LIVRET DVD - REF. 840016, page 1-8 @ Normalize

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Conception d’ensemble
Cohérence globale et entrées multiples. Chaque séquence possède
sa propre cohérence et peut constituer un support d’investigation
et de réflexion pour les élèves. D’où une souplesse d’utilisation qui
laisse au professeur une entière liberté dans sa démarche pédago-
gique. Il pourra en particulier séparer la problématique, que présen-
tent les premières images, de l’explication qui la suit et inviter les
élèves à la réflexion.
Ce vidéogramme s’adresse d’abord aux élèves des classes de troisième
du collège dans le cadre du programme de ce niveau (chapitre
“Relation à l’environnement et activité nerveuse”). Il pourra éga-
lement, pour certaines de ses parties, être exploité efficacement en
classe de cinquième du collège et en classe de Première Littéraire
(voir “Quelques pistes d’exploitation pédagogique”).
Plan général et idées maîtresses
Partie 1 - Introduction
Ce module présente des élèves dans différentes activités. Il montre
que l’organisme capte des informations grâce aux récepteurs sen-
soriels. La perception de l’environnement et la commande motrice
sont des phénomènes cérébraux.
Partie 2 - Une fonction sensorielle : la vision
Grâce à différentes électrodes, il est possible de mesurer le poten-
tiel électrique en différents points du crâne. L’électroencéphalo-
gramme détecte des variations minimes du champ électrique. Les élec-
trodes permettent de suivre, après un stimulus lumineux, la
propagation de phénomènes électriques qui se déplacent et abou-
tissent dans la zone occipitale. Partant des yeux, les nerfs optiques
s’enfoncent dans l’encéphale. La dissection d’un œil fait apparaître
les différentes membranes. Quand les cellules à cône et à bâtonnet
reçoivent un stimulus lumineux, elles donnent naissance à un phé-
nomène électrique. (On parle de transduction pour désigner le trans-
fert de l’information d’un support physique à un support biolo-
gique). Les messages nerveux ainsi créés sont véhiculés par les nerfs
optiques et arrivent dans la zone occipitale de l’encéphale. Sur un
véritable encéphale humain, les aires visuelles (primaire et d’asso-
ciation) apparaissent colorées ici en bleu.
Relations à l’environnement
et activité nerveuse
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Réf : 840 016

Partie 3 - Le cerveau en action
Un montage de différentes coupes virtuelles obtenues par réso-
nance magnétique nucléaire permet de distinguer nettement le
cortex (substance grise) de la substance blanche interne.
L’utilisation conjointe de deux techniques, la résonance magnétique
nucléaire (RMN ou IRM) qui permet d’obtenir de belles images tri-
dimensionnelles de l’encéphale, et de la Magnéto-Encéphalographie
qui enregistre les très faibles champs magnétiques produits par le
cerveau fournit des images remarquables montrant les zones qui in-
terviennent quand le sujet effectue des tâches particulières. Ceci né-
cessite la prise de repère très précis de manière à faire coïncider les
deux types de données. Il est ainsi possible de mettre en évidence
des localisations cérébrales précises.
Deux exemples sont fournis :
- La réalisation d’une activité motrice simple (un simple tapotement
du doigt de la main droite) fait intervenir sur l’hémisphère céré-
bral gauche deux zones : une zone dans le lobe frontal (circonvo-
lution frontale ascendante) et une zone située en arrière (lobe pa-
riétal) en relation avec le toucher.
- Dans le second exemple, le sujet a prononcé une phrase : une for-
mule naguère rabâchée dans les écoles primaires : “mais où et donc
or ni car”. On voit que dans ce cas plusieurs zones de cerveau en-
trent en jeu successivement.
Partie 4 - Le cerveau organe fragile
Les milliards de neurones du cerveau forment un réseau complexe,
ils sont parcourus par des messages nerveux qui sont des phénomènes
électriques. D’un neurose à l’autre la transmission nécessite des mes-
sages chimiques : les neurotransmetteurs. Une animation montre la
libération par un neurone pré-synaptique de molécules d’un neu-
rotransmetteur qui se fixe sur les récepteurs spécifiques d’un neu-
rone post-synaptique, ce qui peut éventuellement l’activier. Drogues
et médicaments agissent au niveau des synapses. La nicotine peut
se fixer sur les récepteurs à acétylcholine des neurones post-synap-
tiques provoquant leur activation. Les molécules d’amphétamine agis-
sent sur les terminaisons pré-synaptiques et provoquent la sortie de
dopamine dans la fente synaptique. Il en résulte une excitation des
neurones post-synaptiques.
Descriptif des séquences
Le repérage des temps débute dès l’apparition du générique.
Partie 1 - Introduction
Des signaux de l’environnement sont captés par les organes des sens
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00 min 50 s - 02 min 22 s

Partie 2 - Une fonction sensorielle : la vision
Réalisation d’un E.E.G.
Les tracés obtenus (yeux fermés, yeux ouverts)
Après un stimulus lumineux, représentation sur un écran d’ordina-
teur des phénomènes électriques décelables à la surface du crâne
Coupes obtenues par R.M.N. Une coupe horizontale montre le trajet
des nerfs optiques
Présentaiton d’un encéphale de mouton
Dissection d’un œil
Coupe antéropostérieure d’un œil
La rétine vue au microsocpe : (Grossissement moyen, fort grossis-
sement).
Trajet de l’influx après un stimulus lumineux
Retour à l’électroencéphalographie
Encéphale humain vu de profil. Localisation des aires visuelles
Partie 3 - Le cerveau en action
Série de “coupes” obtenues par I.R.M. L’encéphale est parcouru
“d’une oreille à l’autre”.
Le cortex et la substance blanche apparaissent nettement
La Magnéto-Encéphalographie
- Présentation de documents obtenus par R.M.N.
- L’installation
- Mise en coïncidence très précise des données que fournit la
Magnéto Encéphalographie et de l’image en 3D obtenue par
l’I.R.M.
Le sujet a effectué une tâche simple, (tapotement de l’index). Les
zones corticales impliquées apparaissent sur la représentation en
3D fournie par l’I.R.M.
Différentes zones impliquées quand le sujet prononce une phrase
Partie 4 - Le cerveau, organe fragile
Neurones du cortex
Cellules nerveuses en culture
Représentation schématique d’une chaîne neuronique parcourue
par des influx
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02 min 38 s - 03 min 04 s
03 min 04 s - 03 min 40 s
03 min 40 s - 04 min 17 s
04 min 17 s - 04 min 35 s
04 min 35 s - 05 min 00 s
06 min 08 s - 06 min 20 s
05 min 00 s - 06 min 07 s
06 min 21 s - 07 min 06 s
07 min 07 s - 07 min 24 s
07 min 24 s - 07 min 39 s
07 min 46 s
07 min 54 s - 08 min 07 s
08 min 08 s
08 min 08 s - 08 min 07 s
08 min 08 s - 08 min 20 s
08 min 08 s - 08 min 20 s
09 min 58 s - 10 min 32 s
10 min 32 s - 11 min 00 s
11 min 35 s
11 min 55 s - 12 min 02 s
12 min 02 s - 12 min 24 s
12 min 25 s - 12 min 48 s

Schématisation du fonctionnement d’une synapse
Action de la nicotine
Action des amphétamines - (13 min 39 s - 14 min 28 s)
Conclusion - (14 min 29 s - 15 min 13 s)
Quelques pistes
d’exploitation pédagogiques
Remarques générales
- Chaque partie peut évidemment être utilisée indépendamment
des autres comme support d’investigation pour les élèves dans une
démarche d’investigation.
- Il est toujours possible de couper le son pour supprimer le com-
mentaire explicatif et laisser les élèves réfléchir sur les documents
dynamiques présentés.
- Il pourra être utile de jouer sur les arrêts sur images afin de mieux
examiner un instant d’un phénomène, ou mieux observer une struc-
ture.
En classe de 5e:
Programme : “Un mouvement peut répondre à une stimulation ex-
térieure, reçue par un organe des sens. L’information correspon-
dante est transmise aux centres nerveux par un nerf.
Le fonctionnement des muscles est commandé par les centres ner-
veux. Les messages nerveux sont transmis par les centres nerveux
et les nerfs.
Activités possibles : identifier à partir d’un document, les organes
susceptibles d’intervenir et indiquer le trajet d’un message nerveux.
Les images de la partie 1, Introduction, permettent, par exemple,
de repérer les différentes étapes d’un comportement moteur et de
“mettre en place un premier schéma fonctionnel du système ner-
veux”. On pourra utiliser deux séquences : élève jouant au tennis
ou élève battant la mesure en écoutant de la musique au baladeur.
En classe de 3e:
- Les différentes parties du film correspondent aux différentes par-
ties du programme. Les images constituent autant de supports d’ac-
tivités correspondant à une démarche de recherche d’explication
au niveau requis par la classe de troisième.
-1- Mise en évidence de l’existence d’une activité électrique céré-
brale en rapport avec une activité motrice (ex. : ouverture/fer-
meture de l’œil)
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12 min 48 s - 13 min 15 s
13 min 15 s - 13 min 38 s
13 min 39 s - 14 min 28 s
14 min 29 s - 15 min 13 s

Une séquence du film permet :
- de montrer le dispositif utilisé
- d’observer en direct la relation entre un mouvement d’ouverture
des paupières et sa traductoin sur un électroencéphalogramme.
Un arrêt sur image (avec éventuellement en complément la dis-
tribution d’un enregistrement papier) permet un exercice d’ana-
lyse.
Cette activité présente 2 intérêts :
- montrer une technique d’investigation de l’activité cérébrale.
- mettre en évidence cette activité avec une activité motrice, ce qui
peut être une bonne introduction à une problématique sur l’ac-
tivité cérébrale.
-2- Repérage des hémisphères cérébraux et du cortex cérébral sur
un encéphale
Cette activité, proposée par le programme, est possible à partir du
film et permet de montrer une autre technique d’investigation
(I.R.M.)
-3- Approche de la notion d’aires cérébrales à partir de la séquence
montrant le trajetdu message nerveux à la suite d’une stimula-
tion visuelle. Exemple d’activité : après distribution aux élèves
d’un fond représentant une vue de dessus ou de profil de l’en-
céphale, on pourra leur faire représenter le trajet du message,
par une observation image par image, et mettre en évidence
les aires visuelles occipitales, bien visibles dans le film. Cette étude
pourra être complétée par l’observation des vues d’I.R.M. avec
les nerfs optiques ou la dissection de l’encéphale de mouton (on
expliquera auparavant la signification des couleurs apparaissant
sur l’écran).
-4- Localisation sur l’encéphale des aires : visuelle, motrices (quand
le sujet tape du doigt sur une planchette), de la sensibilité tac-
tile, du langage.
-5- Réalisation d’un schéma général du parcours d’un message ner-
veux :
-5- aire motrice - doigt - aire sensitive
-5- on aura pu, auparavant, expérimenter pour localiser diverses sen-
sibilités au niveau de la peau et observer une coupe de peau
-6- Réalisation d’une étude anatomique :
a) Dissection de l’œil. Cette dissection est désormais irréalisable en
classe pour des raisons d’hygiène et de sécurité. Elle pourra être
remplacée par l’observation d’une séquence du film et débou-
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