Fiche de révision : Fonctionnement du système nerveux

📋 Plan du Cours

1. Réflexes et motricité volontaire
2. Arc réflexe myotatique
3. Message nerveux électrique
4. Transmission synaptique
5. Commande volontaire du mouvement
6. Intégration par les motoneurones
7. Plasticité cérébrale et addictions

📖 1. Réflexes et motricité volontaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Réflexes : Les réflexes sont des réactions involontaires, innées et stéréotypées face à un stimulus donné.
• Motricité volontaire : La motricité volontaire correspond à des réactions volontaires, acquises et individuelles face à un même stimulus.
• Aires cérébrales : Les aires cérébrales sont des zones du cortex impliquées dans l’élaboration et le contrôle des mouvements.

📝 Points essentiels

• Les réflexes et la motricité volontaire peuvent répondre à un même stimulus extérieur, mais avec des modalités différentes.
• Le réflexe myotatique est une contraction rapide et involontaire provoquée par l’étirement du muscle.

💡 Astuce mémo

Réflexes = automatiques et identiques ; Volontaire = apprises et personnelles.

📖 2. Arc réflexe myotatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Fusｅau neuro-musculaire : Le fuseau neuro-musculaire est un mécanorécepteur du muscle sensible à l’étirement qui émet un message nerveux.
• Substance grise : La substance grise de la moelle épinière est le centre où le message reçu est traité avant l’envoi de la réponse.
• Plaque motrice : La plaque motrice est une zone du muscle où arrivent les signaux envoyés par le centre nerveux.

📝 Points essentiels

• Dans le réflexe myotatique, le fuseau neuro-musculaire envoie l’information à la moelle épinière sans passer par le cerveau.
• La réponse motrice fait se contracter le muscle extenseur et relaxer le muscle antagoniste, produisant un mouvement de flexion du membre.
• Dans le réflexe myotatique, le message sensitif emprunte le trajet vers la racine dorsale et la corne dorsale de la moelle épinière.

💡 Astuce mémo

Fus eau (étire) → Moelle (traite) → Muscle (contrôle) : même boucle.

📖 3. Message nerveux électrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel de repos : Le potentiel de repos est la différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur d’une fibre nerveuse, typiquement à -70 mV.
• Seuil : Le seuil est la valeur minimale de stimulation nécessaire pour déclencher un potentiel d’action.
• Potentiel d’action : Le potentiel d’action est la réponse électrique brève déclenchée quand la stimulation atteint le seuil.

📝 Points essentiels

• Le potentiel de repos correspond à une situation où l’extérieur est positif et l’intérieur négatif.
• La fibre suit une loi du tout ou rien : sous le seuil, pas de réponse, et dès le seuil la réponse est maximale.
• Un potentiel d’action dure au maximum 2 ms et implique une variation brutale d’environ 100 mV.
• Un potentiel d’action comporte dépolarisation, repolarisation puis hyperpolarisation avant retour au repos.
• Quand une fibre est stimulée deux fois de suite, la période réfractaire empêche la production immédiate d’un nouveau potentiel d’action.

💡 Astuce mémo

Tout ou rien : seuil franchi = PA ; juste après, période réfractaire.

📖 4. Transmission synaptique

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse : La synapse est la zone de contact entre deux cellules où la propagation du potentiel d’action ne se fait pas directement.
• Neurotransmetteurs : Les neurotransmetteurs sont des substances libérées dans la fente synaptique qui permettent la communication entre cellules.
• Acétylcholine : L’acétylcholine est le neurotransmetteur cité pour une synapse neuro-musculaire.

📝 Points essentiels

• À la synapse, l’information est transmise par une libération de neurotransmetteurs puis une action sur des récepteurs spécifiques de la cellule post-synaptique.
• La synapse est unidirectionnelle : l’étape chimique dépend de la concentration libérée, donc de la fréquence des potentiels d’action.
• Le curare est présenté comme un antagoniste de l’acétylcholine qui peut bloquer la transmission du signal.
• Dans une synapse neuro-musculaire, l’acétylcholine déclenche des potentiels d’action dans la fibre musculaire puis l’ouverture de canaux calciques du réticulum sarcoplasmique.
• Le Ca2+ libéré induit la contraction des myofibrilles, éléments contractiles de la cellule musculaire.

💡 Astuce mémo

Synapse = PA bloque → NT envoie : plus de fréquence = plus de neurotransmetteurs.

📖 5. Commande volontaire du mouvement

🔑 Notions clés & Définitions

• Cortex moteur : Le cortex moteur, situé dans le lobe frontal de chaque hémisphère, est l’aire qui initie le contrôle du mouvement volontaire.
• Aire motrice primaire : L’aire motrice primaire est une aire de projection où chaque partie du corps est représentée proportionnellement à son importance fonctionnelle.
• Motricité croisée : La motricité croisée désigne le fait que la commande issue d’un côté aboutit à des muscles du côté opposé.
• Aires prémotrices : Les aires prémotrices sont des régions qui collaborent avec l’aire motrice primaire pour la coordination et la programmation.

📝 Points essentiels

• Le mouvement volontaire est élaboré dans l’encéphale et contrôlé par l’activation du cortex moteur.
• Les faisceaux issus de l’aire motrice primaire traversent le bulbe rachidien et la moelle épinière avant de faire une synapse avec un motoneurone.
• Le message moteur atteint les muscles du côté opposé après croisement dans le bulbe rachidien ou la moelle épinière.
• Les aires prémotrices collaborent avec l’aire motrice primaire pour la coordination et la programmation des mouvements.

💡 Astuce mémo

Cortex moteur frontal → faisceaux → croisement → muscles opposés.

📖 6. Intégration par les motoneurones

🔑 Notions clés & Définitions

• Motoneurone : Le motoneurone est le neurone moteur qui reçoit des informations synaptiques et envoie ensuite un message vers les muscles.
• PPSE : Une PPSE est un potentiel post-synaptique excitateur qui favorise la génération du message du motoneurone.
• PPSI : Une PPSI est un potentiel post-synaptique inhibiteur qui freine la génération du message du motoneurone.

📝 Points essentiels

• Le motoneurone reçoit de nombreuses informations simultanément via des contacts synaptiques sur son corps cellulaire.
• Selon le neurotransmetteur, les synapses peuvent être excitatrices (PPSE) ou inhibitrices (PPSI).
• Le motoneurone émet un message unique correspondant à la somme algébrique des PPSE et PPSI.

💡 Astuce mémo

Motoneurone = addition algébrique : PPSE aide, PPSI freine.

📖 7. Plasticité cérébrale et addictions

🔑 Notions clés & Définitions

• Plasticité neuronale : La plasticité neuronale est la capacité du cerveau à modifier l’organisation des réseaux sous l’effet de l’environnement et de l’expérience.
• Addiction : L’addiction est une recherche compulsive de la sensation de plaisir liée à l’activation du circuit de récompense par des drogues.
• Dopamine : La dopamine est présentée comme impliquée dans la sensation de plaisir et l’activation du circuit de récompense.

📝 Points essentiels

• Après la naissance, une grande part des synapses se forme et la plasticité des réseaux corticaux reste élevée pendant l’apprentissage.
• La plasticité cérébrale explique une récupération après une lésion limitée du cortex moteur.
• Les drogues (alcool, cocaïne, caféine) sont décrites comme agissant sur les neurotransmetteurs en empêchant, mimant ou amplifiant leur action.
• Les drogues activent généralement le circuit de récompense en augmentant la dopamine, ce qui pousse à rechercher la sensation de plaisir de façon compulsive.

💡 Astuce mémo

Plasticité = apprentissage/récupération ; Addiction = circuit de récompense + dopamine → recherche compulsive.

📊 Tableaux de synthèse

PPSE et PPSI

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre la durée du potentiel d’action (max 2 ms) avec la période réfractaire qui correspond au temps nécessaire avant un nouveau PA.
2. Croire que le réflexe myotatique passe par le cerveau : le message est traité dans la moelle épinière.
3. Penser que l’intensité de stimulation change l’amplitude du potentiel d’action : elle change surtout la fréquence.
4. Mélanger la transmission synaptique avec une propagation directe : à la synapse, la PA ne se propage pas sans médiation chimique.
5. Inverser le rôle des muscles : dans l’exemple myotatique, le muscle extenseur se contracte et l’antagoniste se relâche.
6. Oublier que l’intégration du motoneurone repose sur la somme algébrique des PPSE et PPSI.
7. Croire que la plasticité disparaît totalement avec l’âge : elle diminue au long de la vie, mais explique encore récupération après certaines lésions limitées.

✅ Checklist Examen

1. Savoir distinguer réflexes (involontaires, innés, stéréotypés) et motricité volontaire (volontaires, acquises, individuelles) face au même stimulus extérieur.
2. Décrire le réflexe myotatique : fuseau neuro-musculaire sensible à l’étirement, traitement dans la substance grise de la moelle épinière, contraction de l’extenseur et relâchement de l’antagoniste.
3. Tracer le trajet du message sensitif dans l’arc réflexe : racine dorsale puis corne dorsale de la moelle épinière, puis relais synaptique.
4. Savoir ce qu’est le potentiel de repos et sa valeur typique (-70 mV), ainsi que le sens des charges (extérieur positif, intérieur négatif).
5. Expliquer la loi du tout ou rien : seuil minimal, absence de réponse sous seuil, amplitude maximale dès le seuil.
6. Connaître les caractéristiques du potentiel d’action : nature électrique, durée maximale (2 ms) et ordre de grandeur de la variation (~100 mV).
7. Lister les 3 phases du potentiel d’action : dépolarisation, repolarisation, hyperpolarisation, puis retour au repos.
8. Expliquer le codage le long de la fibre : l’intensité ne change pas l’amplitude, mais modifie la fréquence des potentiels d’action.
9. Décrire les étapes de la transmission synaptique : arrivée du PA, exocytose des vésicules, libération des neurotransmetteurs, fixation sur récepteurs, génération d’un nouveau message si suffisant.
10. Savoir ce qui conditionne le codage à la synapse : concentration de neurotransmetteurs libérés liée à la fréquence des PA.
11. Dans la synapse neuro-musculaire, relier acétylcholine → potentiels d’action dans la fibre musculaire → ouverture des canaux Ca2+ du réticulum sarcoplasmique → contraction des myofibrilles.
12. Expliquer la commande volontaire : rôle du cortex moteur/aire motrice primaire, collaboration des aires prémotrices, et motricité croisée.
13. Décrire l’intégration par le motoneurone : réception de multiples synapses, rôle des PPSE et PPSI, émission d’un message unique correspondant à la somme algébrique.
14. Présenter la plasticité neuronale : modifications par l’expérience, importance post-naissance, rôle dans l’apprentissage et la récupération après une lésion limitée.