La représentation visuelle du monde

La représentation visuelle du monde - De l'oeil au cerveau
TP4 : Fonctionnement des synapses et perturbation de la vision par les drogues.
Au niveau de la zone relais du corps genouillé latéral, l’information doit passer d’un neurone (neurone
ganglionnaire) à l’autre (neurone du corps genouillé latéral).
La connexion entre deux neurones, correspond à une synapse. Au niveau de la synapse, il existe un espace
entre les deux neurones : La fente synaptique.
Problèmatique :
Comment est donc transmis le message nerveux au niveau d’une synapse? Comment est perturbé ce message ?
Document de référence : Dans le cerveau les neurones sont organisés en réseau. Le message nerveux
emprunte obligatoirement plusieurs neurones successifs.
Neurone = Cellule spécialisée dans la conduction d’un message nerveux.
On enregistre les manifestations électriques d'une fibre nerveuse à l'aide d'un oscilloscope. En réponse à
une stimulation on observe une série de signaux électriques brefs, peu intenses (1/10 de volt environ),
d'amplitude constante et fréquence est proportionnelle à l'intensité de la stimulation.
Question:de quelle nature est le message nerveux ?

Doc 1 : Les voies visuelles
Doc 2: Electronographie de la communication entre les neurones A et B au niveau du relais cérébral (détail
du doc1) : Synapse chimique: espace séparant deux neurones (ici les neurones A et B)
Doc 3 : plasticité des connexions synaptiques
Chaque neurone du cortex établit environ 10 000 connexions synaptiques avec d'autres neurones (points
blancs sur l'image de gauche). Lors d'un apprentissage de nouvelles synapses s'établissent entre les
neurones du cortex et d'autres peuvent disparaître. Il en résulte une modification des réseaux neuronaux
dans le cerveau.

Question 1:
A partir du livre p69 placer sur la photo précédente les légendes suivantes: Neurone A
présynaptique, neurone B postsynaptique, fente synaptique, vésicules remplies de
neurotransmetteurs,
A partir du document, expliquer comment est transmis le message nerveux au niveau de la
synapse séparant le neurone A (provenant de la rétine) et le neurone B (allant vers le cortex
visuel).
Quelle propriété, essentielle au fonctionnement synaptique, est présentée par le neurotransmetteur
et son récepteur?
Quel mécanisme, déjà vu, est mis en évidence dans le doc 3 ?
Doc 4 : La perturbation de la vision par les drogues
Certaines substances sont dites hallucinogènes : c'est le cas du LSD (de l'allemand Lysergsäurediethylamid),
drogue illicite. Le LSD est une substance de synthèse dérivée d'un produit extrait d'un champignon parasite, l'ergot de
seigle. La molécule de LSD a une structure proche de celle de la sérotonine, substance chimique naturelle présente
dans la zone de relais des voies visuelles. La sérotonine est une substance permettant le transfert d'un message
nerveux des neurones A vers les neurones B (doc2).
Outre une capacité de réaction réduite, une humeur agressive, les personnes sous l'emprise de cette drogue subissent
des altérations de la vision. Selon les doses absorbées les effets peuvent varier. Des doses faibles vont faire apparaître
des illusions visuelles : les couleurs sont intensifiées, la luminosité est accrue, les formes distendues et semblent
animées de mouvements.
A plus forte dose vont se développer des hallucinations : la personne va "voir" des objets, des personnes... que ses
yeux ne perçoivent pas. L'effet du LSD peut surgir spontanément des jours, des semaines, et même des mois après la
consommation.
Le LSD et ses analogues causent des distorsions affectives ainsi que des troubles psychiatriques.
Des terreurs et des confusions apparaissent sous l'effet de ces drogues, qui dans certains cas, ont poussé des
toxicomanes à sauter par la fenêtre. Mais l'une des plus graves séquelles de cette forme de toxicomanie est qu'elle
déclenche des maladies mentales durables même après la première prise.
Des études expérimentales ont montré que, rapidement après la prise, de fortes concentrations de LSD se trouvent
dans la zone relais des voies visuelles et que les neurones B (doc2) sont actifs.
D'autre part, par des moyens d'imagerie médicale, une activité dans certaines zones cérébrales peut être enregistrée
quand le sujet a soit des illusions visuelles soit des hallucinations (doc3 et 4).
Doc 5 : Structure moléculaire de la sérotonine et du LSD
On a identifié le neurotransmetteur naturel impliqué
dans la communication entre les neurones A et B. Il
s'agit d'une molécule nommée la sérotonine.
Question 2 :
- A partir des doc 4 et 5, expliquer l’origine des
hallucinations visuelles liées au LSD.
- A partir des p72-73 montrez que la
consommation de substances telles que le LSD
présente des dangers tant d'un point de vue
individuel que sociétal.
- A partir de votre connaissance des synapses,
montrer comment les drogues peuvent agir à
leur niveau