Transcription
Bonjour à tous. Dans la vidéo précédente, nous avons vu qu'il existait des mouvements réflexes impliquant un centre nerveux, la moelle épinière. Ces mouvements réflexes sont dits involontaires.
Or, il existe des mouvements volontaires nécessitant, quant à eux, l'intervention d'un autre centre nerveux, le "cerveau". Vous le connaissez ? Bien à l'abri dans sa boîte crânienne, l'encéphale s'est soustrait au regard de la science pendant des siècles. Aristote croyait que l'encéphale était composé d'eau et qu'il avait pour fonction de refroidir le cœur. Nos connaissances ont beaucoup évolué depuis.
L'encéphale se compose du cerveau, du cervelet et du tronc cérébral. Et le cerveau constitue la principale structure de l'encéphale. Il se présente comme une masse de tissu rosâtre, deux fois plus grosse que votre poing, et vous voyez qu'il est plissé comme une noix sur toute sa surface, mais avec un aspect assez gélatineux.
Ce cerveau est constitué de cellules spécialisées. Regardez, vous avez les neurones, ils apparaissent en bleu foncé sur ce cliché, et vous avez d'autres cellules qui environnent ces neurones. On les appelle les cellules gliales. D'ailleurs, les outils en microscopie perfectionnée ont permis de montrer qu'il existait 3 grands types de cellules gliales : les astrocytes, en rouge sur votre écran, permettant d'approvisionner les neurones en nutriments. Vous avez les oligodendrocytes, en vert, qui synthétisent, quant à eux, ce que l'on appelle la gaine de myéline.
Alors, qu'est-ce que c'est que cette myéline ? Voici un neurone ici, de couleur bleue, avec le corps cellulaire sur votre gauche. Et bien, toutes les structures entourant ici, de couleur beige clair, l'axone du neurone, formant une gaine tout autour, c'est la myéline. En fait, les oligodendrocytes synthétisent cette myéline qui possède des propriétés isolantes et qui permet d'accélérer la propagation des messages nerveux. Je ne rentre pas plus dans le détail.
Enfin, il existe une troisième catégorie de cellules gliales appelée la microglie. Et comme leur nom l'indique, ce sont des cellules assez petites et capables de se mouvoir, donc de se déplacer, et elles assurent la défense immunitaire du cerveau. Et oui, elles sont capables de réaliser des phagocytoses, c'est-à-dire que ces cellules sont capables d'internaliser des éléments extérieurs à la cellule. Ça peut être, bien sûr, d'autres cellules ou des débris cellulaires. Hélas, ces cellules microgliales n'apparaissent pas dans ce cliché, mais je vous en montre quand même ici sur cette autre photo.
Des expériences de stimulation ont été réalisées au niveau de la zone périphérique du cerveau, ici sur votre écran. Il s'agit de toute la zone plissée superficielle entourant le cerveau, on la nomme "cortex". Etymologiquement, on pourrait parler d'écorce du cerveau, mais fonctionnellement, c'est bien plus qu'une protection. En fait, il a été montré que nous possédions différentes aires se répartissant sur toute la surface du cerveau. Vous les voyez apparaître ici, et j'aimerais que l'on se focalise maintenant sur une aire précise : l'aire motrice, car c'est dans cette zone spécialisée que se réalise la commande des mouvements des différentes parties du corps. On parle bien de commande ici, c'est le lieu à l'origine des mouvements volontaires, et ça, c'est un premier point à retenir.
Alors, nos muscles se trouvent à une certaine distance de cette aire motrice, et le lien existant correspond à ce que l'on appelle les voies motrices. Ce sont les structures nerveuses formant la moelle épinière. Je vous place maintenant une figure moins schématique vous montrant plus de détails depuis l'intérieur même du cortex jusqu'aux muscles. Ici, en haut, vous avez une coupe de cerveau vous montrant précisément où se localisent les cellules nerveuses provenant de l'aire motrice. Vous voyez les corps cellulaires des neurones dans le cortex moteur, et en dessous, leur axone qui chemine ici dans la moelle épinière et qui, plus bas, établissent des connexions synaptiques avec d'autres neurones appelés "motoneurones", commandant alors les différents muscles du corps de l'organisme. Vous voyez qu'à différents niveaux de la moelle épinière, vous avez des connexions qui se réalisent avec de nouveaux motoneurones commandant alors d'autres muscles. Ici, le muscle A pourrait très bien être un muscle de la main, et le muscle B, un muscle de jambe.
Et 2 choses sont importantes : ici, la première, hélas, concerne les lésions possibles de la moelle épinière. Elles sont susceptibles d'entraîner diverses paralysies, dont, pour certaines personnes, une tétraplégie. Et deuxième chose à noter, c'est qu'il peut exister des perturbations de l'irrigation des cellules nerveuses. Ça signifie que votre sang circule mal et n'approvisionne plus vos cellules nerveuses en dioxygène. Vous avez une mauvaise oxygénation. La cause peut être une rupture de vaisseau ou, pour la plupart des cas, un vaisseau qui se bouche, le plus souvent à cause d'un caillot.
Lorsque cette zone mal irriguée, voire plus du tout irriguée en dioxygène, se localise au niveau du cortex moteur, le tissu cérébral commence à mourir localement. Vous voyez ici sur cette vidéo cette zone du cortex qui n'est plus approvisionnée en dioxygène. Vous avez un caillot qui bouche le vaisseau sanguin, et tout autour se trouve la zone du cortex qui n'est plus approvisionnée en dioxygène. Cette zone est en train de mourir, vous voyez qu'elle s'étend, et sans intervention, cette zone va continuer de s'étendre. C'est malheureusement, la plupart du temps, irréversible, et cela peut entraîner une paralysie plus ou moins étendue de certaines parties du corps de l'individu.
Et ce que l'on remarque concernant cette paralysie, c'est qu'elle est souvent limitée qu'à une moitié du corps : on parle d'hémiplégie. Pourquoi ? La réponse se trouve dans le trajet cellulaire qu'emprunte le message nerveux moteur du cerveau jusqu'aux muscles. Regardez. Aviez-vous remarqué que cette commande changeait de côté au sein même de la moelle épinière, sous le bulbe rachidien ? Je vous l'entoure ici. Regardez physiquement, vous avez un changement de la localisation des voies descendantes, si bien que votre cortex gauche, finalement, commande la partie droite du corps, et vice versa. Vous comprenez l'idée ? On nomme cela la commande controlatérale du mouvement.
Dernier point concernant les voies motrices, et pour cela, ZOOMONS au niveau de la connexion se réalisant entre le motoneurone et le muscle. Voici une observation en microscopie. La partie foncée rectiligne correspond aux motoneurones, et vous voyez qu'ils se ramifient. Vous avez de multiples extensions se liant sur différentes fibres musculaires. Il se forme à chacun de ces niveaux ce que l'on appelle une plaque motrice. Gardez en tête qu'en général, un motoneurone se ramifie et peut commander plusieurs fibres musculaires au sein d'un même muscle. Par exemple, ici, vous voyez plusieurs fibres innervées.
Alors, quand on parle de fibres musculaires, c'est synonyme de cellules musculaires. Ça marche pour vous ? Vous le mettez dans un coin de la tête. En revanche, une fibre musculaire ne reçoit des informations que d'un seul motoneurone. Par exemple, cette fibre musculaire ne reçoit des informations que de ce motoneurone-là.
Bien, je vous propose maintenant de nous focaliser sur les neurones moteurs, car il se réalise un processus très important appelé intégration neuronale. Nous voici en gros plan au niveau d'un corps cellulaire d'un motoneurone. Ce corps cellulaire est ici en orange sur votre écran. Je vous rappelle que c'est lui qui est directement connecté aux muscles. Alors, premier constat, c'est qu'il est lui-même en relation avec une multitude de neurones via des synapses que l'on observe un peu partout autour de lui. Ici, vous avez d'autres axones provenant d'autres neurones de couleur blanche qui sont en relation et forment des synapses. Ici, toutes les synapses fonctionnent de la même manière, mais il existe une subtilité : tout va dépendre de la nature du neurotransmetteur libéré.
Regardez, voici un zoom au niveau de la fente synaptique. Alors, notre motoneurone peut recevoir diverses informations. Et oui, tout va dépendre des neurotransmetteurs. Regardez, voici ici les vésicules qui libèrent ces neurotransmetteurs. Ils sont dans la fente synaptique et vont s'associer à des récepteurs spécifiques. Maintenant, ces neurotransmetteurs peuvent être excitateurs, c'est par exemple le cas des neurotransmetteurs appelés acétylcholine. Mais les neurotransmetteurs peuvent aussi être inhibiteurs, c'est par exemple le cas du neurotransmetteur appelé GABA.
Et donc, ici, ce qui est à comprendre, je vous remets la figure du motoneurone avec les synapses moins zoomées, et ce qui est à comprendre, c'est que le motoneurone va recevoir ainsi des informations provenant de plusieurs synapses qui peuvent être excitatrices, comme ici, ou inhibitrices, comme ici. Ça dépend de la nature des neurotransmetteurs, et il se réalise alors un processus d'intégration. Ici, c'est une sommation de ces informations. Cette sommation peut être spatiale, c'est le cas pour lesquels vous avez une arrivée d'informations provenant de multiples synapses en même temps, comme vous avez sur votre écran. Vous avez trois synapses, le corps cellulaire orange, donc votre motoneurone ici, reçoit les influx des synapses. Si la somme des trois influx est suffisante, alors l'information transmise dans le noyau jusqu'aux muscles se fera, sinon, ça s'arrêtera à ce niveau-là. On parle ici de sommation spatiale.
Il existe une autre possibilité, c'est que la sommation soit non plus spatiale, mais temporelle. Parfois, il arrive que plusieurs influx nerveux se produisent coup sur coup à une même synapse, au niveau d'une même synapse. Lorsque finalement cela se produit, et bien, il va y avoir ce que l'on appelle un effet cumulatif appelé sommation temporelle. Sur votre schéma à l'écran, je vous laisse ici qu'une seule synapse. Elle est ici excitatrice. Dans ce cas, les informations arrivent par cette même synapse dans un intervalle de temps très court. Vous en avez ici, par exemple, 3. Elles s'additionnent et pourront alors être intégrées et générer un nouveau message dans le motoneurone orange. On parle ici de sommation temporelle.
Donc, ici, retenez que l'on parle d'intégration pour désigner cette propriété des motoneurones à élaborer un message nerveux moteur unique transmis par son axone à partir d'informations diverses. Vous avez des processus de sommation spatiale et sommation temporelle.
Pendant des décennies, les plus grands spécialistes du cerveau ont enseigné qu'une fois l'âge adulte atteint, le cerveau se figeait, de sorte qu'il était impossible d'améliorer son fonctionnement. En gros, selon cette conception maintenant erronée et dépassée, et bien, chaque région du cerveau se spécialisait finalement vers la fin de l'adolescence pour n'accomplir qu'une seule et unique tâche. Et selon cette théorie, la carte du cerveau était dessinée dans une sorte d'encre indélébile, chaque fonction était précisément localisable et figée dans un endroit précis. Autrement dit, si vous voulez, le destin des neurones d'un adulte était de perdre de l'efficacité, de dégénérer en raison, finalement, de croix de la mort graduelle des cellules. Donc, à l'époque, on pensait que le déclin des fonctions cérébrales était inévitable et irréversible.
Or, il n'en est rien ! De nombreuses études récentes réalisées dans les domaines des neurosciences et de la neuropsychologie ont démontré que le cerveau est tout aussi malléable à 12 ans qu'à 50 ans ou plus, car le cerveau, grâce à ses formidables propriétés de plasticité, est en permanente évolution sous l'effet de l'apprentissage et de l'expérience vécue. C'est précisément ce que montrent les techniques d'imagerie cérébrale qui permettent d'étudier le cerveau vivant en train de fonctionner. Par exemple, chez une personne qui apprend à jongler avec trois balles, on observe une augmentation de surface des zones cérébrales qui contrôlent la vision et la coordination des mouvements. Et si l'entraînement cesse, on voit que les zones précédemment mobilisées régressent. Cette expérience, et bien d'autres encore, montre que rien n'est jamais figé dans le cerveau. Ainsi, les réseaux de neurones se remodèlent au gré des expériences vécues et, à l'échelle cellulaire, ce mécanisme repose sur la suppression, le renforcement, voire même la création de connexions synaptiques. Et ceci se traduit, à l'échelle de l'organe, donc le cerveau, par une réorganisation possible des aires cérébrales spécialisées.
Ainsi, on peut comprendre alors que cette plasticité peut permettre de retrouver une partie des fonctions perdues suite à une lésion comme un AVC. Et oui, grâce à une rééducation spécialisée, d'autres aires corticales vont prendre le relais et se réorganiser afin de restaurer la fonction perdue. Cette récupération est souvent que partielle. Elle dépend de l'âge des individus, de la taille et de la localisation précise de la lésion.
Bien ! Pour récapituler avec vous, vous savez maintenant que dans votre cerveau, les aires communiquent entre elles par des réseaux de neurones. Les messages nerveux sont codés le long des fibres nerveuses en fréquence de potentiel d'action, et c'est au niveau des synapses que vous avez une libération de neurotransmetteurs qui, selon leur nature, seront excitateurs ou inhibiteurs.
Or, il existe des substances dites exogènes, donc provenant de l'extérieur de votre corps, qui sont capables de perturber la propagation de ces messages nerveux. Ces substances peuvent être des drogues ou de l'alcool. Et oui, selon le type de substance, certaines sont capables d'imiter des neurotransmetteurs, et d'autres peuvent stimuler ou perturber l'action des neurotransmetteurs endogènes. Donc, autrement dit, des substances consommées peuvent modifier la production ou l'action de vos propres neurotransmetteurs. Les effets peuvent être très graves, depuis l'apparition d'hallucinations avec des perturbations de l'environnement et de la réalité, ça peut être des sensibilités exacerbées aux couleurs et aux sons, avec des confusions de sens, des états de surexcitation masquant la fatigue, ou bien des effets de détente et tranquillisants à l'extrême. BREF ! Et ce n'est finalement qu'un vague aperçu des effets possibles. Vous avez une modification de l'état de conscience des consommateurs.
Un des points majeurs à retenir, c'est que ces substances, donc drogue et ou alcool, activent presque toutes les circuits appelés "circuit de la récompense". Ces substances activent ce type de circuit en augmentant la libération de neurotransmetteurs appelés la dopamine, ce qui génère une sensation de plaisir et pousse ainsi le consommateur à rechercher de façon compulsive cette sensation là. C'est ce que l'on appelle alors une addiction.
Merci à tous pour votre attention. Je vous rappelle que vous pouvez retrouver toutes ces informations dans le chapitre 15 du manuel Nathan spécialité SVT. Vous y retrouverez tout ce que l'on a vu dans la vidéo, et bien plus encore. Chers élèves de terminale, voici en quelques mots ce que vous devez connaître dans ce chapitre. Tout d'abord, c'est que le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales qui assurent le bon fonctionnement de l'ensemble. L'exploration du cortex cérébral a permis de situer des aires, dont certaines appelées motrices, qui sont responsables des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau se déplacent par l'intermédiaire des faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle épinière jusqu'aux neurones moteurs. Puis, à ce niveau-là, le corps cellulaire du motoneurone, du neurone moteur, reçoit une multitude d'informations qu'il va alors intégrer sous forme d'un message moteur unique. Chaque fibre musculaire reçoit alors le message d'un seul neurone moteur. Nous avons vu que certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé, et que l'apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident repose sur une capacité essentielle appelée la plasticité cérébrale. Les différentes aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d'action dont la fréquence d'émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs. Enfin, la prise de substances exogènes comme de l'alcool ou des drogues peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.
Voilà, je vous place en bas à droite de votre écran la vidéo suivante sur ce même thème. Si vous voulez avoir plus d'informations sur l'épisode, cliquez juste en dessous. N'oubliez pas bien sûr de vous abonner, de partager et liker cette vidéo si ça vous a plu. Ça m'encourage à vous en créer de nouvelles pour votre réussite. Je vous dis à la prochaine. Ciao !