Rappels :
Pb I : Quel est le rôle joué par le cerveau dans la commande des mouvements volontaires ?
I- DE LA VOLONTÉ AU MOUVEMENT. TP 27
Pb II : comment évoluent les capacités motrices avec l’âge ou une lésion ?
II-LA PLASTICITÉ CÉRÉBRALE. TP 27
Pb III : comment la réponse motrice peut-elle intégrer plusieurs informations ?
III. Le rôle intégrateur des motoneurones médullaires TP 27
correction du TP 27
BILAN
Rappels
- Le réflexe myotatique est un phénomène rapide mais qui ne fait pas intervenir l’encéphale.
- Une commande volontaire est beaucoup plus complexe qui mobilise des régions précises du cerveau.
- L’organisation du cortex cérébral peut être étudiée grâce à l’imagerie cérébrale.
- La structure de l’encéphale dépend des gènes du développement mais même si des différences dues à l’expression de gènes existent, l’organisation fonctionnelle de l’aire motrice est sous la dépendance de facteurs environnementaux.
- Le réflexe myotatique sert pour diagnostiquer et identifier d’éventuelles anomalies du système neuromusculaire local.
- Mais il n’est pas suffisant car certaines peuvent résulter d’anomalies touchant le système nerveux central et se traduire aussi par des dysfonctionnements musculaires.
- Des tumeurs, des AVC, ou des lésions hautes de la ME modifient la motricité.
Prob : On cherche à comprendre comment le cerveau moteur est organisé et s’il peut se réorganiser dans certaines situations.
Pb I : Quel est le rôle joué par le cerveau dans la commande des mouvements volontaires ?
- DE LA VOLONTÉ AU MOUVEMENT.
Objectif : En prenant l’exemple de la motricité, montrez que certaines zones du cerveau sont impliquées dans certaines fonctions bien précises et qu’une hémorragie locale a des conséquences sur ces fonctions.
Bilan :
- L’IRM du permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires.
- La commande volontaire des muscles est élaborée dans l‘aire motrice primaire M1 grâce à des neurones pyramidaux situés dans les lobes frontaux en avant du sillon central ( ou de Rollando).
- Aires associées : aire prémotrice M2 en avant de M1, aire motrice supplémentaire = cortex frontal permettent la préparation du mvt en fonction des stimuli externes et internes reçus.
- Les intentions de mvt sont élaborées aussi entre autres dans le cortex pariétal.
- Puis la préparation du mvt se fait dans les aires motrice supplémentaire et prémotrice M2)
- Puis la réalisation de la commande se fait dans aire motrice M1 dans cortex frontal.
- L’ensemble de ces aires = cortex moteur
- Ce cortex présente une cartographie ( Homonculus moteur).
- Décussation au niveau du bulbe ou de la ME : le côté gauche est gouverné par hémisphère droit et réciproquement ou on dit commande controlatérale.
Pb II : comment évoluent les capacités motrices avec l’âge ou une lésion ?
- LA PLASTICITÉ CÉRÉBRALE.
Objectif :
- montrer que l’environnement façonne différemment, l’organisation du cortex chez différents individus
- montrer que cette plasticité cérébrale permet au cerveau de se remodeler tout au long de la vie malgré le vieillissement cellulaire.
Bilan :
- Les cartes motrices des différents individus ne sont pas identiques, elles montrent des différences importantes.
- Si la localisation du cortex moteur est toujours identique, la disposition et la surface de chacune des aires sont très variables d’un individu à l’autre.
- Les grandes étapes de la mise en place du cortex moteur sont identiques pour tous les individus mais leurs activités en relation avec la plasticité sont à l’origine des différences observées.
- Plasticité : capacité qu’a le cerveau de modifier les réseaux de neurones en réponse à une stimulation environnementale.
- Les différences de cartes motrices interindividuelles peuvent essentiellement s’expliquer par les apprentissages moteurs.
- Ces apprentissages sont permis par une plasticité du cortex moteur, qui s’exerce à court terme ou à plus long terme.
- Un apprentissage moteur doit donc être répété régulièrement et sur une longue durée pour entraîner des modifications corticales durables.
- Les structures cérébrales présentent à la naissance ne sont pas figées : sous l’effet de l’apprentissage et de l’entraînement, le cortex moteur peut se modifier contribuant ainsi à l’amélioration des performances motrices.
- C’est le résultat de la plasticité cérébrale.
Pb III : comment la réponse motrice peut-elle intégrer plusieurs informations ?
III. Le rôle intégrateur des motoneurones médullaires
Objectif :
- expliquer comment et à quel niveau les informations nerveuses sont traitées pour élaborer le message nerveux moteur
Doc 1
- Le tracé bleu correspond à une réponse réflexe dont l’amplitude peut être qualifiée de « moyenne », le sujet étant dans les conditions habituelles de réalisation de ce réflexe.
- Le tracé vert présente une amplitude moindre : cela signifie que la contraction du muscle antagoniste exerce une inhibition sur la réponse réflexe.
- On peut imaginer qu’une telle inhibition s’exerce par l’intermédiaire d’une synapse inhibitrice (voir exercice 8 page 394).
- La traction exercée sur les bras se traduit au contraire par une augmentation de l’amplitude de la réponse réflexe :
- il faut alors imaginer soit une excitation supplémentaire, soit une levée d’une inhibition s’exerçant sur les motoneurones responsables de la réponse réflexe.
Doc 2
- Contrairement à une fibre musculaire, un motoneurone reçoit des messages issus de diverses synapses.
Doc 3
- Certains neurotransmetteurs, comme l’acétylcholine, ont pour effet d’augmenter la fréquence des potentiels d’action du message post-synaptique.
- Les synapses qui fonctionnent avec de tels neurotransmetteurs sont dites excitatrices.
- D’autres neurotransmetteurs, comme le GABA, ont pour effet de diminuer la fréquence des potentiels d’action du message post-synaptique.
- Les synapses qui fonctionnent avec de tels neurotransmetteurs sont dites inhibitrices.
- Bilan :
- Les messages nerveux moteurs cheminent depuis les aires cérébrales motrices par la moelle épinière jusqu’aux motoneurones.
- Les conséquences de lésions affectant ces centres et voies nerveuses sont des paralysies plus ou moins étendues, en relation directe avec les parties lésées.
- La réponse motrice peut intégrer diverses informations.
- Cette intégration est possible grâce au motoneurone qui reçoit de multiples connexions synaptiques amenant divers messages nerveux.
- À tout instant, le corps cellulaire du motoneurone effectue une sommation de toutes les informations ainsi reçues.
- Le résultat de cette sommation donne ou non l’existence du message nerveux moteur émis et détermine ses caractéristiques.
pour aller plus loin: