Chapitre 2 La chimie de la perception visuelle

Chapitre 2 La chimie de la perception visuelle
La perception met en jeu des capteurs, les récepteurs sensoriels. Ces capteurs sont des cellules
nerveuses capables de transformer l'information reçue (lumineuse, tactile, etc.) en message
nerveux. Celui-ci doit être transmis aux autres neurones puis au(x) centre(s) nerveux adapté(s)
avec une fiabilité optimale. De plus, une information nerveuse ne doit arriver qu'une seule fois
aux centres nerveux.
Le passage du message nerveux de neurone à neurone ou de neurone à cellule musculaire est une
opération délicate qui peut être perturbée par des substances psychotropes (qui agissent au
niveau du système nerveux), en particulier par les drogues.
I.
La transmission synaptique du message nerveux visuel
p68. Les nerfs optiques des deux yeux se réunissent pour former le chiasma optique derrière les
orbites. Au niveau du chiasma, il y a croisement partiel des faisceaux de fibres nerveuses.
Au niveau des corps genouillés, les neurones venant de la rétine rencontrent les neurones qui
transmettront le message au cortex visuel primaire, situé dans le lobe occipital. Cf chapitre 1.
Les corps genouillés représentent donc un important relais dans le message nerveux.
Répondre aux questions 1-2-3 et 4 p69.
TD les synapses.
Transmission chimique du message nerveux au niveau des synapses, zone de jonction entre deux
neurones.
1. Comment la transmission de l'influx nerveux se produit-elle entre deux neurones ?
Le message nerveux est un courant électrique qui se propage rapidement et sans perte d'intensité
le long de l'axone des fibres nerveuses myélinisées. À l'extrémité de l'axone, au niveau du bouton
synaptique, le message nerveux est bloqué : il ne peut franchir la synapse, l'espace entre l'axone et
le neurone avec lequel il est connecté, au risque de diffuser dans le liquide synaptique et de se
propager vers des neurones qui ne doivent pas être stimulés par ce message-là.
Le signal électrique va donc être transmis au neurone postsynaptique par l'intermédiaire d'un messager
chimique, le neurotransmetteur.
1. Arrivée du message nerveux électrique dans le bouton synaptique,
2. Entrée massive d'ions calcium qui fait migrer les vésicules synaptiques
3. Fusion des vésicules avec la membrane plasmique
4. Libération des neurotransmetteurs dans la fente synaptique (phénomène d'exocytose).
5. Fixation par complémentarité des neurotransmetteurs sur leurs récepteurs spécifiques placés
sur la membrane du neurone postsynaptique
6. La liaison récepteur-neurotransmetteur déclenche une cascade de réactions qui aboutit à la
formation d'un message nerveux électrique au niveau de la membrane du neurone postsynaptique.
7. L'information nerveuse est transmise.
8. Les neurotransmetteurs sont rapidement dégradés ou récupérés par le neurone pré-synaptique.
La spécificité de la liaison neurotransmetteur récepteur est caractéristique de cette étape chimique de
la transmission du message nerveux.
 exo 6 p 78
II.
Perturbations chimiques de la perception
=> répondre aux questions p 71 et p 73
1
Des substances toxiques peuvent perturber la transmission du signal nerveux au niveau des
synapses entre cellules nerveuses et musculaires. Leur étude a permis de mieux comprendre le
fonctionnement général des synapses.
• La toxine botulinique (botox) empêche le largage du neurotransmetteur, ce qui empêche la
stimulation de la fibre musculaire postsynaptique et provoque un relâchement musculaire (ce
qui explique son utilisation contre les rides) ;
• Le curare, un poison d'origine végétale, se fixe sur les récepteurs postsynaptiques. Il provoque une
« paralysie flasque » et est rapidement mortel. On peut toutefois l'utiliser à très faible dose pour
relâcher le muscle cardiaque lors d'une intervention chirurgicale, par exemple.
Certaines substances hallucinogènes perturbent la perception visuelle. Leur action est due à la
similitude de leur structure moléculaire avec celle de certains neurotransmetteurs du cerveau
auxquelles elles se substituent.
Leur consommation entraîne des troubles du fonctionnement général de l’organisme, une forte
accoutumance ainsi que des « flash-back » imprévisibles.
2. Quel est le mode d'action des substances hallucinogènes sur la perception visuelle ?
Les substances hallucinogènes sont des substances psychotropes qui provoquent des hallucinations,
c'est-à-dire l'apparition de perceptions déconnectées de la réalité.
Depuis toujours, des substances extraites de végétaux ont été utilisées pour modifier le comportement
et améliorer les perceptions des chamans et autres participants de cérémonies rituelles. On sait
maintenant que ces substances ont toutes un point commun, elles exercent leurs effets au niveau du
système nerveux. Plus précisément, elles perturbent la transmission du message nerveux au niveau des
synapses.
Lire doc. p 76 et 77.
La consommation de substances hallucinogènes n'est pas toujours volontaire, elle peut être causée par
une intoxication, la plus connue historiquement est l'ergotisme ou « feu de saint Antoine », qui a
provoqué une succession d'épidémies au Moyen Âge. L'ergot de seigle est un champignon parasite de
la farine de seigle, produisant une substance à l'origine de l'acide lysergique diéthylamide, plus connu
sous l'abréviation LSD. La consommation de farine de seigle contaminée provoque des convulsions,
d'insupportables douleurs et des hallucinations qui peuvent, entre autres, donner l'illusion de créatures
volantes d'allure diabolique.
Le LSD a été synthétisé pour la première fois en 1938 par Albert Hofmann. Après s'être intoxiqué
accidentellement, il décide de s'administrer la molécule pour en étudier les effets. On sait maintenant
que la structure spatiale du LSD présente une forte similitude avec la sérotonine, un
neurotransmetteur présent au niveau des synapses des réseaux de neurones qui relaient l'information
visuelle entre la rétine et le cortex visuel. Le LSD inonde les synapses à sérotonine très rapidement
après son ingestion, ce qui explique l'apparition de perceptions visuelles sans lien avec la réalité.
3. Quelles sont les conséquences de l'utilisation de drogues sur le fonctionnement général de
l'organisme ?
Les effets du LSD ne se limitent pas à l'apparition d'hallucinations visuelles au moment de sa
consommation. En effet, une seule prise de LSD peut provoquer des retours hallucinatoires ou
« flash-back » plusieurs semaines après l'ingestion. Ceci va engendrer un glissement vers des délires
psychotiques.
L'atteinte des synapses et la perturbation de leur fonctionnement crée également une dilatation des
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pupilles qui rendent les yeux très sensibles à la lumière et explique en partie les « flashes » et les
« blancs » décrits par les consommateurs. On observe également de graves troubles musculaires
(tremblements, convulsions, mauvaise coordination motrice), cardiovasculaires (hypertension,
arythmie cardiaque), digestifs (nausées, vomissements), etc.
Parfois, la première consommation d'une drogue hallucinogène peut engendrer une expérience très
négative. C'est ce qu'on appelle le « bad trip » :l'individu subit généralement une crise de panique
qui peut déboucher sur des envies suicidaires. Des troubles psychotiques peuvent également
apparaître au moment de la diminution des effets, la « redescente ».
D'autres substances psychotropes modifient une partie ou l'ensemble des perceptions sensorielles :
• l'ecstasy empêche la recapture de sérotonine après la transmission de l'influx nerveux, elle entraîne
des nausées, sueurs, maux de tête, de la fièvre, parfois une déshydratation, et un syndrome
dépressif au moment de la descente ;
• l'alcool et le cannabis sont responsables entre autres de nombreux accidents de la route : l'alcool
réduit considérablement le champ visuel, le conducteur voit mal les panneaux, les voitures et
les piétons qui viennent de côté. Le cannabis provoque, entre autres, une diminution de la
concentration, un allongement du temps de réaction et une mauvaise appréciation des
distances.
4. Quelles sont les conséquences individuelles et sociétales de la consommation de drogue ?
La consommation d'une drogue peut entraîner différentes conséquences :
• la dépendance psychologique : le consommateur ne peut plus se passer de la drogue, il ressent une
envie irrépressible de consommer à nouveau pour retrouver les sensations agréables perçues la
première fois (« consommer pour être bien ») ;
• l'accoutumance : l'organisme va s'adapter progressivement à la dose de drogue absorbée, si bien
que les effets produits vont être de moins en moins intenses, et qu'il faudra augmenter les doses
pour obtenir l'effet de départ ; on dit que l'organisme tolère de mieux en mieux la substance ;
• la dépendance physique : elle est mise en évidence par l'effet de manque, particulièrement pénible,
lorsque la drogue ne produit plus d'effet ; le consommateur doit donc se droguer de plus en
plus souvent pour que l'effet de manque cesse (« consommer pour ne plus être mal »)
La place du consommateur dans la société évolue souvent dans un sens défavorable :
• la consommation de drogue ne peut se faire au vu et au su de tout le monde, sous peine de sanction,
le consommateur va donc progressivement modifier son réseau social, ne plus voir ses anciens
amis et s'entourer d'autres consommateurs. Cette attitude peut conduire à la mise en marge de
la société ;
• la plupart des drogues modifient la concentration, la mémorisation, les perceptions du monde en
général (voir l'exemple du cannabis plus haut), les jeunes consommateurs peuvent se retrouver
rapidement en situation d'échec scolaire, ce qui risque de les éloigner du monde du travail et
renforcer leur marginalisation.
Bilan
• La perception repose sur la transmission de messages nerveux de nature électrique entre neurones,
au niveau de synapses, par l'intermédiaire de substances chimiques : les neurotransmetteurs.
• Certaines substances hallucinogènes perturbent la perception visuelle. Leur action est due à la
similitude de leur structure moléculaire avec celle de certains neurotransmetteurs auxquels
elles se substituent.
=> exo 7 p 79
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