Doc. 2 Le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.

DE LA VOLONTÉ AU MOUVEMENT
Le système nerveux central, composé notamment du cerveau et du cervelet,
constitue une structure qui intègre des informations sensorielles mais qui va
aussi être capable de générer des actes moteurs complexes comme ceux
du mouvement volontaire.
1Mise en évidence de l’existence d’un cortex cérébral moteur
► Il est possible de détecter, grâce à des techniques d’imagerie médicale, les
zones du cerveau mises en activité lors des mouvements volontaires (doc. 1).
Doc. 1 IRM fonctionnelle associée à une activité de mouvement volontaire de la main.
► La motricité volontaire met en jeu des circuits de neurones localisés à la
périphérie du cerveau et formant le cortex cérébral. Les zones mises en jeu
lors de l’activité motrice volontaire forment les aires motrices du cortex. Elles
sont situées au niveau du cortex frontal (doc. 2).
► Le cortex moteur présente une organisation spatiale, c’est-à-dire que
chaque zone du cortex moteur est spécialisée dans la commande d’un seul
muscle ou d’un faible nombre de muscles correspondant à une zone précise
du corps (> fiche 52).

Doc. 2 Les aires motrices cérébrales.
2Du cerveau au mouvement
► Des lésions de la moelle épinière ont des conséquences différentes selon
l’endroit de la lésion et peuvent entraîner une paralysie (hémiplégie,
tétraplégie, etc.). Cela montre que c’est la moelle épinière qui véhicule les
messages moteurs du cortex.
► Ces voies motrices descendantes formées de faisceaux de neurones vont
contrôler le fonctionnement des motoneurones cibles dans la substance grise
de la moelle épinière.
► Chaque corps cellulaire de motoneurone peut recevoir des messages
moteurs et sensoriels de diverses origines (cérébrales ou périphériques) qu’il
intègre et transforme en un message moteur unique. On parle d’intégration
nerveuse.
► Chaque fibre musculaire ne peut recevoir des messages que d’un seul
motoneurone, ce qui permet une régulation fine de la contraction musculaire et
donc du mouvement.
► Certaines pathologies peuvent résulter d’anomalies touchant le système
nerveux central et se traduire par des dysfonctionnements des muscles.
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LA SYNAPSE NEUROMUSCULAIRE,
UNE SYNAPSE CHIMIQUE
La synapse, zone de jonction entre deux neurones ou entre un neurone et une
fibre musculaire, ne présente pas de continuité membranaire entre les deux
structures. Cela empêche tout transfert de l’information sous forme électrique.
Il y a donc à ce niveau une nécessaire modification de la nature de
l’information pour permettre sa transmission.
1Structure d’une synapse neuromusculaire
► La zone de contact entre l’extrémité d’un axone de neurone moteur et une
fibre musculaire est appelée synapse neuromusculaire.
► L’extrémité du neurone présynaptique présente une structure particulière,
le bouton synaptique, qui établit un contact avec un neurone
postsynaptique ou une fibre musculaire.
► La synapse correspond à cette zone entre le bouton présynaptique et le
neurone postsynaptique, séparés par la fente synaptique.
Doc. 1 Une synapse neuromusculaire.
► On observe dans le cytoplasme du neurone présynaptique un grand
nombre de vésicules synaptiques, contenant des molécules
appelées neuromédiateurs, à l’origine de la fonctionnalité de la synapse.
2Fonctionnement de la synapse neuromusculaire
► L’arrivée d’un potentiel d’action à l’extrémité du bouton synaptique, entraîne
le déplacement des vésicules de neuromédiateurs et leur fusion avec la
membrane du neurone présynaptique.

► Les neuromédiateurs sont alors déversés dans la fente synaptique, on parle
d’exocytose.
► La quantité de neuromédiateurs déversée est proportionnelle à la fréquence
des potentiels d’action arrivant à la synapse. Le signal électrique codé en
fréquence de potentiels d’action est donc converti en signal par un codage
chimique en concentration de neuromédiateurs.
► Le neuromédiateur libéré par exocytose dans le cas de la synapse
neuromusculaire, l’acétylcholine, se fixe sur des récepteurs spécifiques de
l’élément postsynaptique, entraînant la dépolarisation de la membrane.
► Si la dépolarisation est suffisante (selon la quantité de neurotransmetteur
libérée au niveau de la synapse), il naît un potentiel d’action musculaire qui se
propage dans la cellule musculaire, permettant sa contraction (doc. 2).
Doc. 2 Le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.
► Il existe aussi des synapses entre deux neurones, appelées synapses
neuro-neuroniques. Des substances pharmacologiques, telles les
antidouleurs, peuvent agir en modifiant leur fonctionnement, notamment au
niveau de la moelle épinière ou du cerveau en bloquant la libération de
neurotransmetteurs spécifiques à la transmission du message à l’origine de la
douleur.

LE RÉFLEXE MYOTATIQUE,
UN OUTIL DIAGNOSTIQUE
Lors d’un examen médical, l’intégrité du système neuromusculaire peut être
vérifiée par un léger choc sur un tendon qui engendre la contraction réflexe du
muscle auquel il est relié. Selon le tendon sollicité, on parlera de réflexe
rotulien ou achilléen.
1L’initiation du réflexe myotatique
► Le point de départ du réflexe myotatique nécessite la détection de
l’étirement d’un muscle. Celle-ci est réalisée par des récepteurs sensibles à
l’étirement : les fuseaux neuromusculaires (FNM), cellules musculaires
modifiées, présentes à l’intérieur du muscle en parallèle des fibres
musculaires, et associées à des fibres nerveuses sensitives (doc. 1).
► Un choc sur un tendon provoque l’étirement du muscle auquel il est relié, et
donc des FNM. Leur étirement déclenche la genèse de messages nerveux
sensitifs (ou afférents) proportionnels au degré de leur étirement.
Doc. 1 Les fuseaux neuromusculaires, des récepteurs à l’étirement.
2Les voies nerveuses empruntées lors du réflexe myotatique
► Chaque fibre nerveuse sensitive issue des FNM correspond au
prolongement d’un neurone sensoriel qui assure la propagation d’un message
nerveux afférent en direction d’un centre nerveux, ici la moelle épinière.
► Ce neurone sensoriel entre en contact au niveau de la substance grise de
la moelle épinière avec un motoneurone qui va générer un message moteur
réflexe adapté à l’intensité du stimulus perçu. Les fibres nerveuses