Thème 3 : Corps humain et santé : neurone et fibre musculaire : la

Thème 3 : Corps humain et santé : neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse
Chapitre 16 : motricité volontaire et plasticité cérébrale
Comment les neurones des centres nerveux permettent la réalisation de mouvements volontaires ?
1. De la volonté aux mouvements
Si le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du système neuromusculaire
local, il n'est pas suffisant car certaines anomalies peuvent résulter d'anomalies touchant le système nerveux central.
Ainsi, les mouvements volontaires sont contrôlés par le système nerveux central.
Bilan activités 1 et 2
a) Le cortex moteur
L’exploration du cortex cérébral peut être effectuée par l
- l’étude de cas cliniques comme des blessures au niveau du cerveau qui entraînent des paralysies
- les techniques d’imagerie médicale (IRM : Imagerie par Résonnance Magnétique) permet l’étude de la structure
des régions cérébrales et l’identification des zones du cortex activées lors des mouvements musculaires.
Bilan : il existe une aire motrice primaire par hémisphère cérébral (une à gauche et une à droite)
Chaque région de cette aire correspond à l'innervation d'une région précise du corps.
Plus la motricité de cette région corporelle est complexe, plus la région de l’aire motrice primaire qui lui est dédiée est
large. Ainsi, les parties du corps les plus mobiles, comme les mains, mais aussi les lèvres, la langue, y sont représentées
hypertrophiées.
De plus, les informations issues du cortex visuel situé à l’arrière du cerveau sont transmises :
- à l’aire prémotrice (régulation de la posture, dicte à l’aire motrice la position optimale pour un mouvement)
- à l’aire motrice supplémentaire (influe la planification et l'initiation des mouvements en fonction des expériences
passées).
Le cortex pariétal postérieur joue également un rôle dans l'exécution du mouvement volontaire, en prenant en compte
la position du corps, le geste à effectuer… en intégrant les informations neurosensorielles reçues.
b) Du cortex moteur aux muscles
Un contrôle controlatéral
Les neurones pyramidaux de l’aire motrice primaire projettent leurs axones vers le bulbe rachidien puis vers la moelle
épinière
→ Les voies motrices sont croisées :
l’aire motrice primaire de l’hémisphère gauche contrôle les mouvements de la partie droite du corps et vice-versa.
La synapse entre les neurones pyramidaux et les motoneurones : bilan activité 3
Les terminaisons synaptiques des neurones pyramidaux entrent en contact au niveau d’une synapse avec les
motoneurones.
Structure et fonctionnement d’une synapse : libération d’une quantité de neurotransmetteurs en adéquation avec le
train de potentiels d'action du neurone arrivant qui peut être excitateur ou inhibiteur.
→ Schéma de la structure et du fonctionnement d’une synapse
Intégration nerveuse au niveau du motoneurone
Le motoneurone est en contact avec un grand nombre de synapses, certaines étant excitatrice, d’autres inhibitrices.
Le motoneurone intègre l’ensemble des informations nerveux qu’il reçoit par un phénomène de sommation:
→ la sommation peut être spatiale : intégration des différents messages nerveux issus de différentes synapses en
même temps.
→ la sommation peut être temporelle : intégration des différents messages nerveux issus d’une même synapse sur un
certain temps.
Le message nerveux résultant est véhiculé par le motoneurone jusqu’au muscle.
Un muscle est formé par plusieurs cellules (=fibres) musculaires :
un même motoneurone peut innerver plusieurs fibres dans un muscle
on parle d'unité motrice : plusieurs fibres musculaires innervées par un même motoneurone
(mais une fibre musculaire n'est innervée que par un seul motoneurone) :
1 motoneurone → plusieurs cellules musculaires
2. Plasticité et motricité cérébrale : bilan activités 2 et 4
Cartes motrices : ensemble des régions du cortex moteur activées lors de la réalisation d’un mouvement.
La comparaison des cartes motrices chez différents individus effectuant le même mouvement montre l’existence de
différences importantes.
En effet, sous l'action de facteurs de l’environnement, des réorganisations au niveau du cortex moteur se produisent :
c’est la plasticité cérébrale.
Plasticité cérébrale : capacité d’adaptation anatomique et fonctionnelle du cerveau en fonction des expériences
vécues par l’individu.
La plasticité cérébrale se caractérise par la capacité des neurones à établir des nouvelles connexions entre eux au
niveau des synapses.
La plasticité cérébrale et apprentissage
Lors des apprentissages, notamment durant l’enfance mais pas seulement, de nouvelles connexions neuronales se
forment, alors que régressent celles qui ne sont pas sollicitées.
De nouvelles synapses se mettent en place, sont maintenues et renforcées, tandis que d’autres disparaissent.
→ Les spécificités individuelles dans le cortex moteur s’acquièrent au cours du développement, de l'apprentissage des
gestes et de l'entraînement. L'architecture du cerveau de chaque individu résultant de son développement est donc
unique.
Cette plasticité cérébrale que l’on retrouve dans d’autres parties du cerveau comme dans le cortex visuel, est une
propriété générale du système nerveux central.
La plasticité cérébrale après un accident
Chez l’adulte, un accident vasculaire cérébral (AVC) entraîne souvent la présence d’une zone lésée dans le cerveau. Si
cette zone est localisée dans le cortex moteur, l’AVC peut être responsable d’une perte de motricité.
Mais certains patients peuvent récupérer une partie ou quasiment toutes leurs facultés motrices et sensitives après
quelques mois. La zone lésée reste détruite mais des remaniements affectant des zones voisines permettent la
récupération de la fonction motrice.
Cette récupération du déficit moteur due à la plasticité cérébrale est d’autant plus importante qu’une rééducation est
entreprise rapidement après l’AVC.
Conclusion du chapitre 16
Par la plasticité cérébrale, l'environnement (apprentissage ou entraînement, récupération après accident)
conditionne la mise en place de l'architecture du système nerveux, unique pour chaque individu.
De manière générale, le nombre de neurones diminuent tout au long de la vie (6 à 10 % environ). Les apprentissages
sont souvent plus aisés chez les jeunes enfants que chez les adultes : il semblerait que les possibilités de plasticité
cérébrale diminuent aussi avec l’âge sans pour autant disparaître totalement.
Les neurones que nous possédons constituent un véritable capital à conserver et à entretenir.
Chapitre 16 : motricité volontaire et plasticité cérébrale
Le cortex moteur
Détail de l’aire motrice primaire de l’hémisphère gauche
Du cortex moteur aux muscles
(documents du cours)