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Cerveau et mouvement volontaire : un organe fragile
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.
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Où se situe l’aire motrice primaire ?
- A. Dans le gyrus postcentral, en arrière du sillon central
- B. Dans le gyrus précentral, en avant du sillon central
- C. Dans le lobe occipital, à l’arrière de l’hémisphère
- D. Dans la substance grise de la moelle épinière
Réponse
B. Dans le gyrus précentral, en avant du sillon central — L’aire motrice primaire occupe le gyrus précentral, en avant du sillon central ; le gyrus postcentral, juste en arrière, est une aire sensitive.
La stimulation de l’aire motrice primaire de l’hémisphère droit déclenche un mouvement :
- A. du côté gauche du corps
- B. du côté droit du corps
- C. des deux côtés du corps à la fois
- D. uniquement des muscles du tronc
Réponse
A. du côté gauche du corps — La commande est controlatérale : le faisceau pyramidal croise la ligne médiane au niveau du bulbe.
Les signes d’un AVC (visage déformé, bras sans force) disparaissent au bout de quelques minutes. Il faut :
- A. attendre qu’ils reviennent avant de consulter
- B. prendre un antidouleur et se reposer
- C. consulter son médecin dans la semaine
- D. appeler quand même le 15 sans attendre
Réponse
D. appeler quand même le 15 sans attendre — Des signes qui disparaissent peuvent annoncer un AVC : on appelle le 15 même dans ce cas, car un traitement d’urgence peut sauver des neurones.
Où la somme des potentiels postsynaptiques d’un motoneurone est-elle « évaluée » ?
- A. Dans la fibre musculaire qu’il commande
- B. Dans la terminaison de son axone
- C. Au segment initial de son axone
- D. Dans le gyrus précentral
Réponse
C. Au segment initial de son axone — C’est au segment initial de l’axone (cône axonique) que naissent, si le seuil est atteint, les potentiels d’action.
Quelle technique repère, chez un sujet sain, les aires cérébrales actives pendant un mouvement ?
- A. La radiographie du crâne
- B. L’IRM fonctionnelle
- C. L’électrocardiogramme
- D. L’échographie du cou
Réponse
B. L’IRM fonctionnelle — L’IRMf détecte l’augmentation de l’irrigation sanguine des zones actives, sans intervention sur le sujet.
Combien le cerveau humain compte-t-il de cellules gliales, environ ?
- A. À peu près autant que de neurones
- B. Dix fois plus que de neurones
- C. Dix fois moins que de neurones
- D. Aucune chez l’adulte
Réponse
A. À peu près autant que de neurones — Environ 86 milliards de neurones et à peu près autant de cellules non neuronales (Azevedo et coll., 2 009) ; le « dix fois plus » est une idée ancienne et fausse.
Comment Penfield a-t-il dressé la carte de l’aire motrice primaire ?
- A. En étudiant des patients après un AVC
- B. Par IRM fonctionnelle chez des volontaires
- C. En comparant la masse des muscles du corps
- D. En stimulant le cortex de patients opérés
Réponse
D. En stimulant le cortex de patients opérés — Penfield et Boldrey (1 937) stimulaient le cortex de patients éveillés, opérés sous anesthésie locale, et notaient le mouvement déclenché.
Quel est le premier facteur de risque d’AVC ?
- A. Une myopie importante
- B. Un asthme d’effort
- C. L’hypertension artérielle
- D. Une fracture ancienne du bras
Réponse
C. L’hypertension artérielle — L’hypertension artérielle est le premier facteur de risque : la contrôler fait partie de la prévention, avec l’arrêt du tabac et l’activité physique.
Quel est le principal neurotransmetteur inhibiteur du cerveau ?
- A. Le glutamate
- B. Le GABA
- C. La dopamine
- D. L’acétylcholine
Réponse
B. Le GABA — Le GABA provoque des PPSI ; le glutamate est le principal excitateur.
Sur quels récepteurs se fixe le THC du cannabis ?
- A. Les récepteurs cannabinoïdes CB1
- B. Les récepteurs nicotiniques
- C. Les récepteurs aux opioïdes
- D. Les transporteurs de la dopamine
Réponse
A. Les récepteurs cannabinoïdes CB1 — Le THC est un agoniste des récepteurs CB1, nombreux dans l’hippocampe et le cervelet.
Quelles aires préparent et planifient le mouvement avant son exécution ?
- A. L’aire motrice primaire
- B. Le gyrus postcentral
- C. Les cornes ventrales de la moelle
- D. Les aires prémotrices
Réponse
D. Les aires prémotrices — Les aires prémotrices, dont l’aire motrice supplémentaire, préparent le geste ; l’aire motrice primaire en déclenche l’exécution.
Un agoniste d’un récepteur :
- A. se fixe sur le récepteur sans l’activer
- B. bloque le transporteur de recapture
- C. se fixe sur le récepteur et l’active
- D. détruit le neurotransmetteur dans la fente
Réponse
C. se fixe sur le récepteur et l’active — L’agoniste mime le neurotransmetteur ; celui qui se fixe sans activer est un antagoniste.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Un motoneurone a un potentiel de repos de −72 mV et un seuil de −57 mV. Quelle dépolarisation minimale déclenche un potentiel d’action ?
- A. 129 mV
- B. 15 mV
- C. 57 mV
- D. 7,5 mV
Réponse
B. 15 mV — Seuil − repos = −57 − (−72) = 15 mV.
Un motoneurone dont le seuil est 12,2 mV au-dessus du repos reçoit en même temps deux PPSE de 4,8 mV et 5,7 mV. Il :
- A. n’émet rien : la somme de 10,5 mV reste sous le seuil
- B. émet un potentiel d’action, car deux PPSE suffisent toujours
- C. émet deux potentiels d’action, un par PPSE reçu
- D. émet un potentiel d’action de 10,5 mV d’amplitude
Réponse
A. n’émet rien : la somme de 10,5 mV reste sous le seuil — Sommation spatiale : 4,8 + 5,7 = 10,5 mV, inférieur aux 12,2 mV nécessaires.
Une stimulation isolée d’un neurone ne déclenche rien, mais trois stimulations à 1 ms d’intervalle font décharger le motoneurone. C’est :
- A. une sommation spatiale
- B. une inhibition par un interneurone
- C. un codage en amplitude
- D. une sommation temporelle
Réponse
D. une sommation temporelle — Une même synapse activée à intervalles très rapprochés : ses PPSE s’additionnent avant de se dissiper.
Un patient ne peut plus bouger ni la main ni le visage du côté gauche, mais marche normalement. La lésion se trouve le plus probablement :
- A. près de la face interne du gyrus précentral droit
- B. dans la partie latérale du gyrus précentral gauche
- C. dans la partie latérale du gyrus précentral droit
- D. dans la moitié gauche de la moelle, au milieu du dos
Réponse
C. dans la partie latérale du gyrus précentral droit — Main et face sont commandées par la partie latérale du gyrus ; côté gauche → hémisphère droit ; la jambe, près de la face interne, est épargnée.
Un muscle a 200 unités motrices de même taille, dont 30 actives. Pour doubler la force par le seul recrutement (même fréquence), il faut en activer :
- A. 60 de plus
- B. 30 de plus
- C. 2 de plus
- D. 170 de plus
Réponse
B. 30 de plus — La force est ici proportionnelle au nombre d’unités actives : 30 × 2 = 60 unités, soit 30 de plus.
L’axone d’un motoneurone conduit des potentiels d’action à 38 Hz, puis à 71 Hz. On en déduit que :
- A. la commande de contraction envoyée au muscle s’intensifie
- B. l’amplitude des potentiels d’action a presque doublé
- C. le motoneurone reçoit moins de PPSE qu’auparavant
- D. le muscle reçoit deux messages de nature différente
Réponse
A. la commande de contraction envoyée au muscle s’intensifie — L’amplitude du potentiel d’action est constante (tout ou rien) : l’intensité est codée par la fréquence, qui augmente ici.
La cocaïne bloque le transporteur de recapture de la dopamine. Une molécule qui bloquerait en même temps les récepteurs à la dopamine :
- A. renforcerait l’effet de la cocaïne
- B. accélérerait la recapture de la dopamine
- C. augmenterait la libération de dopamine
- D. empêcherait la dopamine accumulée d’agir
Réponse
D. empêcherait la dopamine accumulée d’agir — Cet antagoniste empêche la dopamine d’agir, même si la cocaïne la fait s’accumuler dans la fente : il s’oppose à son effet.
Après l’amputation d’un avant-bras, la zone du cortex moteur qui commandait la main est peu à peu utilisée par la commande du bras et de l’épaule. Cela illustre :
- A. la controlatéralité de la commande
- B. la dégénérescence définitive du cortex
- C. la plasticité des cartes motrices
- D. la repousse du membre depuis le cortex
Réponse
C. la plasticité des cartes motrices — Les zones voisines s’étendent sur la zone privée de fonction : la carte motrice se remanie.
Un an après un AVC, un patient a récupéré une partie de la force de sa main. Cette récupération s’explique par :
- A. la repousse des neurones morts du cortex moteur
- B. le remaniement des connexions de zones voisines
- C. la multiplication des fibres de ses muscles
- D. de nouveaux motoneurones apparus dans la moelle
Réponse
B. le remaniement des connexions de zones voisines — Les neurones détruits ne sont pas remplacés : des zones voisines remanient leurs connexions et prennent en partie le relais (plasticité).
Deux muscles ont le même nombre de fibres ; le muscle A a 3 fois plus de motoneurones que B. Les unités motrices de A sont :
- A. 3 fois plus petites, pour des gestes plus fins
- B. 3 fois plus grandes, pour des gestes plus forts
- C. de même taille, les fibres étant en même nombre
- D. 9 fois plus petites, l’effet étant au carré
Réponse
A. 3 fois plus petites, pour des gestes plus fins — Fibres par unité = fibres ÷ motoneurones : avec 3 fois plus de motoneurones, chaque unité a 3 fois moins de fibres ; recruter une unité ajoute peu de force, d’où des gestes plus fins.
Pourquoi faut-il traiter un AVC ischémique en urgence ?
- A. Le caillot se dissout toujours seul après une heure
- B. Les cellules gliales remplacent rapidement les neurones morts de la zone
- C. La moelle épinière cesse alors de conduire les réflexes
- D. Des neurones privés de dioxygène meurent à chaque minute
Réponse
D. Des neurones privés de dioxygène meurent à chaque minute — Chaque minute compte : déboucher l’artère tôt sauve des neurones ; ceux qui sont morts ne sont pas remplacés.
Sur un motoneurone au repos arrivent en même temps un PPSE de +6 mV et un PPSI de −6 mV. Son potentiel :
- A. dépasse le seuil de 12 mV
- B. baisse de 12 mV
- C. reste au potentiel de repos
- D. atteint le seuil sans le dépasser
Réponse
C. reste au potentiel de repos — Somme algébrique : 6 − 6 = 0 mV ; les deux potentiels s’annulent et le potentiel reste au repos.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Quelle affirmation sur la surface qu’occupe une partie du corps dans l’aire motrice primaire est exacte ?
- A. Elle est proportionnelle à la masse des muscles commandés
- B. Elle reflète la finesse du contrôle des mouvements
- C. Elle est identique chez tous les individus de l’espèce
- D. Elle est fixée définitivement à la fin de l’enfance
Réponse
B. Elle reflète la finesse du contrôle des mouvements — La main et les lèvres, aux gestes précis, sont très représentées ; les cartes varient d’un individu à l’autre et se modifient toute la vie.
Une fibre musculaire squelettique :
- A. ne reçoit la terminaison que d’un seul motoneurone
- B. reçoit plusieurs motoneurones dont elle intègre les messages
- C. intègre des PPSE et des PPSI comme un motoneurone
- D. est commandée directement par un neurone du cortex
Réponse
A. ne reçoit la terminaison que d’un seul motoneurone — La fibre n’a qu’un motoneurone : elle n’intègre rien ; l’intégration a lieu dans le motoneurone.
Entre l’aire motrice primaire et une fibre musculaire de la main, la voie de la commande volontaire comporte au minimum :
- A. un seul neurone, dont l’axone atteint le muscle
- B. trois neurones, avec toujours un interneurone dans la moelle
- C. quatre neurones, avec un relais dans chaque hémisphère
- D. deux neurones : un neurone cortical, puis un motoneurone
Réponse
D. deux neurones : un neurone cortical, puis un motoneurone — Les axones du faisceau pyramidal peuvent faire synapse directement avec les motoneurones : la chaîne minimale compte deux neurones.
Un élève affirme : « Plus un PPSE est ample, plus les potentiels d’action du motoneurone sont amples. » Pourquoi est-ce faux ?
- A. Parce que l’amplitude d’un PPSE ne varie jamais
- B. Parce que seul un PPSI peut modifier un potentiel d’action
- C. Parce que le potentiel d’action obéit à la loi du tout ou rien
- D. Parce que les PPSE se propagent le long de l’axone sans s’atténuer
Réponse
C. Parce que le potentiel d’action obéit à la loi du tout ou rien — Une dépolarisation plus forte peut augmenter la fréquence des potentiels d’action, jamais leur amplitude.
Un antagoniste des récepteurs à la dopamine, administré à un rat, a pour effet :
- A. de mimer l’action de la dopamine sur ses récepteurs
- B. d’empêcher la dopamine d’activer les neurones cibles
- C. d’augmenter la libération de dopamine dans la fente
- D. d’accélérer la recapture de la dopamine
Réponse
B. d’empêcher la dopamine d’activer les neurones cibles — Un antagoniste occupe le récepteur sans l’activer : la dopamine ne peut plus agir. C’est l’inverse d’un agoniste.
L’alcool renforce un frein, les récepteurs au GABA. Pourquoi peut-il pourtant désinhiber le comportement ?
- A. Il freine aussi le cortex préfrontal, qui contrôle les impulsions
- B. Il excite directement les motoneurones de la moelle épinière et du tronc
- C. Il bloque la recapture de la dopamine comme la cocaïne
- D. Il détruit en une soirée les cellules gliales du cortex
Réponse
A. Il freine aussi le cortex préfrontal, qui contrôle les impulsions — Ralentir les réseaux qui contrôlent les impulsions lève un contrôle : ce n’est pas une excitation des neurones.
Le PPSE né à l’extrémité d’une longue dendrite déclenche rarement à lui seul une décharge, car :
- A. il obéit à la loi du tout ou rien
- B. il se transforme en PPSI en chemin
- C. il n’est produit par aucun neurotransmetteur
- D. il s’atténue en chemin vers l’axone
Réponse
D. il s’atténue en chemin vers l’axone — Un PPSE est local et s’atténue en s’éloignant de la synapse : il arrive affaibli là où se décide l’émission des potentiels d’action.
Une lésion détruit la moitié gauche de la moelle, dans le cou, sous le bulbe. Quels membres sont paralysés ?
- A. Le bras et la jambe droits
- B. Les quatre membres
- C. Le bras et la jambe gauches
- D. La jambe droite seulement
Réponse
C. Le bras et la jambe gauches — Sous le bulbe, les axones du faisceau pyramidal ont déjà croisé : la commande du côté gauche descend dans la moitié gauche de la moelle.
Un motoneurone, dont le seuil est 10 mV au-dessus du repos, reçoit en même temps trois PPSE de +4 mV et un PPSI de −3 mV. Il :
- A. émet un potentiel d’action, car 12 mV dépassent 10 mV
- B. n’émet rien : la somme de 9 mV reste sous le seuil
- C. émet trois potentiels d’action, un par PPSE
- D. émet un potentiel d’action de 9 mV d’amplitude
Réponse
B. n’émet rien : la somme de 9 mV reste sous le seuil — Somme algébrique : 4 + 4 + 4 − 3 = 9 mV < 10 mV. Oublier le PPSI conduit à 12 mV.
Une molécule se fixe sur les récepteurs au glutamate sans les activer. La fréquence des potentiels d’action d’un neurone surtout excité par le glutamate :
- A. diminue, car il reçoit moins de PPSE
- B. augmente, car le glutamate s’accumule
- C. reste inchangée, le récepteur étant occupé
- D. ne change pas, mais les potentiels grandissent
Réponse
A. diminue, car il reçoit moins de PPSE — Antagoniste d’un récepteur excitateur : moins de PPSE, la somme atteint moins souvent le seuil.
Un logiciel montre qu’une molécule M porte la même partie azotée que l’acétylcholine et se loge dans le site de son récepteur, sans le faire changer de forme. M est probablement :
- A. un agoniste de ce récepteur
- B. un inhibiteur de la recapture
- C. un nouveau neurotransmetteur
- D. un antagoniste de ce récepteur
Réponse
D. un antagoniste de ce récepteur — Même site, mais pas d’activation : M empêche l’acétylcholine d’agir. Une forme voisine ne suffit pas à faire un agoniste.
Pourquoi la force d’un muscle augmente-t-elle quand la commande motrice s’intensifie ?
- A. Les potentiels d’action de chaque motoneurone deviennent plus amples
- B. Chaque fibre reçoit alors plusieurs motoneurones
- C. La fréquence augmente et de nouvelles unités sont recrutées
- D. Les fibres musculaires se divisent pendant l’effort
Réponse
C. La fréquence augmente et de nouvelles unités sont recrutées — Deux leviers : la fréquence des potentiels d’action de chaque motoneurone et le recrutement d’unités motrices supplémentaires.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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