QCM : Introduction aux neurosciences évolutives — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle définition décrit le mieux le système nerveux ?

Un groupe d’organes spécialisés dans la digestion des aliments
Une collection de tissus chargés principalement de fabriquer des hormones
Un réseau de cellules destiné à assurer uniquement la circulation sanguine
Un ensemble de structures organisées pour produire des comportements adaptés

Un ensemble de structures organisées pour produire des comportements adaptés

Explication

Le système nerveux regroupe des structures spécifiques organisées afin de produire des comportements adaptés. La circulation sanguine relève principalement du système cardiovasculaire, et non de la définition du système nerveux.

2. Quelle association décrit correctement les rôles respectifs des neurones et des cellules gliales ?

Les neurones nourrissent les tissus et les cellules gliales déclenchent les mouvements
Les neurones protègent les organes et les cellules gliales produisent les perceptions
Les neurones régulent le métabolisme et les cellules gliales codent les souvenirs
Les neurones transmettent l’information et les cellules gliales soutiennent les axones

Les neurones transmettent l’information et les cellules gliales soutiennent les axones

Explication

Les neurones assurent la transmission de l’information, tandis que les cellules gliales participent notamment au soutien, à la protection, à la nutrition et au métabolisme. Les fonctions de soutien glial ne se confondent donc pas avec la transmission neuronale.

3. Une personne identifie un danger, ajuste son comportement, coordonne ses mouvements et communique avec autrui : quelles fonctions du système nerveux ces actions illustrent-elles ?

La digestion, la croissance, la reproduction et la thermorégulation
La contraction, la sécrétion, la coagulation et la minéralisation
La perception, l’adaptation, la coordination et la communication
La filtration, la circulation, l’excrétion et la régénération

La perception, l’adaptation, la coordination et la communication

Explication

Le système nerveux permet notamment de percevoir l’environnement, de s’y adapter, de coordonner les actions et de communiquer entre individus. Les autres regroupements décrivent surtout des fonctions physiologiques qui ne correspondent pas à cette situation.

4. Quel ordre de grandeur correspond au nombre minimal de neurones du cerveau humain ?

Plus de 800 milliards de neurones
Environ 8 millions de neurones
Au moins 80 milliards de neurones
Près de 800 millions de neurones

Au moins 80 milliards de neurones

Explication

Le cerveau humain comprend au moins 80 milliards de neurones. L’idée selon laquelle l’être humain posséderait le plus grand nombre de neurones est trompeuse, car l’éléphant d’Afrique en possède davantage.

5. Laquelle de ces propositions décrit correctement le fonctionnement de l’évolution ?

Elle modifie l’existant et conserve les variantes suffisamment fonctionnelles
Elle recherche une solution optimale correspondant à un objectif prédéfini
Elle planifie les transformations utiles avant l’apparition des variations
Elle dirige chaque espèce vers une forme finale plus perfectionnée

Elle modifie l’existant et conserve les variantes suffisamment fonctionnelles

Explication

L’évolution n’a pas de but : elle transforme ce qui existe déjà et conserve les variantes qui fonctionnent suffisamment bien. Elle ne planifie donc pas les changements et ne cherche pas une solution parfaite.

6. Pour comprendre l’existence d’une structure nerveuse actuelle, quelle démarche est la plus pertinente ?

Examiner sa forme antérieure et l’avantage comportemental qu’elle procurait
Comparer sa complexité avec celle d’une structure apparue plus récemment
Chercher la fonction qu’elle devrait avoir dans un organisme idéal
Mesurer sa taille actuelle et supposer qu’elle est forcément optimale

Examiner sa forme antérieure et l’avantage comportemental qu’elle procurait

Explication

L’analyse doit rechercher ce que la structure était auparavant et quel avantage comportemental elle apportait. La complexité ou la taille actuelle ne suffit pas à expliquer son origine évolutive.

7. Quelle séquence décrit le contrôle comportemental primitif avant l’apparition du système nerveux ?

Besoin, déplacement, accès à la ressource, puis réduction du besoin
Déplacement aléatoire, reproduction, sommeil, puis apparition du besoin
Ressource, communication, apprentissage, puis création d’un organe sensoriel
Perception consciente, décision, mémorisation, puis transmission nerveuse

Besoin, déplacement, accès à la ressource, puis réduction du besoin

Explication

Le comportement primitif suit la séquence allant du besoin au déplacement, puis à l’accès à la ressource et enfin à la réduction du besoin. La perception consciente et la transmission nerveuse supposent des capacités qui précèdent l’apparition du système nerveux.

8. Pourquoi peut-on parler de système de contrôle chez des organismes dépourvus de neurones ?

Leurs muscles spécialisés exécutent des décisions produites par le cerveau
Leurs neurones très simples coordonnent les déplacements vers les ressources
Leurs cellules peuvent corriger un écart entre l’état actuel et l’état désiré
Leurs organes sensoriels élaborent des représentations conscientes de l’environnement

Leurs cellules peuvent corriger un écart entre l’état actuel et l’état désiré

Explication

Un système de contrôle peut exister sans neurones lorsqu’un système cellulaire détecte un écart entre son état actuel et l’état désiré, puis agit pour retrouver l’équilibre. Les autres propositions attribuent à ces organismes des neurones, un cerveau ou des organes spécialisés qu’ils ne possèdent pas.

9. Quelle caractéristique distingue particulièrement le blob avant l’apparition des systèmes nerveux ?

C’est un animal simple dont le cerveau coordonne la transmission des informations
C’est une cellule unique multinucléée capable d’apprendre dans un labyrinthe
C’est un organisme pluricellulaire doté de neurones spécialisés pour explorer un labyrinthe
C’est une cellule isolée qui ne se déplace pas mais réagit à des signaux chimiques

C’est une cellule unique multinucléée capable d’apprendre dans un labyrinthe

Explication

Le blob est une cellule unique multinucléée qui peut se déplacer, apprendre dans un labyrinthe et transmettre des informations sans neurones. Les autres descriptions lui attribuent soit plusieurs cellules, soit un cerveau, soit une incapacité à se déplacer qui contredit ses caractéristiques.

10. Quel avantage fonctionnel l’apparition de neurones et de réseaux nerveux diffus a-t-elle apporté aux premiers métazoaires mobiles ?

Une détection sensorielle coordonnée avec une action motrice
Une protection mécanique renforcée des organes sensoriels
Une reproduction indépendante de tout signal environnemental
Une digestion plus rapide des particules alimentaires

Une détection sensorielle coordonnée avec une action motrice

Explication

Les neurones et les réseaux nerveux diffus ont permis de relier la détection des signaux à une réponse motrice coordonnée. Les organismes unicellulaires pouvaient déjà contrôler certains comportements, mais sans neurones.

11. Quelle caractéristique distingue les cellules apparentées aux neurones des éponges d’un véritable réseau neuronal eumétazoaire ?

Elles relient des ganglions par des fibres nerveuses organisées en chaîne
Elles transmettent des influx dans un cerveau protégé par une capsule cartilagineuse
Elles détectent des particules et commandent des contractions sans former de synapses
Elles contrôlent des muscles grâce à des synapses chimiques polarisées

Elles détectent des particules et commandent des contractions sans former de synapses

Explication

Chez les éponges, ces cellules peuvent détecter des particules et commander des structures contractiles, mais elles ne sont pas jointives et ne forment pas de synapses. Les synapses chimiques appartiennent aux réseaux nerveux plus organisés des eumétazoaires.

12. Quelle définition décrit le mieux un réseau nerveux diffus ?

Un cerveau antérieur relié à une moelle épinière par des voies nerveuses dorsales
Une masse cérébrale entourée de cartilage et commandant des appendices indépendants
Un ensemble de cellules nerveuses réparties dans le corps et reliées par des synapses primitives non polarisées
Une chaîne de ganglions segmentaires concentrés autour d’un axe locomoteur ventral

Un ensemble de cellules nerveuses réparties dans le corps et reliées par des synapses primitives non polarisées

Explication

Un réseau nerveux diffus répartit les cellules nerveuses dans l’ensemble du corps et les relie par des synapses primitives non polarisées. Une organisation en cerveau, moelle ou ganglions segmentaires correspond à une centralisation plus avancée.

13. Chez un animal dont les déplacements deviennent orientés, que désigne la céphalisation ?

La concentration progressive des capteurs sensoriels et des structures nerveuses à l’avant du corps
L’organisation du corps selon deux moitiés droite et gauche symétriques
La formation d’un squelette céphalique protégeant l’encéphale antérieur
La séparation d’une face ventrale locomotrice et d’une face dorsale sensorielle

La concentration progressive des capteurs sensoriels et des structures nerveuses à l’avant du corps

Explication

La céphalisation correspond au regroupement progressif des capteurs et des structures nerveuses à l’avant du corps lorsque le déplacement est orienté. Elle ne désigne pas la symétrie droite-gauche, qui relève de la symétrie bilatérale.

14. Quelle organisation caractérise le corps des bilatériens ?

Une symétrie radiaire, un axe circulaire, une face ventrale sensorielle et une face dorsale digestive
Une symétrie droite-gauche, un axe dorsoventral, une face ventrale sensorielle et une face dorsale locomotrice
Une organisation diffuse, une extrémité postérieure sensorielle et deux faces locomotrices équivalentes
Une symétrie droite-gauche, un axe antéro-postérieur, une face ventrale locomotrice et une face dorsale sensorielle

Une symétrie droite-gauche, un axe antéro-postérieur, une face ventrale locomotrice et une face dorsale sensorielle

Explication

Les bilatériens possèdent une organisation droite-gauche et un axe antéro-postérieur, avec une face ventrale principalement locomotrice et une face dorsale principalement sensorielle. La symétrie radiaire et l’inversion des fonctions des faces ne correspondent pas à cette organisation.

15. Quelle particularité nerveuse caractérise les céphalopodes ?

Une masse cérébrale protégée par du cartilage et des bras contrôlables indépendamment
Un réseau nerveux diffus sans masse cérébrale et sans commande locale des bras
Une moelle épinière dorsale commandant des nageoires dépourvues de fibres épaisses
Un petit ganglion antérieur relié à des organes sensoriels peu différenciés

Une masse cérébrale protégée par du cartilage et des bras contrôlables indépendamment

Explication

Les céphalopodes possèdent une masse cérébrale protégée par du cartilage, de nombreux neurones et des bras contrôlables indépendamment grâce à de grosses fibres nerveuses. Cette organisation est bien plus centralisée et spécialisée qu’un réseau nerveux diffus.

16. Quelles structures protègent respectivement l’encéphale et la moelle épinière chez les chordés ?

Le crâne protège l’encéphale et la colonne vertébrale protège la moelle épinière
Les vertèbres protègent l’encéphale et le tube neural protège la colonne vertébrale
Le tube neural protège l’encéphale et le crâne protège la colonne vertébrale
La colonne vertébrale protège l’encéphale et le crâne protège la moelle épinière

Le crâne protège l’encéphale et la colonne vertébrale protège la moelle épinière

Explication

Chez les chordés, le crâne entoure et protège l’encéphale, tandis que les vertèbres constituent une colonne qui protège la moelle épinière. Inverser ces deux fonctions constitue la confusion classique entre les deux structures.

17. Quel ensemble de structures appartient à l’organisation nerveuse caractéristique des chordés ?

Un tube neural, une moelle épinière, une région proche d’un hypothalamus primitif et un circuit d’échappement associé au tectum
Une chaîne de ganglions ventraux, des bras autonomes, un cerveau cartilagineux et un tectum absent
Un réseau diffus, des synapses non polarisées, des ganglions dispersés et une absence de région antérieure spécialisée
Des cellules non jointives, des structures contractiles, une moelle absente et une région sensorielle postérieure

Un tube neural, une moelle épinière, une région proche d’un hypothalamus primitif et un circuit d’échappement associé au tectum

Explication

L’organisation des chordés comprend un tube neural, une moelle épinière, une région antérieure proche d’un hypothalamus primitif et un circuit d’échappement associé au tectum. Les réseaux diffus et les cellules non jointives décrivent des organisations nerveuses plus primitives.

18. Quel effet principal la centralisation nerveuse produit-elle chez les chordés ?

Elle remplace les structures nerveuses par des contractions directement locales
Elle coordonne efficacement l’ensemble du corps et centralise le contrôle de la locomotion
Elle limite les informations sensorielles à la région antérieure du corps
Elle répartit les réponses motrices dans tout le corps sans centre de coordination

Elle coordonne efficacement l’ensemble du corps et centralise le contrôle de la locomotion

Explication

La centralisation nerveuse permet aux chordés de coordonner efficacement le corps entier et de contrôler la locomotion depuis des structures nerveuses centrales. Un réseau diffus répartit davantage les réponses et ne fournit pas ce même contrôle locomoteur centralisé.

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Qu'est-ce que le système nerveux ?

Un ensemble de structures spécifiques organisées pour produire des comportements adaptés.

Combien de neurones compte le cerveau humain au minimum ?

Au moins 80 milliards de neurones.

Combien de neurones possède l’éléphant d’Afrique ?

Environ 257 milliards de neurones.

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