Le cortex sensoriel et la plasticité du système nerveux

(1 semaine)
Le cortex sensoriel et la plasticité du système
nerveux central
Introduction :
L'interprétation d'une stimulation sensorielle reçue est spécifique à chaque individu. C'est en fonction
des caractéristiques de l'environnement où évolue l'individu que se mettent en place et se développent
les réseaux de neurones.
Le système nerveux central (encéphale et moelle épinière) est constitué de neurones. On y distingue
deux zones : la substance blanche (contenant les fibres nerveuses) et la substance grise (contenant les
principalement les corps cellulaires des neurones) qui forme le cortex cérébral (Document 3 page 221).
Comment est organisé le cortex cérébral ?
Le cortex cérébral peut-il être modifié au cours de la vie ?
TP : L'activité du cortex cérébral.
1
L'organisation du cortex cérébral.
1.1
Le cortex cérébral reçoit des informations sensorielles.
Une augmentation de l'activité cérébrale se traduit par une augmentation locale de la consommation
de dioxygène.
La stimulation de récepteurs sensoriels périphériques déclenche une augmentation d'activité dans
certaines régions du cortex cérébral.
On parle de cortex sensoriel car il participe au traitement des informations provenant des récepteurs
sensoriels.
1.2
Le cortex somatosensoriel.
Il est possible d'établir une silhouette du corps appelée « homunculus » représentant l'importance
relative des différentes régions du corps dans l'aire somatosensorielle (informations tactiles).
Ainsi, on constate que la surface des aires somatosensorielles n'est pas proportionnelles à la taille des
organes : chaque organe a donc sa propre sensibilité.
De plus, les projections somatosensorielles sont variables d'une espèce à l'autre, ce qui montre
l'importance du génotype dans l'organisation du cortex cérébral.
1.3
Le cortex cérébral est organisé en colonne.
Le cortex cérébral est constitué de six couches superposées de neurones (numérotées de I à VI en
partant de la surface) et recevant chacun des milliers de contacts synaptiques. Les messages sensoriels
afférents arrivent en premier à la couche IV puis sont transmis verticalement vers les couches inférieures
ou supérieures.
Le cortex cérébral a donc une organisation « en colonnes ».
1.4
Conclusion.
L'information sensorielle générée à la périphérie est transmise au cortex sensoriel.
Dans le cortex somatosensoriel, chaque territoire de l'organisme est représenté. Cette
représentation est déformée par rapport à la surface des territoires corporels.
Les zones corticales concernées sont constituées de neurones interconnectés et organisés en
colonnes.
1
2
Le rôle du génotype dans l'organisation du système nerveux.
2.1
Des anomalies dans la construction du cortex cérébral.
Les individus atteints du syndrome de Williams-Beuren ont des troubles de la reconstruction visiospatiale (capacité à reconnaître et reproduire un objet).
Ce syndrome est dû à la perte de 28 gènes du chromosome 7, il est donc lié au génotype.
2.2
Des anomalies dans la construction du câblage périphériques.
Exercice 3 page 237.
Certains gènes sont impliqués dans la synthèse de molécules nécessaires au développement des
neurones. Leur mutation entraîne la disparition de certains neurones, ce qui provoque l'apparition de
troubles de la sensibilité (lorsque les neurones sensitifs sont absents).
2.3
Conclusion.
Le phénotype comportemental des réflexes (par exemple le réflexe myotatique et le réflexe
nociceptif d'évitement) est la conséquence de la mise en place, au cours du développement, des
chaînes de neurones, sous le contrôle de l'information génétique.
Chez des vrais jumeaux, qui possèdent donc le même génotype, l'architecture du système nerveux est
identique. Cependant, des comportements différents peuvent apparaître.
Quels sont les mécanismes en jeu ?
3 L'expérience individuelle modifie l'organisation du cortex
cérébral.
3.1
Le cortex cérébral se réorganise.
Question 1 page 227.
Chez un individu atteint de syndactylie (doigts soudés), les aires somatosensorielles correspondantes
sont regroupées.
Après opération (séparation des doigts), les aires somatosensorielles correspondantes se séparent.
Question 2 page 227.
La plasticité cérébrale est meilleure quand l'individu est jeune.
3.2
La plasticité du cortex cérébral.
Questions 1 à 3 page 229.
Les individus atteints du syndrome de Williams-Beuren ont des capacités accrues pour le langage car
leur hémisphère cérébral gauche (proche de l'aire auditive) est plus développé.
Un entraînement intensif permet d'améliorer leurs capacités existantes.
3.3
Conclusion.
Des modifications de l'activité neuronale à la périphérie régulent l'organisation dynamique
du cortex. Elles se traduisent par un remodelage des connexions synaptiques, témoin de la
plasticité neuronale.
La neuroplasticité est une propriété générale du système nerveux central.
4
Conclusion.
L'hérédité et l'environnement (y compris l’apprentissage) sont donc décisifs dans la
construction du comportement, support de la personnalité individuelle. Cela permet la
construction du caractère de chacun, ce qui contribue à en faire une personne unique.
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