Thème 3B Communication nerveuse TP 3

Thème 3B Communication nerveuse TP 3
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Motricité et fonctionnement cérébral
Si le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du système
neuromusculaire local (éventuelle lésion d’un nerf ou de la moelle épinière), il n'est pas suffisant car
certaines anomalies peuvent toucher le système nerveux central et se traduire aussi par des
dysfonctionnements musculaires. Parfois les anomalies ont pour origine l’encéphale.
Suite à un accident vasculaire cérébral, monsieur X a perdu la motricité de la partie gauche de son
corps (hémiplégie gauche), notamment la motricité de sa main gauche.
On cherche à expliquer les symptômes de monsieur X et à localiser la région du cortex cérébral à
l’origine des messages moteurs volontaires de la partie gauche d’une personne non malade.
1) Proposer une stratégie de résolution permettant d’expliquer les symptômes de Mr X et de localiser la
zone du cerveau à l’origine de la motricité volontaire de la main gauche d’un témoin.
2) Réaliser le protocole suivant
3) Présenter l’ensemble de vos résultats (schémas titrés et légendés) et rédiger un texte répondant aux
2 problèmes.
3) L’exploration fonctionnelle de Monsieur X faite avec le logiciel est-elle cohérente avec les
informations du doc 2 page 377 ?
4) Utilisez l’ensemble des docs pages 378-379 pour expliquer comment le cerveau commande les
mouvements des différentes parties du corps.
5) Le document 1 p 384 vous montre qu’une récupération est possible suite à un AVC. Comment cela
est-il possible ? lire l’ensemble des expériences et conclusions proposées p 384-385.
Principe d'acquisition d’une image d’IRM fonctionnelle (IRMf)
L'IRM fonctionnelle est fondée sur l'observation des variations de l'oxygénation du sang et des débits
sanguins cérébraux locaux. Pendant que l’individu accomplit une tâche motrice simple, l’IRMf permet de
localiser dans son cerveau les zones activées par la tâche réalisée. L’image obtenue représente les
zones du cerveau statistiquement plus actives entre des conditions avec mouvement et sans mouvement.
Document 1 p 376 Technique d’obtention d’IRMf
L’organisation anatomique du cerveau (vue
latérale gauche)

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Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel
Matériel pour l’observation :
- logiciel EduAnatomist et sa fiche technique
- fichier IRM du patient X :
 IRM sujet 12213 anatpathologieAVC
- fichier IRM d’un sujet sain témoin :
 IRM sujet 1212 anat
- fichiers d’IRM de tests fonctionnels d’un sujet
sain témoin:
 IRM sujet 13112 anat
 IRM sujet 13112 fonction
MotriciteMainGaucheVersusDroite
(seuil bas à 80 et seuil haut à 100)
 IRM sujet 13112 fonction
MotriciteMainDroiteVersusGauche
(seuil bas à 70 et seuil haut à 100)
Attention : les réglages seront perdus lors du
changement d’individu. Anticiper l’étape de
communication des résultats obtenus.
PROTOCOLE
Ouvrir Eduanatomist – ouvrir image
1. Identification de l’AVC :
- Charger l’image IRM anatomique du patient X.
- Régler les seuils de visualisation de l'IRM anatomique après avoir choisi la palette de
couleurs "B-W linear"
- Régler les plans de coupe afin de localiser l’AVC (masse clairement visible dans
l’encéphale). Masquer l'image
- Charger l’image IRM anatomique d’un sujet sain témoin
- Comparer les deux images afin de confirmer l’AVC du patient X (en
masquant/démasquant)
2. Identification de l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements
volontaires de la main gauche chez un témoin
- Charger avec EduAnatomist l’image d’IRM anatomique puis l’image fonctionnelle
d’encéphale du témoin
- Masquer l'image fonctionnelle
- Régler les seuils de visualisation de l'IRM anatomique après avoir choisi la palette de
couleurs "B-W linear"
- Démasquer l'image fonctionnelle
- Après avoir choisi la palette de couleurs "Blue-Red-fusion", régler les seuils de
visualisation de l'IRM fonctionnelle correspondant, en fonction des indications données
dans la partie "matériel".
- Régler les plans de coupe afin de localiser la zone cérébrale la plus active lorsque le
sujet bouge la main gauche

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Correction :
Capacités et attitudes mises en œuvre : Recenser et exploiter des informations afin de mettre en
évidence la plasticité du cortex moteur.
L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des
mouvements volontaires.
La plasticité cérébrale explique les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction
accidentelle d’une petite partie du cortex moteur. Les capacités de remaniements se réduisent tout au
long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses. C’est donc un capital à préserver et
entretenir
1) - Présence de l’AVC au niveau du cortex pariétal droit qui semble responsable de l’hémiplégie gauche.
Intérêt de l’utilisation d’un témoin (pas d’AVC) .
Le témoin sain montre que pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche, c’est une aire
au niveau du lobre pariétal doit qui est activé : c’est l’aire motrice de l’hémisphère droit.
AVC situé dans l’hémisphère droit (lobe pariétal droit = cortex) responsable de l’hémiplégie gauche du
patient a touché donc l’aire motrice droite.
2) Doc. 2 : L’homunculus apparaît curieusement disproportionné. En effet, l’étendue des différents
territoires du cortex moteur n’est pas proportionnelle à la surface des différentes parties du corps
correspondantes, mais correspond plutôt aux capacités motrices des parties du corps concernées. Par
exemple, le visage et les mains, doués de capacités motrices importantes, sont « surreprésentés », tandis
que la commande motrice des membres inférieurs, dont les mouvements sont moins diversifiés, occupe
un territoire cortical plus restreint.
3) Doc. 3 : Dans le cas de l’apraxie, l’exécution des mouvements est intacte. C’est la commande des
mouvements, leur planification qui est déficiente. Cette fonction apparaît imputable aux aires prémotrices.
Inversement, dans le cas de la maladie de Parkinson, c’est l’exécution des mouvements qui est perturbée.
Le territoire cérébral en cause est différent, il est situé plus en profondeur dans le cerveau.
4) Le cerveau commande un mouvement volontaire par activation du territoire de l’aire corticale motrice
correspondante. Les messages nerveux moteurs qui naissent à ce niveau cheminent par des neurones
qui se croisent et descendent dans la moelle épinière. Aux différents niveaux de la moelle, ces neurones
sont en connexion synaptique avec les motoneurones qu’ils commandent. Le cerveau commande la
motricité de la partie opposée du corps : ainsi, un accident vasculaire cérébral qui affecte une aire
motrice cérébrale se traduira par une hémiplégie du côté opposé du corps.
5).Les docs 1 et 2 p 384 : Le document 1 montre qu’après un AVC une récupération est souvent possible.
Même si la zone lésée n’est pas « remplacée », on constate une réorganisation fonctionnelle du cerveau.
Dans un premier temps, cette réorganisation implique différentes zones du cerveau, y compris des zones
situées dans l’hémisphère non lésé. Le document 2 relate une expérience étonnante puisque dans ce
cas, c’est un mouvement illusoire qui permet une réactivation du cortex moteur.
Activité 4 p 382 montre La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus montre des différences
importantes. Loin d’être innées, ces différences s’acquièrent au cours du développement, de
l’apprentissage des gestes et de l’entraînement.

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PROCEDURE DETAILLEE
Ouvrir Biologie – Eduanatomist – Fichier Ouvrir une image – TP AVC et choisir les images à utiliser.
3. Identification de l’AVC : Utiliser le logiciel afin de localiser précisément sur les trois vues
l’anomalie chez le patient X (une masse clairement visible dans l’encéphale) par rapport à un
témoin.
a. Charger l’image du patient X : fichier IRMsujet12213anatpathologieAVC
b. Déplacer les curseurs afin de localiser l’AVC (masse clairement visible dans l’encéphale)
c. Charger l’image IRM d’un sujet témoin : fichier IRMsujet1212anat
d. Comparer les deux images afin de confirmer l’AVC du patient X
4. Identification de l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements volontaires de la
main gauche chez un témoin : Localiser précisément sur les trois vues, à l’aide des images
fonctionnelles, l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements volontaires de la main
gauche chez un témoin.
a. Charger les images fonctionnelles des sujets tests fonctionnels :
 IRM sujet 13112 anat
 IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainGaucheVersusDroite
 IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainDroiteVersusGauche
 Régler les curseurs comme indiqué sur la fiche sujet
b. Déplacer les curseurs afin de localiser les zones mobilisées spécifiquement lorsque le
sujet bouge la main gauche