Chap 15 TS thème 3 MOTRICITE ET PLASTICITE CEREBRALE

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Chap 15 TS thème 3
MOTRICITE ET PLASTICITE CEREBRALE
Restituer ses acquis
Livre p 374
Les réflexes sont des contractions automatiques et inconscientes de certains muscles. D’autres contractions musculaires sont, au
contraire, liées à notre volonté : elles sont à l’origine des mouvements volontaires.
Problème :
Comment les mouvements volontaires sont-ils contrôlés ?
I- DE LA VOLONTE AU MOUVEMENT :
Activité 1 chap 15 TS : exploration du fonctionnement cérébral
Recenser, extraire et exploiter des informations afin de caractériser les aires motrices cérébrales
Document 1 p 376
 l’organisation fonctionnelle de l’aire motrice primaire
 l’exploration fonctionnelle du cerveau
 aspect particulier de l’homunculus moteur
Document 3 p 377
 comparaison de deux troubles
 la commande des mouvements volontaires met en jeu plusieurs territoires du cerveau
 les territoires du cerveau qui assurent la commande des mouvements volontaires
Si le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du système neuromusculaire local, il
n'est pas suffisant car certaines anomalies peuvent résulter d'anomalies touchant le système nerveux central et se traduire aussi
par des dysfonctionnements musculaires. Ainsi, les mouvements volontaires sont contrôlés par le système nerveux central.
L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires. Les
messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle
jusqu'aux motoneurones. C'est ce qui explique les effets paralysants des lésions médullaires. Le corps cellulaire du motoneurone
reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le
message d'un seul motoneurone.
La commande volontaire du mouvement est contrôlée par une partie du cortex cérébral appelée aire motrice primaire ou aire M1
Les neurones de cette aire contrôlent les mouvements des muscles d’une région particulière du corps. D’autres aires corticales
collaborent avec l’aire motrice primaire et forment le cortex moteur
Les intentions de mouvement sont élaborées dans le cortex pariétal ( en lien avec les informations sensorielles reçues). L’aire
prémotrice et l’aire motrice supplémentaire permettent quant à elles la préparation du mouvement, en fonction des stimuli
externes ou internes reçus.
Pb : quelles sont les voies motrices ?
Activité 2 chap 15 TS : les voies motrices :
Recenser, extraire et exploiter des informations afin de caractériser la commande nerveuse d’un mouvement volontaire.
Livre p 378- 379

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 le cerveau commande les mouvements des différentes parties du corps.
 l’origine des troubles présentés
 Comparaison de l’exploration du cerveau
 les effets paralysants des lésions
 la séquence des évènements qui conduisent à l’élaboration d’un message nerveux par un motoneurone
Livre p 380- 381
 la réponse du muscle peut dépendre de plusieurs influences nerveuses
 Montrer qu’il existe des synapses qualifiées d’excitatrices et d’autres inhibitrices.
Contrairement à une fibre musculaire, un motoneurone reçoit des messages issus de diverses synapses. Certains
neurotransmetteurs, comme l’acétylcholine, ont pour effet d’augmenter la fréquence des potentiels d’action du message post-
synaptique.
Les synapses qui fonctionnent avec de tels neurotransmetteurs sont dites excitatrices.
Inversement, d’autres neurotransmetteurs, comme le GABA, ont pour effet de diminuer la fréquence des potentiels d’action du
message post-synaptique. Les synapses qui fonctionnent avec de tels neurotransmetteurs sont dites inhibitrices.
 Expliquer la diversité des réponses enregistrées au cours de l’étude ( document 1)
Le tracé bleu correspond à une réponse réflexe dont l’amplitude peut être qualifiée de « moyenne », le sujet étant dans les
conditions habituelles de réalisation de ce réflexe. Le tracé vert présente une amplitude moindre : cela signifie que la contraction du
muscle antagoniste exerce une inhibition sur la réponse réflexe. On peut imaginer qu’une telle inhibition s’exerce par
l’intermédiaire d’une synapse inhibitrice (voir exercice 8 page 394). La traction exercée sur les bras se traduit au contraire par une
augmentation de l’amplitude de la réponse réflexe : il faut alors imaginer soit une excitation supplémentaire, soit une levée d’une
inhibition s’exerçant sur les motoneurones responsables de la réponse réflexe.
Les messages nerveux moteurs cheminent depuis les aires cérébrales motrices par la moelle épinière jusqu’aux motoneurones.
Les conséquences de lésions affectant ces centres et voies nerveuses sont des paralysies plus ou moins importantes, en relation
directe avec le niveau auquel ces lésions se situent.
La réponse motrice peut intégrer diverses informations car le motoneurone reçoit par de multiples connexions synaptiques,
divers messages nerveux. À tout instant, le corps cellulaire du motoneurone effectue une sommation de toutes les informations
ainsi reçues. De cette sommation dépendent l’existence et les caractéristiques du message nerveux moteur émis.
Pb : quel est le lien entre la motricité et la plasticité cérébrale ?
II- MOTRICITE ET PLASTICITE CEREBRALE :
Activité 3 chap 15 TS : les cartes motrices de différents individus
Recenser et exploiter des informations afin de mettre en évidence la plasticité du cortex moteur
 Comparaison des cartes motrices des deux individus, puis des hypothèses pour expliquer l’origine des différences.
 les effets de l’entrainement sur la carte motrice de la main
 le cortex moteur présente une plasticité
Document 1 et 2 p 382
 l’existence d’une relative variabilité individuelle des structures cérébrales impliquées dans la motricité
Documents 3 et 4 p 383
 la notion de plasticité du cortex moteur et les conséquences de cette faculté
 les différences de capacités motrices d’un individu à l’autre et leur évolution au cours de l’existence

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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
La plasticité du cortex moteur est à la base des apprentissages moteurs.
Pb : quel est le lien entre plasticité cérébrale et médecine ?
Activité 4 chap 15 TS : plasticité cérébrale et médecine
Recenser et exploiter des informations afin de mettre en évidence la plasticité du cortex moteur.
Livre p 384-385
 les propriétés du système nerveux susceptibles d’expliquer la récupération après une lésion.
 les effets de la rééducation
 la restauration d’une commande motrice des mains greffées.
 les limites des capacités de régénération du système nerveux.
 le cerveau peut suppléer une perte de fonction accidentelle
La plasticité cérébrale explique aussi 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.
Pour aller plus loin :
- Les gauchers contrariés
- Le syndrome de la main étrangère
- L’homme bionique
- Le logiciel nerf
- L’IRM
- L’intégration neuronale
- La motricité volontaire
- Logiciel sommation spatiale
- Les cartes motrices
- Les muscles antagonistes
- La récupération après une lésion
- Conséquence d’un apprentissage moteur sur le cortex
- Un bras artificiel intuitif
- Intégration nerveuse
- Des potentiels d’action chez les plantes
- Des messages nerveux sous contrôle : l’anesthésie
Métiers :
- Neurologue
- Neurochirurgien
- Psychomotricien
- Ergothérapeute
- ostéopathe