteur de l'hémisphère droit bifurquent (= changent de côté) lors de leur descente vers les contacts synaptiques avec les motoneurones de la moelle épinière, et il en est de même pour les neurones du cortex moteur de l'hémisphère gauche. On parle de décussation de la voie pyramidale.
2)Le passage des messages nerveux du neurone moteur à la fibre musculaire
a) Observation expérimentale p 380
Le document 1 illustre quelques exemples de tests qui montrent une variabilité de la réponse réflexe en fonction de diverses influences s’exerçant sur le motoneurone. À noter que la manoeuvre dite de « Jendrassik », qui consiste à exercer une traction des bras avec les mains, donne
généralement des résultats spectaculaires. Elle s’explique par la levée d’une inhibition habituellement exercée par les centres nerveux supérieurs.
Il y a donc un niveau d'intégration des messages nerveux qui explique la modulation de la réponse observée.
Hypothèse 1 : la fibre musculaire est le lieu de l'intégration des différents messages nerveux b) Les relations motoneurone/fibres musculaires
doc 2 p 380
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Une fibre musculaire ne reçoit les messages que d'un seul motoneurone.
En revanche un même motoneurone peut innerver plusieurs fibres (voir p 356).
La technique du BrainBow permet, grâce la transgénèse et à l'utilisation d'une combinaison de gènes codant pour des protéines fluorescentes, de distinguer les neurones par des couleurs distinctes. (p 390)
On observe alors que chaque fibre musculaire reçoit l'arborisation terminale d'un seul neurone.
Il ne peut donc pas y avoir de modulation de messages nerveux de différentes sources à ce niveau.
En revanche on peut observer de très nombreux contacts synaptiques au niveau du corps cellulaire du motoneurone de la corne antérieure de la ME.
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Schéma de l'intégration des messages nerveux par le motoneurone
BILAN : Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones.
C'est ce qui explique les effets paralysants des lésions médullaires. Le corps cellulaire du motoneurone reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone.
III) La plasticité cérébrale 1) Acquis de 1ère S
p 286-287
La mise en place du phénotype fonctionnel impliqué dans la vision ou la mémoire des mots ou des visages repose en partie sur la plasticité cérébrale. De même l'apprentissage nécessite l'utilisation répétée des mêmes circuits de neurones et nécessite une importante plasticité cérébrale.
2) Variations interindividuelles Voir TP 20
Image statistique obtenue à partir de 81
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volontaires effectuant le protocole réalisé par le sujet 13112
La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus montre des différences importantes.
Voir aussi doc 2 p 382 pour le protocole
3) Effets de l'apprentissage et de l’entraînement
a) TP 21 : exemple de la récupération du langage après une lésion
Les zones impliquées dans la production du langage (génération de mots) sont situées dans l’hémisphère gauche dit dominant, avant opération chirurgicale, (comme c’est le cas chez 94%
des droitiers et 76% des gauchers, Pujol et al., 1999).
La superposition des différentes images fonctionnelles sur l’image anatomique permet de localiser les aires impliquées dans la production et la réception du langage chez le sujet après l’opération de déconnexion des deux hémisphères.
La comparaison avec les images avant la lésion montre la capacité de l’hémisphère non dominant (ici l’hémisphère droit) à prendre en charge le développement des fonctions du langage après la lésion après une rééducation et un entraînement.
C’est un exemple d'utilisation des propriétés de plasticité post-lésionnelle de l’hémisphère droit.
Ces résultats indiquent qu’il est raisonnable de considérer une déconnexion de l’hémisphère dominant jusqu’à l’âge de 9 ans, c’est à dire au delà de la période critique d’acquisition du langage.
Rq : ces propriétés de plasticité du système nerveux central sont beaucoup plus limitées chez l’adulte.
Voir aussi exemple doc 1 p 384 b) Les effets de l’entraînement doc 3 et 4 p 383
On observe que l’entraînement à une tâche motrice comme de taper le pouce sur ses autres doigts de la même main. On constate que l'amélioration de la performance est associée a une extension de l'aire motrice active correspondant à la tâche effectuée. De plus cet apprentissage est stable dans le temps (8 semaines après l'arrêt de l’entraînement).
Il faut cependant noter que la programmation du mouvement élémentaire de pince réalisée avec le pouce, caractéristiques des primates est très probablement innée et génétiquement déterminée.
4) Une régénération limitée des cellules nerveuses doc 3, 4 et 5 p 385
A partir du corps cellulaire d'un neurone périphérique, la fibre nerveuse peut être régénérée et des connexions synaptiques peuvent être reformées.
Cependant les cellules nerveuses ne se divisent pas. En revanche des cellules souches ayant la capacité de se différencier en nouveaux neurones ont été découvertes dans le cerveau adulte mais leur nombre reste très faible et limité à des zones précises du cerveau.
On constate que
• le nombre de neurones diminue au cours de la vie mais n'est associé à des troubles que dans le cas des maladies neurodégénératives comme les maladies d'Alzheimer ou de Parkinson.
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• La plasticité diminue.
BILAN :
Les différences interindividuelles de structure et de fonctionnement cérébral se mettent en partie en place au cours du développement, de l'apprentissage des gestes et de l'entraînement.
La plasticité cérébrale explique aussi les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d'une petite partie du cortex moteur.
Les capacités de remaniements se réduisent tout au long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses. C'est donc un capital à préserver et entretenir.
