Activité réflexe

LABORATOIRES DE BIORÉGULATION HUMAINE
L’ACTIVITÉ RÉFLEXE
1. OBJECTIFS
● Décrire le parcours d'un réflexe médullaire (spinal).
● Observer sur vous-même les réflexes suivants : réflexe rotulien, du tendon d'Achille, de maintien de l'équilibre statique, pupillaire, cornéen et salivaire.
● Pour chacun de ces réflexes, nommer les éléments impliqués dans l’arc réflexe.
● Décrire les conditions nécessaires pour l'obtention d'un réflexe conditionné et schématiser le trajet de l’influx au niveau des structures nerveuses impliquées.
● Provoquer un réflexe conditionné chez un cobaye.
2. MATÉRIEL
●
●
●
Chronomètre
Tubes de plastique
Marteau réflexe
● Alcool
● Lampe de poche
● Manuels de référence
3. QUELQUES NOTIONS THÉORIQUES
3.1
Les réflexes : définition et rôles
Dans le langage courant, le terme réflexe désigne une réponse rapide, plus ou moins automatique et générarement involontaire à un stimulus.
L'action nerveuse la plus simple est le réflexe, réponse prévisible et automatique à un stimulus spécifique. La
plupart des mécanismes internes de l'organisme sont contrôlés par des actes réflexes. Par exemple, une variation
de la température corporelle agira comme stimulus et obligera le centre hypothalamique de la régulation thermique à mobiliser les mécanismes homéostatiques qui restaureront la température normale. Bien des réactions à
des stimuli extérieurs sont réflexes. Mettre la main sur un plat qui sort du four, par exemple, provoque un retrait
automatique de celle-ci avant même que ne soit perçue la sensation de brûlure. Il s’agit là d’un réflexe inné.
Certains réflexes sont acquis comme, par exemple, les mouvements de la marche, de l'alimentation solide ou liquide ou encore de la dactylographie et de la conduite automobile. L'apprentissage permet d'atteindre une exécution réflexe de tels gestes. Il n'est pas nécessaire, normalement, de diriger d'une façon consciente les mouvements de la main pour emplir une cuillère de soupe et la porter sans hésitation vers la bouche. À deux ans, cependant, ce geste simple est un défi qui demande un grand effort de concentration. Au fil des ans, les voies nerveuses responsables de l'action de manger de la soupe sont si bien développées que tous les gestes impliqués se
font automatiquement.
3.2
Les réflexes médullaires (spinaux)
Vous avez sans doute déjà touché un poêle chaud ou marché sur un clou ou sur quelque autre objet pointu et sursauté avant de réaliser ce qui était arrivé. Cette réponse subite au stimulus était une action réflexe médullaire.
Les récepteurs des neurones sensitifs que l'on retrouve sons la peau reçoivent les stimuli. L'influx créé par la stimulation voyage le long des dendrites jusqu'au corps cellulaire du neurone sensitif. L'influx nerveux se dirige
ensuite dans l'axone jusqu'à la corne postérieure de la moelle épinière. À cet endroit l'impulsion est reçue par
un neurone d'association et transmise à un neurone moteur. Ensuite, la réponse au stimulus est transmise
jusqu'à un muscle, d'où contraction.
Donc, pour l'établissement d'un réflexe médullaire, les structures suivantes sont nécessaires:
● Un récepteur
● Un neurone sensitif
● Un centre nerveux de contrôle
● Un neurone moteur
● Un effecteur
Les récepteurs
Les récepteurs sensoriels sont des structures chargées de réagir aux changements qui se produisent dans l’environnement, ou stimuli. Les organes des sens, les récepteurs cutanés et les propriocepteurs en sont des exemples.
Les neurones d’association
Le nombre de neurones d'association stimulés au niveau de la moelle est plus ou moins grand suivant l'intensité
du stimulus et le réflexe obtenu est alors plus ou moins complexe. À partir de cette chaîne, d'autres neurones
sont mobilisés, en plus ou moins grand nombre suivant l'intensité de l'excitation. Un réflexe peut être unilatéral
(ipsilatéral) si le neurone sensitif et le neurone moteur sont du même côté de la moelle. On parlera de réflexe
contralatéral si un neurone moteur permet une réaction du côté opposé du corps par rapport au neurone
sensitif. Enfin, un réflexe peut aussi être symétrique.
Annoter le schéma de l’arc réflexe suivant.
Colorer le trajet de l’influx nerveux de la façon suivante : en jaune pour la voie sensitive, en vert pour les
neurones d’association, en bleu pour la voir motrice ipsilatérale et en rouge pour la voie motrice controlatérale.
En général, on représente le réflexe médullaire comme un circuit qui va du lien de l’excitation jusqu'à la moelle
épinière et de la moelle épinière jusqu'aux muscles ou à la glande qui réagit. Le cerveau n’entre nullement en
jeu dans ce circuit qui est très court. Cependant, même si tout le mécanisme nécessaire pour la connexion
réflexe se trouve dans la moelle épinière, le cerveau humain peut exercer un certain contrôle sur l'expression du
réflexe. Par exemple, vous pouvez empêcher le réflexe rotulien de se produire si vous contractez
volontairement les muscles à l'arrière de votre jambe.
Les réflexes rotulien (patellaire) et du tendon d'Achille sont des réflexes médullaires. La définition du réflexe
médullaire est :
_________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________
La réaction motrice
Un réflexe est composé soit d'une contraction musculaire, soit d'une sécrétion glandulaire. Les réflexes somatiques proviennent des contractions des muscles squelettiques. La conduction d'influx sur les arcs réflexes somatiques - les arcs dont les neurones moteurs sont des motoneurones somatiques (c’est-à-dire les neurones moteurs
de la corne antérieure) - produit des réflexes somatiques ou musculaires. Les réflexes autonomes ou viscéraux
consistent soit en contractions de muscles lisses ou du muscle cardiaque, soit en sécrétion de glandes; ils sont
transmis par la conduction d'influx de neurones moteurs autonomes.
Quelques réflexes somatiques d'importance clinique
L'intérêt clinique des réflexes provient du fait qu'ils dévient de la normale dans certaines maladies. Ainsi l'examen des réflexes aide à poser un diagnostic. Les médecins examinent souvent les réflexes suivants: le réflexe
rotulien (du genou), le réflexe achilléen (de la cheville), le réflexe cornéen et le réflexe abdominal.
3.3
Les réflexes conditionnés
3.3.1
De type pavlovien
C’est en 1902 que Pavlov découvrit ce qu’il appela des réflexes conditionnés à l’occasion de travaux menés sur
la digestion et la détermination des mécanismes nerveux de la sécrétion salivaire.
Le réflexe salivaire
Ce réflexe a normalement pour point de départ la muqueuse linguale. Celle-ci peut être excitée mécaniquement
(par le simple contact physique des aliments) ou chimiquement (la nature chimique des aliments joue un rôle
prépondérant). Il y a un centre réflexe dans le bulbe rachidien.
D’après la description donnée ci-haut, indentifiez les différents éléments de l’arc réflexe salivaire.
Récepteur :
______________________________________________
Neurones sensitifs (nom du nerf) :
______________________________________________
Centre de contrôle :
______________________________________________
Effecterurs :
______________________________________________
TRACEZ le schéma de l’arc réflexe salivaire
Conditionnement du réflexe salivaire à un bruit
On peut substituer à l'excitant normal (stimulus absolu), un bruit déterminé (stimulus neutre); on fait entendre
ce bruit un peu avant que l'aliment soit présenté.
Au bout de quelques jours, on constate que le bruit seul (stimulus conditionnel) suffit à déclencher la salivation. Il y a donc une liaison nouvelle qui s'est établie entre le centre auditif et le centre salivaire.
Schéma de l’arc réflexe salivaire conditionné
On parle donc ici d’un conditionnment répondant, c’est-à-dire que le sujet subit le milieu.
3.3.2
De type skinnérien
En 1938, le psychologue Skinner met en évidence un autre type de réflexe acquis, soit le conditionnement
opérant. Il place un rat dans une cage munie d’un petit levier et d’un distributeur de nourriture. Le rat explore
d’abord la cage, puis appuie par hasard sur le le levier. Il est immédiatement récompensé par une ration de
nourriture. Le rat se retrouvant dans le même situation va chercher à reproduire le même comportement.. Si
l’acte opérant (appui sur le levier) est à nouveau suivi du renforcement (distribution de nourriture), l’animal
va appuyer sur le levier avec de moins en moins d’hésitation. On peut interpréter ce réflexe par l’établissement
d’une nouvelle liaison nerveuse entre le récepteur sensoriel (l’œil qui voit la pédale) et l’effecteur (les muscles
de la patte qui appuie sur la pédale au niveau du cortex cérébral.
Schéma de l’arc réflexe opérant
Aire visuelle
Visualisation du
levier
Aire motrice
Muscles de la
patte
Abaissement
du levier
On parle donc ici d’un conditionnement opérant, c’est-à-dire que le sujet agit sur le milieu.
Il y a renforcement positif dans le cas d’une récompense et renforcement négatif dans le cas d’une punition.
4. MANIPULATIONS ET RÉSULTATS
Consignes
Les réflexes dépendent :
a .de l'intégrité des récepteurs, des neurones sensitifs, des neurones moteurs et des muscles;
b. du contrôle des neurones moteurs supérieurs descendants.
Pour un bon examen, il faut d'abord avoir obtenu le relâchement de la personne examinée. Le muscle en question doit être placé à mi-chemin entre sa longueur maximale et minimale en fléchissant partiellement l'articulation appropriée.
Pendant ce laboratoire, vous expérimenterez par groupe de deux personnes. Vous vérifiez chacun des réflexes
chez chacun des partenaires de l'équipe afin de voir s'il existe des variations individuelles.
Réflexes d'extension et de flexion
A. Le réflexe rotulien (patellaire)
Faites asseoir le sujet sur une table ou sur un banc surélevé de façon à ce que ses
jambes se balancent librement.
Le sujet se détend et ferme les yeux.
Avec un marteau en caoutchouc ou le côté de la main, frappez juste au-dessous du
genou droit, sur le tendon de la rotule.
Comment le sujet réagit-il?

L'expérimentateur peut placer sa main sur la cuisse du sujet au niveau du quadriceps
pour sentir l'action du muscle si le mouvement n'est pas observable.
Répétez en appliquant la même force au coup porté. Est-ce que la réponse est
exactement la même ?

Faites compter votre partenaire en descendant de 99 à 33. Frappez de nouveau le tendon sous le genou droit
pendant que le sujet compte. Est-ce que la réponse est plus ou moins grande en comparaison des deux autres
observations?

Le sujet se concentre pour empêcher le réflexe. Appliquez de nouveau le stimulus sur la jambe gauche ou
droite. Qu'observez-vous?

Essayez de surprendre le sujet en commençant 1e geste pour le frapper, mais sans réellement le toucher. Sa jambe se soulève-t-elle ?

Si elle se soulève, considérez-vous cela comme un acte réflexe? Expliquez.

Pensez-vous que ce réflexe serait exagéré chez un individu très nerveux?

DISCUSSION
Le réflexe rotulien est-il un réflexe somatique ou autonome. Expliquez.

Quels types de récepteur sont stimulés?

Le réflexe rotulien est-il un réflexe spinal? Expliquez.

Le réflexe rotulien est-il un réflexe d'extension? Expliquez.

Le réflexe rotulien est-il un réflexe ipsilatéral ou controlatéral. Expliquez.

Le réflexe rotulien est-il un réflexe conditionné ou inné. Expliquez.

Où sont situés les centres réflexes de contrôle du réflexe rotulien? Déterminez le niveau vertébral sachant que le
muscle sollicité est innervé par le nerf fémoral.

B. Réflexe du tendon d'achille
Pour démontrer ce réflexe, faites asseoir le sujet sur une table ou sur un banc
surélevé de façon à ce que ses jambes se balancent librement. Le sujet enlève sa
chaussure et son bas au niveau du pied droit.
Le sujet se détend et ferme les yeux. Avec le marteau réflexe ou le côté de la main,
frappez doucement juste au-dessus du talon du pied droit.
Qu'observez-vous ? (L'observateur peut placer la paume de la main contre la surface
plantaire du pied du sujet pour déceler l'augmentation de pression si aucun mouvement n'est observable.)

DISCUSSION
Le réflexe du tendon d'Achille est-il?
●
●
●
●
●
Un réflexe somatique ou autonome? 
Un réflexe spinal? 
Un réflexe produisant un mouvement d'extension ou de flexion? 
Un réflexe inné ou conditionné? 
Un réflexe ipsilatéral ou controlatéral? 
Quel est le type de récepteur en jeu dans ce réflexe? 
Où sont situés les centres réflexes qui le contrôlent ? Déterminez le niveau vertébral sachant que le muscle sollicité est innervé par le nerf tibial.

Réflexes autonomes
A. Réflexe de maintien de l'équilibre statique
Les yeux, l'utricule et les canaux semi-circulaires de l'oreille, les récepteurs qui perçoivent le degré d’étirement
des muscles du cou et les muscles aident l'organisme à maintenir sa posture en modifient la position du corps et
des membres de façon à compenser les changements.
Au cours de cette expérience, le sujet se tient debout, sans bouger, les deux pieds aussi près l'un de l'autre que
possible. Cette position doit être maintenue pendant deux minutes. Notez le type et l'étendue des mouvements
que le sujet doit faire pour maintenir cette position. Notez vos observations.

Le sujet reprend la même position pendant deux minutes, mais cette fois-ci les yeux fermés. (Demander à deux
autres étudiants de se tenir à ses côtés pour le soutenir s'il se sent étourdi. Dans ce cas, arrêter l'expérience).
Notez vos observations.

DISCUSSION
Les réflexes de maintien de l’équilibre statique (posture) sont-ils?
- Des réflexes somatiques ou autonomes? 
- Des réflexes ipsilatéraux ou controlatéraux? 
Quel rôle les yeux jouent-ils dans le maintien de l'équilibre statique d'un individu

Où sont situés les centres de contrôle de l'équilibre? 
Quels types de récepteurs sont mis en cause? 
B. Réflexe pupillaire
Lorsque vous passez d'une zone d'intensité lumineuse faible à une autre, l'iris de vos yeux adapte automatiquement la taille des pupilles aux nouvelles conditions. C'est un autre exemple de réflexe.
Dirigez 1e faisceau lumineux d'une lampe de poche sur l’œil gauche de votre cobaye. Décrivez le changement
dans la pupille au contact de la lumière. S'agit-il d'une constriction ou d'une dilatation de la pupille en réponse à
la stimulation de la rétine par une lumière intense? 
Les effecteurs qui répondent dans le cas du réflexe pupillaire sont les muscles ___________________ de l'iris.
Le sujet place sa main sur le dessus de son nez, la paume de la main perpendiculaire à la surface plane du
visage. Avec une lampe de poche, illuminez l'oeil droit de telle façon que la lumière n'atteigne que l'oeil droit,
le passage de la lumière vers l'oeil gauche étant bloqué par la main du sujet. Observez la pupille de l'oeil
gauche. Change-t-elle de dimensions ?

Le sujet se concentre pour empêcher la réponse réflexe. Dirigez le faisceau lumineux de nouveau sur son oeil
gauche. Qu'observez-vous? Est-ce que la réponse réflexe peut être contrôlée par le sujet?

Compléter le schéma en situant les éléments de l’arc réflexe.
Le réflexe pupillaire est-il?
- Un réflexe somatique ou autonome? 
- Un réflexe spinal? 
- Un réflexe inné ou conditionné? 
- Un réflexe ipsilatéral ou symétrique? 
Où sont situés les centres réflexes qui contrôlent le réflexe pupillaire? 
Quels sont les types de récepteurs? 
C. Réflexe cornéen
Pour cette expérience, vous formerez des équipes de trois comme suit : un sujet, un expérimentateur, un observateur qui note les résultats. L'expérimentateur se tient debout à gauche et en arrière du sujet, tandis que l'observateur se place devant le sujet.
Trempez une extrémité d'un tube de plastique ou de caoutchouc de douze pouces dans l'alcool. Ensuite, tenez-le
en l'air quelques secondes pour le laisser sécher.
L'expérimentateur place l'extrémité stérile du tube dans sa bouche. Tenez l'autre extrémité du tube à environ
deux centimètres de l'oeil gauche du sujet.
Au signal de l'observateur, l'expérimentateur souffle de l'air par le tube dans l'oeil du sujet. Répétez plusieurs
fois afin d'être certain que la première observation n'était pas accidentelle.
Qu'observez-vous

Comment ce réflexe nous est-il utile?

Le sujet se concentre pour empêcher la réponse. Appliquez de nouveau le stimulus. Qu'observez-vous? Ce
réflexe peut-il être contrôlé volontairement?

Le réflexe cornéen est-il?
● Un réflexe somatique ou autonome? 
● Un réflexe spinal ? 
● Un réflexe ipsilatéral ou symétrique ? 
● Un réflexe inné ou conditionné? 
Où sont situés les centres de contrôle de ce réflexe?

D. Réflexe conditionné
Vous reprenez ici le réflexe cornéen, mais en le compliquant un peu. En même temps que vous soufflez l’air
dans l’œil du sujet, vous lui touchez l’épaule à chaque fois avec une pression suffisante.
Pour faire l’expérience, se placer sur le côté du sujet et non en face.
Il s’agit de conditionner le sujet pour qu’il associe le jet d’air et le toucher de l’épaule. Touchez le sujet et envoiez le jet d’air au moins 10 fois. Ensuite, de temps en temps, ne faites que toucher à l’épaule sans souffler
d’air. Y a-t-il fermeture des paupières?
Puis, lorsque vous le déciderez, ne faites que toucher l’épaule sans souffler d'air, plusieurs fois de suite. Comptez le nombre de réflexes des paupières avant que le sujet n’arrête ce réflexe.
DISCUSSION
Analyser le schéma de la page suivante.
a.
Donner le numéro des neurones qui pourraient être concernés dans la transmission des influx nerveux.
b.
Identifier :
● le thalamus
● le tronc cérébral
● la moelle épinière
c.
d.
e.
f.
● les muscles de la paupière
● les terminaisons sensitives de l’épaule
Durant la phase de conditionnement :
quels neurones transmettent des influx sensoriels?
___________________________________
quel neurone transmet des influx moteurs?
___________________________________
Après l’acquisition du réflexe conditionné
quels neurones transmettent des influx sensoriels?
___________________________________
quel neurone transmet des influx moteurs?
L’inhibition du réflexe conditionné pourrait être possible
par le neurone :
Expliquer l’inhibition du réflexe conditionné par la pensée.

___________________________________
___________________________________
g.
Quel est l’excitant? 
h.
Que peut-on considérer comme étant le réflexe initial étudié? 
i.
Quel est le stimulus conditionnel? 
Un mot sur le réflexe conditionné
On sait que des milliards de cellules du cerveau sont constituées, en très grande majorité, de neurones d’association, de sorte que tous les circuits sont reliés les uns aux autres. Mais le problème n’est pas encore élucidé, à
savoir comment le circuit de l’œil et de l’épaule qui n’était pas fonctionnel, le devient après un certain apprentissage et peut cesser de l’être après un certain temps.
Pour ce qui est de la disparition du réflexe «épaule-paupière», le conditionnement étant de courte durée, le nouveau réflexe créé s’estompe rapidement. De plus, il existe une possibilité d’inhibition (vous pouvez l’arrêter si
vous y pensez). Ainsi, il est possible qu’un neurone inhibiteur (6) empêche l’influx nerveux de passer dans le
neurone moteur. Par exemple, vous savez par expérience que vous pouvez décider de tenir un plat chaud dans les
mains même si, par réflexe, vous devriez le laisser tomber. Les muscles qui feraient ouvrir la main ne peuvent pas
se contracter, parce qu’un autre neurone inhibe cette opération.