Thème 3B Communication nerveuse TP 3
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Thème 3B Communication nerveuse TP 3 Motricité et fonctionnement cérébral Si le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du système neuromusculaire local (éventuelle lésion d’un nerf ou de la moelle épinière), il n'est pas suffisant car certaines anomalies peuvent toucher le système nerveux central et se traduire aussi par des dysfonctionnements musculaires. Parfois les anomalies ont pour origine l’encéphale. Suite à un accident vasculaire cérébral, monsieur X a perdu la motricité de la partie gauche de son corps (hémiplégie gauche), notamment la motricité de sa main gauche. On cherche à expliquer les symptômes de monsieur X et à localiser la région du cortex cérébral à l’origine des messages moteurs volontaires de la partie gauche d’une personne non malade. Principe d'acquisition d’une image d’IRM fonctionnelle (IRMf) L'IRM fonctionnelle est fondée sur l'observation des variations de l'oxygénation du sang et des débits sanguins cérébraux locaux. Pendant que l’individu accomplit une tâche motrice simple, l’IRMf permet de localiser dans son cerveau les zones activées par la tâche réalisée. L’image obtenue représente les zones du cerveau statistiquement plus actives entre des conditions avec mouvement et sans mouvement. Document 1 p 376 Technique d’obtention d’IRMf L’organisation anatomique du cerveau (vue latérale gauche) 1) Proposer une stratégie de résolution permettant d’expliquer les symptômes de Mr X et de localiser la zone du cerveau à l’origine de la motricité volontaire de la main gauche d’un témoin. 2) Réaliser le protocole suivant 3) Présenter l’ensemble de vos résultats (schémas titrés et légendés) et rédiger un texte répondant aux 2 problèmes. 3) L’exploration fonctionnelle de Monsieur X faite avec le logiciel est-elle cohérente avec les informations du doc 2 page 377 ? 4) Utilisez l’ensemble des docs pages 378-379 pour expliquer comment le cerveau commande les mouvements des différentes parties du corps. 5) Le document 1 p 384 vous montre qu’une récupération est possible suite à un AVC. Comment cela est-il possible ? lire l’ensemble des expériences et conclusions proposées p 384-385. 1 Thème 3B Communication nerveuse TP 3 Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel Matériel pour l’observation : PROTOCOLE Ouvrir Eduanatomist – ouvrir image 1. Identification de l’AVC : - logiciel EduAnatomist et sa fiche technique fichier IRM du patient X : IRM sujet 12213 anatpathologieAVC - - fichier IRM d’un sujet sain témoin : IRM sujet 1212 anat - fichiers d’IRM de tests fonctionnels d’un sujet sain témoin: IRM sujet 13112 anat - 2. Identification de l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche chez un témoin - IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainGaucheVersusDroite (seuil bas à 80 et seuil haut à 100) IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainDroiteVersusGauche (seuil bas à 70 et seuil haut à 100) Attention : les réglages seront perdus lors du changement d’individu. Anticiper l’étape de communication des résultats obtenus. Charger l’image IRM anatomique du patient X. Régler les seuils de visualisation de l'IRM anatomique après avoir choisi la palette de couleurs "B-W linear" Régler les plans de coupe afin de localiser l’AVC (masse clairement visible dans l’encéphale). Masquer l'image Charger l’image IRM anatomique d’un sujet sain témoin Comparer les deux images afin de confirmer l’AVC du patient X (en masquant/démasquant) - - Charger avec EduAnatomist l’image d’IRM anatomique puis l’image fonctionnelle d’encéphale du témoin Masquer l'image fonctionnelle Régler les seuils de visualisation de l'IRM anatomique après avoir choisi la palette de couleurs "B-W linear" Démasquer l'image fonctionnelle Après avoir choisi la palette de couleurs "Blue-Red-fusion", régler les seuils de visualisation de l'IRM fonctionnelle correspondant, en fonction des indications données dans la partie "matériel". Régler les plans de coupe afin de localiser la zone cérébrale la plus active lorsque le sujet bouge la main gauche 2 Thème 3B Communication nerveuse TP 3 Correction : Capacités et attitudes mises en œuvre : Recenser et exploiter des informations afin de mettre en évidence la plasticité du cortex moteur. L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires. La plasticité cérébrale explique les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d’une petite partie du cortex moteur. Les capacités de remaniements se réduisent tout au long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses. C’est donc un capital à préserver et entretenir 1) - Présence de l’AVC au niveau du cortex pariétal droit qui semble responsable de l’hémiplégie gauche. Intérêt de l’utilisation d’un témoin (pas d’AVC) . Le témoin sain montre que pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche, c’est une aire au niveau du lobre pariétal doit qui est activé : c’est l’aire motrice de l’hémisphère droit. AVC situé dans l’hémisphère droit (lobe pariétal droit = cortex) responsable de l’hémiplégie gauche du patient a touché donc l’aire motrice droite. 2) Doc. 2 : L’homunculus apparaît curieusement disproportionné. En effet, l’étendue des différents territoires du cortex moteur n’est pas proportionnelle à la surface des différentes parties du corps correspondantes, mais correspond plutôt aux capacités motrices des parties du corps concernées. Par exemple, le visage et les mains, doués de capacités motrices importantes, sont « surreprésentés », tandis que la commande motrice des membres inférieurs, dont les mouvements sont moins diversifiés, occupe un territoire cortical plus restreint. 3) Doc. 3 : Dans le cas de l’apraxie, l’exécution des mouvements est intacte. C’est la commande des mouvements, leur planification qui est déficiente. Cette fonction apparaît imputable aux aires prémotrices. Inversement, dans le cas de la maladie de Parkinson, c’est l’exécution des mouvements qui est perturbée. Le territoire cérébral en cause est différent, il est situé plus en profondeur dans le cerveau. 4) Le cerveau commande un mouvement volontaire par activation du territoire de l’aire corticale motrice correspondante. Les messages nerveux moteurs qui naissent à ce niveau cheminent par des neurones qui se croisent et descendent dans la moelle épinière. Aux différents niveaux de la moelle, ces neurones sont en connexion synaptique avec les motoneurones qu’ils commandent. Le cerveau commande la motricité de la partie opposée du corps : ainsi, un accident vasculaire cérébral qui affecte une aire motrice cérébrale se traduira par une hémiplégie du côté opposé du corps. 5).Les docs 1 et 2 p 384 : Le document 1 montre qu’après un AVC une récupération est souvent possible. Même si la zone lésée n’est pas « remplacée », on constate une réorganisation fonctionnelle du cerveau. Dans un premier temps, cette réorganisation implique différentes zones du cerveau, y compris des zones situées dans l’hémisphère non lésé. Le document 2 relate une expérience étonnante puisque dans ce cas, c’est un mouvement illusoire qui permet une réactivation du cortex moteur. Activité 4 p 382 montre La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus montre des différences importantes. Loin d’être innées, ces différences s’acquièrent au cours du développement, de l’apprentissage des gestes et de l’entraînement. 3 Thème 3B Communication nerveuse TP 3 PROCEDURE DETAILLEE Ouvrir Biologie – Eduanatomist – Fichier Ouvrir une image – TP AVC et choisir les images à utiliser. 3. Identification de l’AVC : Utiliser le logiciel afin de localiser précisément sur les trois vues l’anomalie chez le patient X (une masse clairement visible dans l’encéphale) par rapport à un témoin. a. Charger l’image du patient X : fichier IRMsujet12213anatpathologieAVC b. Déplacer les curseurs afin de localiser l’AVC (masse clairement visible dans l’encéphale) c. Charger l’image IRM d’un sujet témoin : fichier IRMsujet1212anat d. Comparer les deux images afin de confirmer l’AVC du patient X 4. Identification de l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche chez un témoin : Localiser précisément sur les trois vues, à l’aide des images fonctionnelles, l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche chez un témoin. a. Charger les images fonctionnelles des sujets tests fonctionnels : IRM sujet 13112 anat IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainGaucheVersusDroite IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainDroiteVersusGauche Régler les curseurs comme indiqué sur la fiche sujet b. Déplacer les curseurs afin de localiser les zones mobilisées spécifiquement lorsque le sujet bouge la main gauche 4
