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