Titre : IRM VIRTUEL Durée de mise en œuvre :1h Niveau concerné : Cycle 4 Partie(s) du programme : - Mettre en évidence le rôle du cerveau dans la réception et l’intégration d’information multiples - Relier certains comportement et leurs effets sur le système nerveux, perturbation.. Prérequis : Connaissance sur les acteurs de la commande du mouvement Modalités d'organisation du travail des élèves : 2 élèves par PC Situation déclenchante : - Campagne publicitaire (alcool, drogue = danger sur les routes) - Lésion cérébrale célèbre (phinéas gage) Problème scientifique posé : Quel est le rôle du cerveau ? Quels sont les effets des drogues sur le cerveau ? Description de l'activité avec le rôle de l'élève : Dans un premier temps, l’élève doit utiliser le logiciel « IRM vituel » afin de colorier les zones actives lors de différentes stimulations puis compléter un schéma du cerveau à l’aide d’un texte explicatif. Ensuite, il doit compléter sur le schéma l’ordre des zones actives dans une situation donnée. Dans un second temps, il doit utiliser le logiciel et réaliser un texte explicatif avec schéma ou image du logiciel afin d’expliquer en quoi l’alcool est dangereux au volant. Type de production attendue par l'élève : - Compléter la fiche activité - Réalisation d’un texte explicatif avec schéma sur l’effet de l’alcool sur le cerveau Compétence(s) travaillée(s) : - Utiliser des outils numériques - Mettre en œuvre une démarche de résolution de problème - Communiquer sous différentes formes (schémas et/ou images et texte) Ressource mise à disposition : - Logiciel IRM vituel Aides ou « coup de pouces » : -Fiche technique du logiciel - Aide : chercher quelles situations comparer pour répondre au problème dessiner ou capturer les images dans chaque situation comparer les images (utiliser les mots plus que, moins que, autant que..) conclure sur les effets de l’alcool sur le fonctionnement du cerveau Anne Beuzen, Bérénice Leclert, Josette Brajard et Said Allaga Académie de Rouen Réponses attendues : - Il faut comparer les IRM de deux personnes réalisant la même tâche une à jeun ; l’autre après avoir consommé de l’alcool (exemple voir un flash lumineux) - Schématisation du cerveau avec aire visuelle très activée sans alcool et beaucoup moins avec ou capture d’image ci-dessous - Analyse des résultats : lorsque le sujet a bu, la zone activée est réduite par rapport à celle observé chez le sujet à jeun. Donc l’alcool modifie le fonctionnement du cerveau et diminue la perception visuelle - Réponse au problème : lorsque l’on conduit il faut être très attentif aux informations visuelles, or sous l’emprise de l’alcool notre perception visuelle est modifiée. L’alcool est donc dangereux au volant. Anne Beuzen, Bérénice Leclert, Josette Brajard et Said Allaga Académie de Rouen Anne Beuzen, Bérénice Leclert, Josette Brajard et Said Allaga Académie de Rouen Document élève : ce qui va être donné à l'élève Fiche élève : Première partie : L'IRM (imagerie par résonance magnétique) permet de réaliser des images du cerveau selon trois axes différents du cerveau et permet de visualiser les zones actives qui se colorent. Appareil d'IRM Axes de prise d'images et 3 enregistrements obtenus C : image coronale, A : image axiale, S : image sagittale 1- Colore si besoin la zone du cerveau active quand l'individu est au repos, dans le silence et dans le noir entend le son d'une cloche entend une liste de mot voit un flash lumineux bouge la jambe 2- A l'aide du texte, légende le schéma ci-dessous en indiquant le nom des différentes zones cérébrales impliquées dans la perception, l'intégration et la commande des mouvements. Texte : Le cerveau est formé de deux parties appelées hémisphères cérébraux droit et gauche découpés en zones spécialisées appelées aires. Les messages nerveux sensitifs arrivent dans des aires sensitives. Les aires auditives se situent au niveau des oreilles et les aires visuelles sont tout à l'arrière du cerveau, juste au-dessus du cervelet. Dans le cerveau, d'autres aires permettent de traiter les informations : la zone de compréhension des mots est ainsi située entre les aires auditives et le cervelet. D'autres aires créent et envoient des messages moteurs à différents muscles. Ces aires sont allongées du haut en bas du cerveau. L'aire du langage est petite et située juste devant l'aire motrice. Arrière du cerveau Avant du cerveau : hémisphère gauche position des oreilles position des yeux cervelet moelle épinière 3- Sur le schéma ci-dessus, numérote les aires cérébrales dans l'ordre de leur intervention dans la situation suivante : le professeur pose une question, l'élève lève la main pour y répondre. Anne Beuzen, Bérénice Leclert, Josette Brajard et Said Allaga Académie de Rouen Deuxième partie : Pourquoi l’alcool est-il dangereux au volant ? Exercice évalué Passer une pub ou slogan de la prévention routière conte l’alcool au volant. http://www.securite-routiere.gouv.fr/connaitre-les-regles/reglementation-et-sanctions/alcool Consigne : Utilisez le logiciel IRM virtuel pour justifier cette interdiction. Vous expliquerez votre démarche et présenterez votre travail sous forme d’un schéma accompagné d’un texte explicatif répondant au problème posé Support : logiciel IRM virtuel et fiche technique Anne Beuzen, Bérénice Leclert, Josette Brajard et Said Allaga Académie de Rouen
