Système nerveux

Biologie
Cours 1
Bases biologique du comportement
Guerre entre différentes catégories de psychologues, distinction arbitraire, dont les grands débats sont :
Nature / Culture
Inné / Acquis
Global / Analytique
Animal / Humain
Conscient / Inconscient
Corps / Esprit
Normal / Pathologique
Déterminisme / Libre arbitre
 Le débat entre inné et acquis – pour certaines personnes tout est acquis - n’a plus cours, mais
celui sur la génétique et l’environnement si.
- Inné : rôle exclusif des gènes
- Acquis : rôle exclusif de l’environnement (apprentissage)
Les chercheurs pour faire la distinction entre inné et acquis font une métaphore : pour calculer la
surface d’un rectangle (comportement) il est nécessaire d’avoir la longueur (gènes) et la largeur
(environnement). La position politique est-elle un facteur ? Partisan de l’inné à droite ? Partisans de
l’acquis à gauche ?
R. Tryon (1935) expérience des rats dans un labyrinthe, chercher de la nourriture dans le
labyrinthe :
Peut-onsélectionnergénétiquement des animaux (rats « brillants » et rats « médiocres »plus aptes
àréussir le parcours du labyrinthe ?
On a un tableau avec le nombre d’animaux, le nombre d’erreurs (Impasses empruntées) et le
nombre de générations.Au fil des générations le nombre d’erreurs diminuent car les générations
qui faisaient le moins d’erreurs sont reproduites ensemble, de même pour ceux qui en font
beaucoup. Ainside suite sur plusieurs générations. On constate que les enfants des rats qui ont fait
beaucoup d’erreurs en feront encore beaucoup, et réciproquement, ceux qui en faisaient peu en
font peu.L’intelligence des rats est-elle héréditaire ?
M. Cooper&J. Zubeck (1950) : reprennent cette expérience avec en plus, la question de
l’environnement.
On fait donc une expérience avec deux cages, l’une cage dans un milieu normalavec jeux et
congénèreset l’autre cage dans un milieu « restreint » juste avec de la nourriture et à boire, sans
activité. Ainsi qu’un troisième groupe de rats dans un milieu enrichi : beaucoup de rats et activités.
Conclusion : Dans l’environnement restreint les rats vont faire beaucoup d’erreursqu’ils viennent
d’une famille intelligente ou non. Dans l’environnement normal on retrouve le résultatprécèdent, les
rats brillants font moins d’erreurs que les médiocres et dans l’environnement enrichi, les rats
médiocres vont avoir des résultats meilleurs que les rats brillants. L’environnement est un facteur
aussi.
 Psychophysiologie : étude du comportement humain en faisant référence aux structures du
cerveau et aux processus de fonctionnement.Sans cerveau pas de pensée, pas de
sentiments.Exemple : Une photo d’Homer sans cerveau et un IRM d’un cerveau : il n’y a pas
grand-chose, comment il peut vivre comme ça ? Pourtantc’est un homme marié qui a un travail,
certes il possède un QI faible mais ce n’est pas un idiot. Le cerveau est juste àcôté.
Quels sont les liens entre les activités mentales et le cerveau ?
 Monisme : l’activité mentale est le résultat de l‘activité biologique du cerveau sans laquelle
elle ne peut exister, lié l’un a l’autre.

 Dualisme : discontinuité entre l’activité mentale et l’activité du cerveau, rien à voir les
deux. L’activité mentale est une essence différente de l’activité biologique.
Le système nerveux et le système hormonal sont la base de l’activité biologique des
comportements dont nos pensées, nos connaissances et nos sentiments en résultent. S’il y a un
dysfonctionnement biologique du cerveau – pathologie - alors il y a une modification de nos pensées, de
nos sentiments et de nos comportements. Le lien entre l’activité biologique et notre expérience
subjective permet de voir que la perception du rouge diffère selon l’individu et on se demande si
l’activité biologique du système nerveux est la cause ou la condition de l’activité mentale et si on peut
passer du biologique pour expliquer et comprendre les activités mentales ?La pensée ne se réduit pas à
l’activité biologique.
A un niveau pratique :
Le psychologue clinicien travail souvent en institution au contact du corps médical dont les
connaissances en biologie sont alors indispensables pour interagir avec ses collègues et
comprendre les troubles des patients pour faire la part des choses lors des entretiens :
médicaments, maladies qui peuvent modifier les diagnostiques (exemple : patient atteint de la
sclérose en plaque mais qui présente les symptômes de la dépression)
- Pathologie génétique (ex : trisomie 21 et différents syndromes) ? Neurologique (Alzheimer) ?
- Effet des médicaments sur la cognition et les émotions ?
Plan du premier cours :
Préambule
Les différents niveaux d’organisation du vivant :
- Concept clé
- Caractéristiques des êtres vivants
- Atomes et molécules
- Cellules, tissus et organes
- Système et organismes
- Du groupe a la biosphère
Concepts clés :
1. De nouvelles propriétésémergentà chaque niveau d’organisation. Hiérarchie des niveaux
structuraux de l’atome à la biosphère. Le tout est plus que la somme des parties.
2. La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle des organismes : tout être vivant à une base
cellulaire et toute cellule provient d’une autre cellule.
3. Lien entre la structure et la fonction. L’étude d’une structure biologique donne des indices
sur sa fonction et sur son mécanisme et vice versa.
4. Les organismes sont des systèmes ouverts (besoin d’) qui interagissent tout le temps avec
l’environnement. Interaction entre les organismes, cycles des nutriments, de la matière et de
l’énergie.
5. Les mécanismes de régulation assurent l’équilibre des organismes. Retro-activation, retro-
inhibition. Comment réguler sa température ? Evaluer les températures du corps ou extérieur,
faire du sport pour se réchauffer ou se mettre au soleil par exemple.
Les systèmes vivants ont trois grandes capacités :
- Autoconservation : se maintenir en viede façon autonome (nutrition – assimilation –
excrétion – fabrication d’énergie)
- Autorégulation : coordonner, synchroniser et contrôler les mécanismes précédentsde
façon autonome (régulation des gènes, systèmes nerveux et hormonaux.)
- Autoreproduction : reproduire de façon autonome un système ayant des capacités
d’autoconservation, d’autorégulation, d’autoreproduction (reproduction sexuée, reproduction
asexuée)
1. Atomes : noyau (protons(+) + neutrons (+-)) + électrons

Eléments chimiques : ensemble de variété d’un atome : 92 éléments naturels (voir table de
Mendeleïev) dont 25 sont essentiels à la vie (attention aux carences de calcium, de fer etd’iode) et 4
représentent 96% de la matière vivante (Carbone C ; Hydrogène H ; Oxygen OetAzote N).
2. Molécules : liaisons d’atomes (eau H2O) ou d’ions (sel NaCi)
- Inorganique : sans carbone : eau, sels minéraux
- Organique : avec carbone : glucides, lipides, acides aminés (protides et protéines), acides
nucléiques (ADN, ARN)
3. Acide nucléiques : ADN et ARN
ADN : acidedésoxyribonucléique avec une double chaine de nucléotides composé d’acide
phosphorique, d’un glucide (désoxyribose) et une base azotée (adénine, thymine, guanine, cytosine.
AT – GC)
ARN : acide ribonucléique
L’ARN messager est la copie transcrite de l’ADN et permet la création des protéines avec une
seule chaine de nucléotides composé d’acide phosphorique, de glucide (ribose) et une base azotée (les
4 sont : adénine, uracile, guanine, cytosine.)
4. Protéines :
- De structure (collagène, kératine)
- De défense (anticorps)
- Contractiles (dans les muscles)
- Hormonales (insulines)
- De stockage (ferritine)
- Récepteurs membranaires
- De transport (hémoglobine)
- Enzymes
5. Cellule :
- Membrane : échange et communication entre le milieu extra et intracellulaire.
- Cytoplasme = hyaloplasme + organites (organites = mitochondries, noyau, réticulum) : lieu
de réactions métaboliques : catabolisme (produit de l’énergie avec de l’atp par les
mitochondries, l’adénosine triphosphate) et anabolisme (coute de l’énergie).
- Noyau : contient l’ADN, lieu de la transcription (ADN> ARN)
- Réticulum : lieu de la biosynthèse des protéines (ARN>protéine), maturation et transport
des protéines
- Appareil de golgi : tri stockage par des vésicules, et libération desprotéines (exocytose)
Les tissus :
Constitués de plusieurs cellules ayant les mêmes fonctions :
 Notion d’adhérence cellulaire
 Notion de différenciation cellulaire : Cellule somatique vs cellule germinale (ovules et
spermatozoïdes) Il va falloir que les cellules remplissent différentes fonctions, qu’elles
choisissent sa spécialité.
 Notion de communication cellulaire (émetteur, messagers et récepteurs)
- Courte distance par substances chimiques dans le liquide extracellulaire
- Longue distance par substances chimiques dans le sang.
Ces substances chimiques influencent les cellules par l’intermédiaire de protéines réceptrices
dans leurs membranes. Par exemple la cellule va transmettre un message électrique à l’aide d’un
neurotransmetteur qui va être libéré vers une autre membrane. La cellule va sécréter une certaine
substance qui va être lâché dans le sang ettouché les organes qui sont plus loin.
Les organes :
- Association de tissus différents
- Fonction émergeant de l’association des tissus

 Tissu conjonctif : élastique qui maintient le tissu épithélial
 Tissu musculaire : mouvement de l’estomac, contracté pour brouiller les éléments
Tout cela commandé par le tissu nerveux (principalement de neurones, de cellules nerveuses.)
Autant de neurones dans le système digestif que dans le système nerveux.
Les appareils (systèmes) :
- Constitués de plusieurs organes
- Contribuent à garder le milieu intérieur stable (homéostasie)
• Premier appareil : Tégumentaire (peau et annexes cutanées) : protection
 Digestif :ingestion, transformation des aliments, (+ système urinaire) :élimination des déchets
non assimilables.
 Système immunitaire : défense de l’organisme
 Squelettique : soutient et protection (crane pour le cerveau, la moelle avec la colonne vertébral)
 Musculaire : contrôle des mouvements (locomotion)
 Circulatoire : collecte, transport et distribution de substances
 Respiratoire : échanges gazeux.
 Reproducteur : fabrication des cellules reproductrices, reproduction gestation
 Endocrinien : régulation chimique
 Nerveux : réceptions des informations sensorielles, intégration et émission de commandes
motrices
 Sensoriels : acquisition d’information sur l’environnement et nos activités. Lien entre la peau et
le système nerveux.
L’organisme :
Association de tous les appareils et systèmes.
- Coordination assurée par des signaux chimiques et nerveux.
- Nombreux échanges entre l’organisme et le milieu (toujours de nombreux échanges :
dépendance alimentaire, pour les animaux = chasser)
- Maintiennent l’organisme en un état relativement constant ou modifient son état de façon
appropriée
- La morphologie et la physiologie d’un organisme sont contraintes par le milieu dans
lequel il a évolué.
Développement de l’organisme :
Le noyau de l’œuf contient une moitié des molécules d’ADN des deux parents.
Le spermatozoïde et l’ovule vont fusionner pour donner un œuf qui se développera avec la
division cellulaire pour donner un être avec 23 paires de chromosomes à son tour. Pour que les
cellules se multiplient il faut qu’il y ait mitose. Toutes les cellules suivantes (cellules somatiques et
germinales) auront les mêmes molécules d’ADN dans leur noyau sauf les gamètes (cellules
reproductrices) qui en auront la moitié. Rôle biologique du développement : il assure une adaptation
progressive aux milieux. Développement du système nerveuxdès la troisième semaine embryonnaire
mais le développement des prolongements de neurones et leurs connexions s’effectuent encore après la
naissance. (Schéma au-dessus)
Les connexions entre cellules nerveuses se modifient sous l’effet de la maturation, de la pratique et
de l’apprentissage.
Expérience : élevage des chatons au début ils étaient attachés par un harnais, il ne voyait que des lignes
verticales. Plus tard on leur met des lignes horizontales et ils ne les reconnaissaient pas !
Interactions entre les organismes d’une même espèce :
Il y a les organes qui sont des caractères génitaux primaires et ceux qu’on appelle secondaire
comme la pilosité, la voix etc. par exemples :
- Les femmes préfèrent les voix les plus graves dans les périodes d’ovulation
- Cris : signaux qu’il est un bon partenaire

- Cerf : bois-les plus développé qui auront un rapport
- Les lions vivent en couple
Population :
Groupement d’organisme de la même espèce qui est à la fois capable de se reproduire entre
eux (interfécondité) et de créer une descendance fertile, pas comme la fusion entre un cheval et un
âne parce que le mulet ne peut pas se reproduire.Ces systèmes ont un ensemble de caractéristiques
communes mais pas forcément tous les mêmes :
- Morphologiques,
- Physiologiques,
- Génétiques
Relations INTRA- Spécifiques et inter spécifiques : Homme-homme / homme-femme / femme-
femme.
Ex : environnement favorable ; migration ; « société »
Ecosystème :
Groupe de communautés biologiques différentes qui se partagent un milieu physique.
Interactions entre les organismes et le milieu dû aux facteurs suivants la physico-chimique, la structure
spatiale et au temps. Les femelles vont construire des nids et pondre des œufs. Les espècesont entre
elles une dépendance alimentaire et échangent de l’énergie et de la matière entre elles et avec leur
milieu.
 Besoins réciproques entre Végétaux et des animaux :
Respiration des animaux (en haut) et végétaux (en bas) : production d’énergie avec des
molécules organiques et de l’oxygène. Seuls les végétaux à chlorophylle grâce à l’énergie solaire
peuvent élaborer des molécules organiques à partir de minéraux en rejetant de l’oxygène par
photosynthèse. Mitochondries qui permettent d’aspirer l’air, pour les plantes il y a les chloroplastes qui
permettent la photosynthèse.
Relations interspécifiques :
Chaines alimentaires
 Les producteurs (végétaux chlorophylliens) : consomment les minéraux et élaborent
la matière organique
 Les consommateurs (animaux) : consomment végétaux ou/et animaux
 Les décomposeurs (bactéries, champignons), dégradent matières organiques de toutes
les catégories.
Il y a toujours plus de représentants du niveau inférieur (ex : plus de végétaux que
d’herbivores). Avec environ 1% de la lumière visible, les producteurs fabriquent environ 170 mille
milliards de tonnes de matériel organique par an. Il existe à chaque niveau de la chaine alimentaire une
déperdition de la productivité énergétique, car elle est consacrée à la survie et au développement, des
produits récupérés des producteurs aux consommateurs quaternaires.
La biosphère :
C'est l'espace de la planète occupé par les êtres vivants avec trois lignes de partage du ciel : Atmosphère,
hydrosphère et lithosphère. Ecosphère = interactions entre biosphère et organismes vivants +
photosphère (soleil)
Les grands facteurs influençant la répartition et le fonctionnement des organismes vivants sont la
disponibilité en eau et en hygrométrie, en lumière et à une température supportable.
Structure fonctionnelles : les cycles biogéochimiques
- Le cycle de l’eau
- Le cycle du carbone
- Le cycle de l’azote