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LA CHIMIE DE
LA PERCEPTION
VISUELLE
Œil gauche
Œil droit
Nerf optique
Chiasma
optique
Cortex visuel
Corps
genouillés
latéraux
LA CHIMIE DE LA PERCEPTION VISUELLE
I. LES SYNAPSES, DES RELAIS CHIMIQUES ENTRE NEURONES
DEF : On appelle synapse une zone de contact entre
deux neurones où la transmission du message nerveux
est de nature chimique
 TP Transmission synaptique
Si on stimule en ….., on enregistre un message nerveux en ………………………………………….
mais pas en ………………………..
Si on stimule en ….., on enregistre un message nerveux en ………………………………………….
On peut donc en déduire que ……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Si on stimule en 1 on enregistre un message nerveux en C et D mais pas en A et B
Si on stimule en 2 on enregistre un message nerveux en A, B, C et D
On peut donc en déduire qu’au niveau de la synapse, le message est toujours transmis du
neurone N1 au neurone N2. Il y a donc une polarité de la synapse.
Synapse neuro-neuronique
de rat vue au microscope
électronique
A : Synapse au repos
B : Synapse lors de l’arrivée
du message nerveux
(Photos MET)
2
1
5
3
6
4
2
1
3
4
Message
nerveux
1
Arrivée du message
nerveux présynaptique
Message
nerveux
1
Arrivée du message
nerveux présynaptique
2
Libération du
neurotransmetteur dans
la fente synaptique
Message
nerveux
1
2
Arrivée du message
nerveux présynaptique
3
Fixation du neurotransmetteur
sur des récepteurs membranaires
du neurone post-synaptique
Message
nerveux
Libération du
neurotransmetteur dans
la fente synaptique
Message
nerveux
1
Libération du
neurotransmetteur dans
la fente synaptique
2
Arrivée du message
nerveux présynaptique
3
Fixation du neurotransmetteur
sur des récepteurs membranaires
du neurone post-synaptique
Message
nerveux
4
Dégradation ou recyclage
du neurotransmetteur
I. LES SYNAPSES, DES RELAIS CHIMIQUES ENTRE NEURONES
Le message nerveux est un message de nature
électrique qui se propage le long d’un neurone.
La transmission du message d’un neurone à
l’autre ne peut pas se faire de façon électrique.
C’est un message de nature chimique qui prend
le relai :
I. LES SYNAPSES, DES RELAIS CHIMIQUES ENTRE NEURONES
•L’arrivée du message nerveux à l’extrémité du
neurone pré-synaptique déclenche la libération
de messagers chimiques, les
neurotransmetteurs, dans l’espace qui sépare
les deux neurones (fente synaptique)
I. LES SYNAPSES, DES RELAIS CHIMIQUES ENTRE NEURONES
•Ces neurotransmetteurs vont se fixer sur des
récepteurs spécifiques de la membrane du
neurone post-synaptique. Cela provoque la
naissance d’un nouveau message nerveux.
I. LES SYNAPSES, DES RELAIS CHIMIQUES ENTRE NEURONES
•Après avoir agit, les neurotransmetteurs sont
recyclés (recapture par l’extrémite présynaptique) ou détruits pour permettre le
passage d’un nouveau message nerveux.
Remarque : Selon le type de neurone, il existe
différents neurotransmetteurs. Au niveau du
cerveau, le neurotransmetteur qui intervient
dans la transmission du message nerveux visuel
est la sérotonine.
II. DES SUBSTANCES QUI PERTURBENT LA COMMUNICATION
NERVEUSE
Le psychédélisme est un mouvement artistique, apparu dans le milieu des années 1960, qui
s'inspire des perceptions sensorielles (visuelles et auditives) ressenties sous l'effet des drogues
hallucinogènes.
Chanson des Beatles: Lucy in the Sky of Diamonds
La chanson dépeint un paysage psychédélique. John Lennon a déclaré avoir trouvé sa
source d’inspiration dans le livre « Alice au pays des merveilles ».
En 2004, Paul Mc Cartney déclarait « il est assez évident que cette chanson a été inspirée
par le LSD »
Selon le biographe Mark Lewisohn, c’est probablement le LSD qui est à l’origine de toute
cette imagerie colorée sortie de l’esprit de John Lennon.
La chanson a inspiré de nombreux artistes qui ont réalisé des œuvres graphiques
De nombreux artistes ont consommé du LSD, notamment Jim Morrison du groupe The
Doors, Syd Barret, membre fondateur du groupe anglais Pink Floyd, les Beatles , Bob Dylan
ou encore Jimi Hendrix et les Rolling Stones.
Ainsi, il a été influent dans la création musicale dès la fin des années 1960, notamment
dans la création et le développement du rock et de la pop psychédélique.
Jim Morrison (1943-1971)
Jimi Hendrix (1942-1970)
Kurt Donald Cobain (1967-1994), chanteur et gutariste du groupe Nirvana.
Durant les dernières années de sa vie, Kurt Cobain a lutté contre sa dépendance à
l'héroïne ainsi que la pression des médias. Il est retrouvé mort dans sa maison de
Seattle le 8 avril 1994 ; malgré la polémique, la cause officielle de son décès est un
suicide d'une balle dans la tête.
Charles Baudelaire (1821-1867)
Résine de cannabis (haschisch)
Opium, extrait du latex du pavot
Baudelaire publie en 1860 Les Paradis artificiels, essai dans lequel il aborde la relation
entre la création poétique et les drogues.
Loin de se faire l’apologiste du haschisch, considéré comme une consolation, il décrit avec
précision l’action physique et psychique du produit consommé. Il ne cache rien des «
voluptés » ni des « tortures » de l’opium.
Le titre de « Paradis artificiels » montre qu’il n’est pas dupe du caractère illusoire et
dérisoire de ce paradis.
Il décrit de manière particulièrement précise les mauvais effets de cette drogue :
« L’homme qui, s’étant livré longtemps à l’opium ou au haschich, a pu trouver, affaibli
comme il l’était par l’habitude de son servage, l’énergie nécessaire pour se délivrer,
m’apparaît comme un prisonnier évadé. »
Champignons hallucinogènes
La psilocybine est contenue dans des champignons hallucinogènes.
Son mode d'action est voisin de celui du LSD.
Parmi ses divers effets elle induit des distorsions visuelles ou auditives, provoque des
visions extraordinairement colorées, en mouvements kaléidoscopiques où l'usager se
perd dans un monde imaginaire.
Molécule de psilobycine
Psilocybe mexicana
(Mexique)
Ecstasy
L'ecstasy contient une molécule de la
famille chimique des amphétamines, la
MDMA
(méthylènedioxymétamphétamine),
responsable des effets psychoactifs qui
combinent certains effets des stimulants
et ceux des hallucinogènes.
L'ecstasy se présente généralement sous
la forme de comprimés de couleurs et de
formes variées, ornés d'un motif ou d'un
logo qui change régulièrement.
Le contenu d'un comprimé présenté
comme étant de l'ecstasy est souvent
incertain : neuf fois sur dix lors des
analyses toxicologiques, les comprimés
contiennent bien des molécules
amphétaminiques (de la MDMA dans 85
% des cas), mais on trouve aussi de la
caféine, des médicaments, des sucres et
liants divers.
La consommation de drogues:
Quelques chiffres…
Cannabis
Cannabis
Cocaïne
Ecstasy
II. DES SUBSTANCES QUI PERTURBENT LA COMMUNICATION
NERVEUSE
Certaines drogues entrainent des hallucinations. On peut donc supposer qu’elles
perturbent la perception visuelle. Comme il s’agit de molécules chimiques, on en
déduit qu’elles agissent au niveau des synapses.
A. Effet des drogues sur la transmission synaptique
Exercice : LSD
Fonctionnement de la synapse à dopamine
 : les vésicules synaptiques contenant la
dopamine fusionnent avec la membrane
présynaptique et s’ouvrent, libérant leur
contenu dans l’espace synaptique




 : la dopamine diffuse dans l’espace
synaptique (milieu extracellulaire) et se lie
à des récepteurs membranaires du
neurone postsynaptique
 : la dopamine extracellulaire est
recapturée à l’intérieur du neurone
présynaptique grâce à des récepteurs
membranaires
 : la dopamine extracellulaire est
dégradée par des enzymes dans l’espace
synaptique
LSD
Fixation du LSD sur les récepteurs à sérotonine  stimulation
augmentée du neurone post-synaptique  Hallucinations
I. DES SUBSTANCES QUI PERTURBENT LA COMMUNICATION
NERVEUSE
Certaines drogues entrainent des hallucinations. On
peut donc supposer qu’elles perturbent la perception
visuelle. Comme il s’agit de molécules chimiques, on en
déduit qu’elles agissent au niveau des synapses.
I. DES SUBSTANCES QUI PERTURBENT LA COMMUNICATION
NERVEUSE
A. Effet des drogues sur la transmission synaptique
1. Une drogue peut se substituer à un neurotransmetteur
La sérotonine est l'un des nombreux neurotransmetteurs
présents naturellement dans l’organisme. Elle intervient dans
diverses fonctions cérébrales (perception visuelle, humeur,
émotivité, sommeil...).
La structure du LSD est voisine de celle de la sérotonine. Ainsi ces
molécules peuvent se fixer sur les récepteurs à sérotonine, ce qui
déclenche des messages nerveux visuels sans qu'aucune
stimulation n'ait eu lieu.
I. DES SUBSTANCES QUI PERTURBENT LA COMMUNICATION
NERVEUSE
A. Effet des drogues sur la transmission synaptique
1. Une drogue peut se substituer à un neurotransmetteur
La psilocybine des champignons hallucinogènes a un mode
d'action voisin.
Le cannabis et les opioïdes (morphine, héroïne...) agissent de
manière comparable mais avec d'autres neurotransmetteurs. La
consommation de cannabis se traduit par une perception
exacerbée des sons et perturbe la vision.
Conclusion : Une drogue agit en renforçant l’action d’un
neurotransmetteur mais elle peut aussi diminuer leur action en
limitant la transmission du message nerveux.
A. Effet des drogues sur la transmission synaptique
1. Une drogue peut se substituer à un neurotransmetteur
2. Une drogue peut empêcher la recapture d'un neurotransmetteur
Exercice : Ecstasy
O1
O2
neurone à
sérotonine
neurone à
dopamine
Stim
Effets de la prise d’ecstasy sur les neurones à sérotonine et à dopamine
Neurones à sérotonine
Neurones à
dopamine
Q. de sérotonine synthèse de la recapture de fréquence des
libérée
sérotonine la sérotonine
PA
Sans ecstasy
++
++
++
++
0 à 4 h après une prise
d’ecstasy
++++
++
+
++++
+
non
mesurable
+
au delà de 4 h après
une prise d’ecstasy
+
L’ecstasy détruit des neurones en cas de consommation à des doses élevées et/ou
répétées. Par un mécanisme encore inconnu, ces lésions sont irréversibles.
Effets immédiats de l’ecstasy
Effets après quelques heures
Ecstasy
Empêche la
recapture de la
sérotonine
Stimulation du
neurone postsynaptique
augmentée
Diminution de la
quantité de
sérotonine
Neurone postsynaptique sousstimulé
A. Effet des drogues sur la transmission synaptique
1. Une drogue peut se substituer à un neurotransmetteur
2. Une drogue peut empêcher la recapture d'un neurotransmetteur
L'ecstasy n'agit pas en mimant les effets de la sérotonine, mais il
favorise, sa libération et empêche sa recapture par le neurone
présynaptique.
Il en résulte que le neurotransmetteur s'accumule dans la fente
synaptique et agit davantage sur le neurone post synaptique.
Les amphétamines et la cocaïne agissent de manière comparable
avec d'autres neurotransmetteurs.
B. Les drogues: des effets secondaires qui affectent la santé
1. Des perturbations cérébrales graves
Effet de l'ecstasy sur la densité des récepteurs de la sérotonine
Des babouins reçoivent deux doses par jour d'ecstasy à 5 mg/kg pendant 4 jours. 14 mois
plus tard on évalue la densité des récepteurs à la sérotonine dans le cerveau.
L'ecstasy provoque une diminution durable du renouvellement des récepteurs de la
sérotonine sur les membranes des neurones post synaptiques. L'effet de la drogue
diminue donc au fur et à mesure des prises. Pour obtenir le même effet le consommateur
doit alors augmenter les doses de drogue (tolérance ou accoutumance)
Effet de l'ecstasy sur la production de sérotonine
Des rats reçoivent entre 0 (témoin) et 20 mg/kg d'ecstasy en deux doses par jour pendant
4 jours. On évalue la quantité de sérotonine dans le cerveau quelques heures après la
dernière prise.
L'ecstasy provoque une diminution très rapide de la production naturelle de sérotonine par
le neurone présynaptique. Il en résulte un état de manque pouvant conduire à une
dépendance physique et/ou psychologique vis à vis de la substance.
Effet de la prise de cocaïne
Déclenchement de l’euphorie
Euphorie puis sensation de manque
Effet de la prise de cocaïne
Effets du cannabis sur l’organisme
Facteurs de dangerosité des drogues
B. Les drogues: des effets secondaires qui affectent la santé
1. Des perturbations cérébrales graves
•Tolérance, accoutumance :
L'ecstasy provoque une diminution durable du renouvellement
des récepteurs de la sérotonine sur les membranes des neurones
post synaptiques. L'effet de la drogue diminue donc au fur et à
mesure des prises. Pour obtenir le même effet le consommateur
doit alors augmenter les doses de drogue.
Il y a alors tolérance ou accoutumance à la drogue.
Les autres drogues agissent de manière comparable.
B. Les drogues: des effets secondaires qui affectent la santé
1. Des perturbations cérébrales graves
•Dépendance et état de manque
L'ecstasy provoque une diminution très rapide de la production
naturelle de sérotonine par le neurone présynaptique.
Il en résulte un état de manque pouvant conduire à une
dépendance physique et/ou psychologique vis à vis de la
substance.
Les autres drogues agissent de manière comparable.
- dépendance physique car l’arrêt de la consommation de
drogue provoque des troubles importants (vomissements,
nausées, tremblements …etc) ;
- dépendance psychologique quand la drogue est prise pour
continuer à se sentir bien.
B. Les drogues: des effets secondaires qui affectent la santé
1. Des perturbations cérébrales graves
L’usage répété des drogues perturbe le fonctionnement nerveux
de façon globale et durable.
L'état dépressif qui en résulte peut conduire au suicide.
B. Les drogues: des effets secondaires qui affectent la santé
1. Des perturbations cérébrales graves
2. Les drogues : des substances dangereuses pour autrui
Cannabis
Le nombre de victimes imputable au cannabis serait de l’ordre de
230 morts par an sur les routes (sur une base de 6000 accidents
mortels), dont une grande part a moins de 25 ans.
Champ visuel normal (170°)
Champ visuel sous l’emprise de
l’alcool ou du cannabis (30°)
Que dit la loi ?
Loi du 31 Décembre 1970
 L’usage illicite de stupéfiants est un délit sanctionné d’une peine pouvant aller
jusqu’à 1 an de prison et 3750 Euros d’amende
 Vendre ou offrir des produits stupéfiants, même à des amis, même en petite
quantité, est assimilé par la loi à du trafic.
Dans le cas d’un trafic, l’usager revendeur s’expose à une peine pouvant aller
jusqu’à 5 ans de prison et 75 000 euros d’amende.
Ces peines peuvent être doublées si la vente se fait à des mineurs ou aux abords
d’établissements scolaires
Loi du 3 Février 2003
 Peine de 2 ans de prison maxi et 4500 Euros d’amende pour toute personne
conduisant ou ayant conduit sous l’influence de substances ou plantes classées
comme stupéfiants.
 Si usage alcool (> 0,5 g) + stupéfiant  3 ans de prison et 9000 Euros
d’amende
A débattre !
A débattre !
D'importantes études cliniques ont démontré les propriétés analgésiques des produits à
base de cannabis. Parmi les indications possibles on peut citer les douleurs névropathiques
de la sclérose en plaques, les atteintes du plexus brachial, les infections du SIDA, les
douleurs de la polyarthrite rhumatoïde, les douleurs liées au cancer, les inflammations
chroniques de l'intestin et diverses névralgies.
Compte tenu de l'évolution des connaissances scientifiques
dans le domaine des cannabinoïdes, l'usage médical du
cannabis devient de plus en plus toléré, voire légal dans un
nombre grandissant de pays:
l'Australie, les Pays-Bas, le Royaume-Uni, la NouvelleZélande, l'Espagne, et 20 États américains.
Cet usage nécessite soit une ordonnance, soit une
confirmation de diagnostic médical.
Extrait liquide de cannabis,
distribué par une pharmacie
américaine au début du XXe
siècle.
A débattre !
Des jugements en cours
-En septembre 2002, un patient de 50 ans, atteint du SIDA depuis 17 ans, a
été condamné à 10 mois de prison avec sursis pour avoir fait pousser 34
plants de cannabis.
-En 2002, la cour de Papeete (Tahiti) a acquitté un patient paraplégique de
55 ans. Il avait été inculpé auparavant pour avoir fait pousser 350 plants de
cannabis.
-En 2011, un patient dispensé de peines à Strasbourg (Sclérose en plaques).
- En 2011, Un patient relaxé par le tribunal de Bourges (VIH depuis 25 ans
arrêté avec 500 grammes de cannabis bio).
A débattre !
Dépénalisation ou légalisation ?
- Avec la dépénalisation, l'usage de la drogue ne fait plus partie des délits et n'est donc
plus puni pénalement. La culture et le commerce restent interdits mais la consommation
est soit autorisée, soit sanctionnée d'une contravention (la "contraventionnalisation").
- Avec la légalisation, le cannabis deviendrait une substance légale, à l'image du tabac. Il
pourrait donc être vendu en commerces, en bureaux de tabac ou bien uniquement en
pharmacie, comme certains le proposent.
A débattre !
2006
B. Les drogues: des effets secondaires qui affectent la santé
1. Des perturbations cérébrales graves
2. Les drogues : des substances dangereuses pour autrui
Alcool, cannabis et autres drogues modifient non seulement la perception
visuelle mais agissent sur l'ensemble du système nerveux (mauvaise
concentration, temps de réaction long...), rendant la conduite très
dangereuse.
Les effets du cannabis complétant ceux de l'alcool, l'association des deux
drogues est particulièrement meurtrière car elle multiplie par 15 le risque
d'accident mortel.
Près de 10% des personnes responsables d’accidents de la route sont
positives au cannabis.
BILAN
● Entre deux neurones le message nerveux est transmis grâce à
un neurotransmetteur chimique.
● Diverses substances peuvent perturber la transmission
synaptique en se substituant à un neurotransmetteur par
exemple.
● L'utilisation des ces substances présente un danger tant du
point de vue individuel que sociétal.