QCM : Neurosciences du mouvement humain — 39 questions

Explication

Les neurosciences étudient scientifiquement le système nerveux, depuis l’échelle moléculaire jusqu’à celle de l’organisme entier. L’analyse des muscles et des articulations relève plutôt de la physiologie du mouvement, et ne couvre pas l’ensemble du système nerveux.

Explication

Les neurosciences ont émergé aux États-Unis dans les années 1960 et leur développement s’est notamment appuyé sur l’électrophysiologie. L’imagerie cérébrale et la psychologie cognitive ont contribué au domaine, mais ne correspondent pas au contexte historique indiqué.

Explication

La sensation correspond à la détection et à l’acheminement du signal vers le système nerveux central, alors que la perception concerne son interprétation après traitement. Confondre ces deux étapes revient à attribuer à la sensation une fonction d’interprétation qu’elle n’a pas.

Explication

Les perceptions de la douleur et des couleurs peuvent varier selon les individus, ce qui montre que l’expérience perceptive possède une dimension subjective. Cette idée ne signifie pas que les signaux sensoriels sont toujours différents dès leur détection, ni que la perception est fixée par les seules propriétés physiques du stimulus.

Explication

Le système vestibulaire détecte notamment les accélérations angulaires de la tête et contribue à renseigner sur sa position dans les trois dimensions. Les fréquences sonores sont traitées par le système auditif, tandis que les couleurs et la pression cutanée relèvent d’autres systèmes sensoriels.

Explication

Le système vestibulaire comprend trois canaux semi-circulaires sensibles aux accélérations angulaires, ainsi que le saccule et l’utricule sensibles aux accélérations linéaires. Inverser ces fonctions constitue la confusion principale entre les deux ensembles de structures.

Explication

Les cônes contribuent principalement à la vision centrale, consciente, à la lecture et à l’identification des couleurs, tandis que les bâtonnets participent à la vision périphérique et à la détection inconsciente du mouvement. Les fonctions d’équilibre et d’accélération de la tête appartiennent au système vestibulaire, non aux deux modalités visuelles.

Explication

L’organe tendineux de Golgi est situé dans le tendon et sa fréquence de décharge varie avec la force produite par le muscle. Le fuseau neuromusculaire, et non l’organe de Golgi, renseigne principalement sur la longueur musculaire et ses variations.

Explication

Le fuseau neuromusculaire est encapsulé dans le muscle, parallèle aux fibres, et sensible à leur longueur ainsi qu’à ses changements. L’organe tendineux de Golgi renseigne plutôt sur la force exercée dans le tendon.

Explication

L’intégration est complémentaire lorsque plusieurs canaux sensoriels doivent être réunis pour obtenir une analyse complète de la situation. Elle serait redondante si plusieurs informations convergeaient vers un même résultat.

Explication

Un réflexe suit la chaîne allant du récepteur vers le centre par un neurone afférent, puis repart vers l’effecteur par un neurone efférent. La voie afférente apporte donc l’information au centre, tandis que la voie efférente transmet la commande.

Explication

Le réflexe myotatique est monosynaptique et met en jeu les fibres Ia du fuseau neuromusculaire, tandis que le réflexe myotatique inverse est polysynaptique et utilise les fibres Ib de l’organe de Golgi. Cette différence s’accompagne d’effets opposés sur le muscle étiré : contraction pour le premier et relaxation favorisée pour le second.

Explication

L’inhibition réciproque permet au muscle participant au mouvement de se contracter tandis que son antagoniste est inhibé, ce qui facilite le mouvement et contribue au maintien du tonus. La contraction simultanée des deux muscles ne correspond pas au mécanisme décrit.

Explication

Le sarcomère est la plus petite unité contractile de la cellule musculaire et contient les filaments dont le glissement génère la force. Le muscle entier produit le mouvement à une échelle macroscopique, mais il est constitué de nombreuses unités contractiles.

Explication

Un muscle isolé est examiné indépendamment du système nerveux et de la vascularisation, alors qu’un muscle in situ conserve ses attaches, son apport sanguin et son association au système nerveux. La conservation de ces liens fonctionnels caractérise donc l’étude in situ.

Explication

Une contraction isométrique ne change pas la longueur musculaire, tandis qu’une contraction concentrique raccourcit le muscle et qu’une contraction excentrique l’allonge. La confusion fréquente consiste à inverser les effets des contractions concentrique et excentrique.

Explication

Une contraction excentrique permet au muscle de supporter une charge supérieure d’environ 40 % à celle d’une contraction isométrique, mais elle provoque davantage de dommages musculaires. Une charge réduite ne correspond donc pas à la caractéristique de la contraction excentrique.

Explication

Les fibres de type I sont lentes et résistantes à la fatigue, alors que les fibres de type II développent rapidement davantage de force mais sont plus fatigables. Attribuer l’endurance aux fibres de type II inverse les caractéristiques des deux types.

Explication

L’unité motrice est la plus petite unité contrôlable du muscle et associe un motoneurone à toutes les fibres musculaires qu’il innerve. Une fibre musculaire isolée ne constitue donc pas une unité motrice complète.

Explication

Une stimulation unique entraîne successivement une période de latence, une période de contraction et une relaxation; cet ensemble est appelé secousse musculaire ou twitch. Une contraction tétanique correspond à une autre situation, liée à des stimulations répétées.

Explication

Le principe de taille indique que l’augmentation de la commande recrute d’abord les petites unités motrices, puis les unités plus grandes. Le recrutement initial des grandes unités ne correspond donc pas à cette règle.

Explication

L’électromyographie étudie la fonction musculaire en analysant le signal électrique produit par le muscle, comme l’ont décrit Basmajian et De Luca en 1985. Elle ne mesure pas directement la force mécanique, qui constitue une grandeur distincte.

Explication

L’EMG élémentaire utilise des aiguilles ou des fils implantés dans le muscle, alors que l’EMG de surface emploie des électrodes adhésives placées sur la peau. La méthode de surface est donc non invasive, mais son accès est limité aux muscles accessibles.

Explication

Le signal EMG correspond à la somme algébrique des potentiels d’action générés par les unités motrices actives. Il ne représente donc pas directement la force mécanique ni la longueur des fibres musculaires.

Explication

La période est l’inverse de la fréquence, donc $T=\frac{1}{50}=0,02\ \text{s}$. Confondre la fréquence avec la période conduirait à retenir $50\ \text{s}$, alors que la fréquence indique un nombre de cycles par seconde.

Explication

Le théorème de Nyquist-Shannon exige une fréquence d’échantillonnage supérieure au double de la fréquence maximale, soit ici plus de $1600\ \text{Hz}$. Une fréquence égale à $1600\ \text{Hz}$ ne respecte pas la condition stricte de supériorité.

Explication

Environ 75 % de l’activité de l’EMG de surface se situe entre $25$ et $1000\ \text{Hz}$, ce qui impose un échantillonnage au moins égal à deux fois la fréquence maximale. La bande utile décrit les fréquences du signal, tandis que la fréquence d’échantillonnage décrit la cadence de mesure.

Explication

Le cross-talk correspond à la détection d’une activité musculaire dans l’enregistrement destiné à un autre muscle, notamment selon la taille et l’espacement des électrodes. Il ne s’agit pas d’un phénomène de conversion numérique ni d’une modification de la période du signal.

Explication

Le neurone est l’unité fonctionnelle de l’architecture nerveuse et transmet l’information sous forme d’impulsions électriques. L’isolation et le soutien relèvent notamment des cellules gliales, et non de la fonction principale du neurone.

Explication

Les dendrites acheminent principalement les informations vers le corps cellulaire, tandis que l’axone les conduit vers un autre neurone, un muscle ou un organe sensoriel. Inverser ces rôles constitue la confusion classique entre réception dendritique et émission axonale.

Explication

La myéline accélère la conduction en permettant au potentiel d’action de progresser de nœud de Ranvier en nœud de Ranvier. La propagation n’est donc pas une diffusion uniforme sur toute la membrane axonale.

Explication

Le potentiel d’action apparaît lorsque la sommation des potentiels gradués dépasse le seuil d’excitabilité, situé autour de $-55\ \text{mV}$. Une valeur de $-60\ \text{mV}$ reste sous ce seuil, même si elle s’en approche.

Explication

Un central pattern generator est un réseau de neurones interconnectés de la moelle épinière capable de générer une activité rythmique organisée sans ces influences externes. Cette conception a notamment été proposée par Brown en 1911, tandis qu’une voie descendante impose un contrôle différent.

Explication

Un cycle de marche comprend deux pas et alterne une phase d’appui avec une phase d’oscillation. Le cycle ne se définit donc ni par un seul pas ni par quatre pas.

Explication

Pour un mouvement d’une durée supérieure à $100\ \text{ms}$, la boucle fermée exploite les retours sensoriels afin de corriger l’action. La boucle ouverte correspond plutôt à une prédiction sans correction sensorielle rapide pour les mouvements très brefs.

Explication

La redondance motrice signifie que différentes combinaisons de mouvements ou de contractions peuvent atteindre une même position ou une même force résultante. Elle ne signifie pas qu’une solution musculaire unique détermine chaque action.

Explication

La posture consiste à élaborer et maintenir activement la configuration des segments corporels pour faire face aux stimulations et s’y préparer. L’immobilité apparente n’implique donc pas l’absence d’ajustements, contrairement à ce que suggère la deuxième proposition.

Explication

Le centre de gravité est le barycentre des masses segmentaires, alors que le centre des pressions est le barycentre des forces exercées sous les pieds. Le centre des pressions est contrôlable, tandis que le centre de gravité constitue plutôt un indicateur de la posture, ce qui écarte notamment la troisième proposition.

Explication

La modification des forces sous les pieds permet de contrôler le centre des pressions, ce qui agit indirectement sur le centre de gravité pendant la station debout. Déplacer directement les masses segmentaires ne décrit pas le mécanisme ciblé par cette règle.