Ressources · Terminale · Spécialité SVT
Fiche de révision : Cerveau et mouvement volontaire
Neurones et cellules gliales ; aires motrices, somatotopie et controlatéralité ; voie motrice, motoneurone et unités motrices ; intégration des PPSE et des PPSI, sommations spatiale et temporelle ; plasticité cérébrale et récupération après un AVC ; neurotransmetteurs, molécules exogènes et comportements addictifs.
Cerveau et mouvement volontaire : un organe fragile
Fiche méthode
(SVT Tle spécialité · Corps humain et santé · Comportements, mouvement et système nerveux)
La démarche pour exploiter un document sur la commande du mouvement
1. Ce qui est mesuré : mouvement déclenché ou perdu, zone active en IRMf, potentiel de membrane en mV, force, surface de cortex, dopamine.
2. Ce qui change : côté et position de la stimulation ou de la lésion, synapses activées, substance ajoutée, entraînement ; repérer le témoin.
3. Le calcul : amplitude = valeur atteinte − repos, somme algébrique comparée à seuil − repos, rapport ou pourcentage par rapport à la valeur de départ.
4. La conclusion : nommer l’aire, le maillon de la voie motrice, le type de sommation, la plasticité ou le mode d’action de la molécule.
Cas 1 · Localiser une commande dans le cortex
Réflexe — côté du corps → hémisphère opposé ; région du corps → position le long du gyrus précentral.
Exemple. En IRMf, un sujet serre une balle dans sa main gauche : une zone du gyrus précentral droit s’active, loin de la face interne de l’hémisphère.
Gyrus précentral, côté opposé à la main : aire motrice primaire droite (controlatéralité).
Position latérale : c’est la zone de la main dans la somatotopie.
Attention — imaginer un geste active surtout les aires prémotrices, pas l’aire motrice primaire.
Cas 2 · Placer une lésion sur la voie motrice
Réflexe — aire motrice → faisceau pyramidal → bulbe (croisement) → moelle → motoneurone → fibres.
Exemple. Le mollet gauche ne se contracte plus, ni volontairement ni par réflexe ; stimulé directement, le muscle se contracte.
Le muscle fonctionne, mais aucune commande, volontaire ou réflexe, ne l’atteint : le maillon commun aux deux est touché.
Ce sont les motoneurones du mollet ou leur nerf : la voie finale commune.
Attention — sous le bulbe, une lésion d’une moitié de la moelle paralyse le même côté.
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Cas 3 · Prévoir la réponse d’un motoneurone
Réflexe — seuil − repos ; amplitudes signées ; somme ; comparaison.
Exemple. Repos −72 mV, seuil −58 mV. PPSE de +5,5 mV et +6 mV simultanés, puis les mêmes avec un PPSI de −2,5 mV.
Il faut 14 mV. 5,5 + 6 = 11,5 mV : −60,5 mV, sous le seuil.
Avec le PPSI : 9 mV, encore plus loin. Il faudrait par exemple répéter le PPSE de +6 mV (sommation temporelle) : 5,5 + 6 + 6 = 17,5 mV → potentiel d’action.
Attention — un PPSI se soustrait ; un PPSE plus ample donne plus de potentiels d’action, pas des potentiels plus amples.
Cas 4 · Montrer une plasticité
Réflexe — variation relative = (après − avant) ÷ avant ; comparer aux témoins.
Exemple. Une zone de cortex passe de 25 à 32 mm² après un entraînement ; celle des témoins reste à 25 mm².
(32 − 25) ÷ 25 = 7 ÷ 25 = 0,28, soit +28 %, sans variation chez les témoins.
L’entraînement a remanié les connexions : plasticité.
Attention — une différence entre experts et novices mesurée une seule fois est une corrélation, pas une cause.
Cas 5 · Expliquer l’action d’une molécule exogène
Réflexe — cible → agoniste, antagoniste ou inhibiteur de la recapture → PPSE ou PPSI → fréquence.
Exemple. Une molécule renforce les récepteurs au GABA d’un neurone.
Le GABA est inhibiteur : ses PPSI deviennent plus amples, la somme atteint moins souvent le seuil.
La fréquence des potentiels d’action diminue : effet dépresseur.
Attention — bloquer un récepteur inhibiteur augmente l’activité ; bloquer la recapture prolonge l’action du neurotransmetteur.
Les pièges
- Écrire que l’hémisphère gauche commande le bras gauche, ou appliquer la controlatéralité à une lésion de la moelle.
- Croire que la surface corticale d’une région dépend de la taille de ses muscles.
- Oublier le signe d’un PPSI, ou comparer le potentiel atteint au seuil sans calculer l’écart à combler.
- Confondre PPSE et potentiel d’action, ou croire qu’une fibre musculaire intègre plusieurs motoneurones.
- Attribuer la plasticité de l’adulte à de nouveaux neurones plutôt qu’au remaniement des synapses.
- Confondre agoniste et antagoniste, ou antagoniste et inhibiteur de la recapture.
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