Fiche de révision : Fonctionnement et organisation du système nerveux

📋 Plan du Cours

1. Stimulus et système nerveux
2. Réflexe myotatique et arc réflexe
3. Codage et transmission nerveuse
4. Organisation du cerveau
5. Aires motrices et commande volontaire
6. Voies motrices et intégration
7. Préserver le cerveau

📖 1. Stimulus et système nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Stimulus : Un stimulus est une information provenant de l’environnement qui déclenche une activité nerveuse chez l’organisme.
• Organe des sens : Un organe des sens est un récepteur qui capte une information de l’environnement et l’envoie sous forme de message nerveux.
• Effecteurs musculaires : Les effecteurs musculaires sont les muscles qui réalisent la réponse en se contractant pour produire le mouvement.
• Système nerveux central : Le système nerveux central regroupe l’encéphale et la moelle épinière, qui servent de centres d’intégration des messages.
• Système nerveux périphérique : Le système nerveux périphérique comprend les nerfs crâniens et rachidiens, qui relient les centres nerveux aux organes.

📝 Points essentiels

• Le mouvement apparaît en réponse à une stimulation de l’environnement.
• Les muscles réalisent la réponse en se contractant pour déplacer les os et les membres.
• L’information circule grâce au lien entre récepteurs (ex. œil) et effecteurs, assuré par le système nerveux.
• Le système nerveux se divise en système nerveux central et système nerveux périphérique.

💡 Astuce mémo

Stimulus → Sens → Nerfs → Muscle (SSNM).

📖 2. Réflexe myotatique et arc réflexe

🔑 Notions clés & Définitions

• Réflexe myotatique : Le réflexe myotatique est une contraction involontaire d’un muscle déclenchée par son étirement.
• Fuseau neuromusculaire : Le fuseau neuromusculaire est un récepteur situé dans le muscle qui détecte l’état d’étirement du muscle.
• Arc réflexe : L’arc réflexe est la chaîne fonctionnelle qui relie la sensation initiale à la contraction musculaire, sans commande consciente.
• Neurone afférent : Le neurone afférent est le neurone qui transporte le message nerveux sensitif vers le centre nerveux.
• Neurone efférent : Le neurone efférent est le neurone qui transporte le message nerveux moteur vers l’effecteur.

📝 Points essentiels

• Le réflexe myotatique intervient rapidement pour assurer l’équilibre et le maintien de la posture.
• Le message sensitif part du fuseau neuromusculaire, arrive à la moelle épinière dans la corne dorsale puis est intégré.
• Le message moteur quitte la moelle par la racine ventrale et atteint le muscle via un motoneurone jusqu’à la plaque motrice.
• L’électromyogramme du réflexe Achilléen montre une variation de tension liée à l’étirement puis à la contraction.
• Le délai entre signal et contraction est d’environ 20 ms, ce qui rend peu probable un trajet jusqu’au cerveau.

💡 Astuce mémo

Achille = Étirement capte (fuseau) → Moelle intègre → Muscle répond (20 ms).

📖 3. Codage et transmission nerveuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel de repos : Le potentiel de repos est la différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule neuronale non stimulée.
• Potentiel d’action : Le potentiel d’action est une inversion brève et stéréotypée de la polarisation membranaire qui constitue l’unité de base du message nerveux.
• Codage électrique en fréquence : Le codage électrique en fréquence décrit la façon dont l’intensité de stimulation détermine la fréquence des potentiels d’action.
• Synapse : Une synapse est une zone de contact où un neurone transmet un message à un autre neurone ou à une cellule musculaire via un neurotransmetteur.
• Codage biochimique en concentration : Le codage biochimique en concentration correspond au fait que la concentration de neurotransmetteur libérée module la fréquence des potentiels d’action postsynaptiques.

📝 Points essentiels

• Le potentiel de repos vaut environ –70 mV avant stimulation.
• Un potentiel d’action ne se déclenche que si l’intensité atteint un seuil de stimulation.
• À la synapse, l’arrivée d’un train de potentiels d’action provoque la libération chimique d’un neurotransmetteur dans la fente synaptique.
• La fixation du neurotransmetteur sur des récepteurs postsynaptiques modifie le potentiel de membrane et déclenche à son tour des potentiels d’action.
• Au niveau de la synapse neuromusculaire, l’acétylcholine est le neurotransmetteur libéré, et l’augmentation de Ca2+ déclenche la contraction musculaire.

💡 Astuce mémo

Fréquence = intensité (électrique) ; Concentration = intensité (chimique).

📖 4. Organisation du cerveau

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules gliales : Les cellules gliales soutiennent et protègent les neurones et participent au bon fonctionnement du système nerveux.
• Substance grise : La substance grise est une région du système nerveux où se trouvent les corps cellulaires des neurones.
• Substance blanche : La substance blanche est une région composée d’axones recouverts de myéline.
• Oligodendrocytes : Les oligodendrocytes forment une gaine de myéline autour des axones et augmentent la vitesse de conduction.
• Astrocytes : Les astrocytes interviennent dans la nutrition, la protection et l’activité des neurones.

📝 Points essentiels

• Le cerveau comprend des neurones et plusieurs types de cellules gliales.
• Les corps cellulaires des neurones se retrouvent dans la substance grise du cortex et dans des centres nerveux profonds.
• La myéline, formée par les oligodendrocytes, augmente la vitesse de conduction des messages nerveux.
• Une atteinte de la gaine de myéline, comme dans la sclérose en plaques, entraîne des troubles.
• La microglie participe à la défense immunitaire du cerveau.

💡 Astuce mémo

Gris = corps ; Blanc = myéline ; Glie = support (oLiG Astro Micro).

📖 5. Aires motrices et commande volontaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Aire motrice primaire : L’aire motrice primaire est la zone du cortex où se localise l’origine des mouvements volontaires.
• Somatotopie : La somatotopie est la cartographie indiquant que chaque partie du corps est associée à un territoire précis de l’aire motrice primaire.
• Commande controlatérale : La commande controlatérale signifie que les aires motrices contrôlent la contraction du côté opposé du corps.
• Cortex pariétal : Le cortex pariétal est une zone impliquée dans l’intention de mouvement, c’est-à-dire la décision de réaliser un mouvement.
• Aires prémotrices : Les aires prémotrices participent à la sélection des mouvements nécessaires pour exécuter correctement une séquence motrice.

📝 Points essentiels

• L’IRMf sert à localiser les aires cérébrales à l’origine des mouvements volontaires.
• Les neurones contrôlant les mouvements d’une région du corps sont regroupés dans un même territoire de l’aire motrice primaire.
• Les zones de motricité fine correspondent à une surface plus grande de l’aire motrice primaire.
• Les hémisphères se répondent en contrôle controlatéral (gauche commandée par droite et inversement).
• Le cortex pariétal intervient dans l’intention tandis que les aires prémotrices sélectionnent les mouvements à partir de stimuli externes ou internes.

💡 Astuce mémo

Pariétal = Je décide ; Pré-moteur = Je choisis ; Primaire = Je commande le muscle.

📖 6. Voies motrices et intégration

🔑 Notions clés & Définitions

• Voies pyramidales : Les voies pyramidales sont les faisceaux de neurones qui relient le cortex moteur aux neurones moteurs médullaires.
• Intégration spatiale : L’intégration spatiale est la capacité du motoneurone à tenir compte d’informations excitatrices et inhibitrices provenant de neurones différents.
• Intégration temporelle : L’intégration temporelle est la capacité du motoneurone à additionner des informations reçues successivement d’un même neurone pré-synaptique.
• Synapse excitatrice : Une synapse excitatrice est une connexion chimique dont le neurotransmetteur favorise la dépolarisation du neurone postsynaptique.
• Synapse inhibitrice : Une synapse inhibitrice est une connexion chimique dont le neurotransmetteur empêche l’apparition de potentiels d’action postsynaptiques.

📝 Points essentiels

• Les messages moteurs issus du cortex moteur descendent vers la moelle épinière via la substance blanche.
• Le neurone moteur intègre les informations reçues pour produire un message moteur unique vers le muscle.
• Une synapse excitatrice entraîne une dépolarisation du motoneurone, ce qui favorise l’émission d’un message postsynaptique.
• Une synapse inhibitrice provoque une hyperpolarisation et empêche la naissance du message postsynaptique.
• Si la sommation dépasse un seuil, le motoneurone émet un train de potentiels d’action vers le muscle.

💡 Astuce mémo

Spatiale = plusieurs voix ; Temporelle = voix répétées ; Seuil = départ des PA.

📖 7. Préserver le cerveau

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurotransmetteurs : Les neurotransmetteurs sont des molécules chimiques qui transmettent le signal entre neurones et modulant la fréquence des potentiels d’action.
• Substances exogènes : Les substances exogènes sont des molécules apportées de l’extérieur (ex. alcool, drogues) pouvant perturber la communication nerveuse.
• Plasticité cérébrale : La plasticité cérébrale est la capacité du cerveau à apprendre ou à récupérer des fonctions après une atteinte.

📝 Points essentiels

• Les aires corticales communiquent par des voies neuronales dont l’activité est modulée par des neurotransmetteurs.
• La prise d’alcool ou de drogues peut perturber les messages nerveux et favoriser des comportements addictifs.
• Après un accident, l’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale dépend de la plasticité cérébrale.

💡 Astuce mémo

Cerveau perturbé par exogènes ; récupération grâce à plasticité.

📊 Tableaux de synthèse

Codage des messages nerveux

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre stimulus et effecteur : un stimulus déclenche, un effecteur (muscle) réalise la réponse par contraction.
2. Croire que le réflexe myotatique implique forcément le cerveau : le délai d’environ 20 ms suggère une boucle centrée sur la moelle.
3. Inverser afférent et efférent : l’afférent va vers le centre nerveux, l’efférent va vers l’effecteur.
4. Mélanger codage électrique et codage biochimique : la fréquence correspond à l’électrique, la concentration correspond à la synapse.
5. Penser que tous les muscles se contractent ensemble : dans les muscles antagonistes, une inhibition évite la contraction simultanée.
6. Oublier le rôle de l’acétylcholine à la jonction neuromusculaire : c’est elle qui initie la dépolarisation musculaire.
7. Confondre intégration et déclenchement : le motoneurone intègre (spatiale + temporelle) puis émet les PA seulement si le seuil est atteint.

✅ Checklist Examen

1. Définir un stimulus et expliquer le rôle des récepteurs sensoriels dans le déclenchement d’une réponse.
2. Expliquer le rôle des effecteurs musculaires dans la production du mouvement.
3. Citer les deux grandes parties du système nerveux et leur contenu général.
4. Définir le réflexe myotatique et préciser son lien avec l’étirement du muscle.
5. Nommer le fuseau neuromusculaire comme récepteur de l’étirement musculaire.
6. Décrire le trajet général du message dans le réflexe myotatique de la moelle (corne dorsale) à la racine ventrale et au muscle.
7. Relier le délai d’environ 20 ms au fait que la commande réflexe ne passe pas par le cerveau.
8. Identifier au minimum les neurones afférent et efférent dans une boucle réflexe.
9. Donner la valeur numérique du potentiel de repos et distinguer potentiel de repos et potentiel d’action.
10. Expliquer la condition de seuil pour déclencher un potentiel d’action.
11. Différencier codage électrique en fréquence et codage biochimique en concentration au niveau de la synapse.
12. Décrire comment la synapse neuromusculaire relie potentiels d’action et contraction (acétylcholine puis Ca2+).
13. Lister les principaux types de cellules gliales (au moins oligodendrocytes, astrocytes, microglie) et leurs fonctions générales.
14. Décrire somatotopie et la règle de commande controlatérale gauche/droite dans l’aire motrice primaire.