Fiche de révision : Communication nerveuse et mouvements

📋 Plan du Cours

1. Réflexe myotatique et arc réflexe
2. Neurones et conduction nerveuse
3. Potentiel d’action et codage
4. Transmission synaptique
5. Contraction musculaire
6. Commande volontaire et cortex moteur
7. Sommation et voies motrices
8. Plasticité cérébrale et récupération
9. Molécules exogènes et récompense

📖 1. Réflexe myotatique et arc réflexe

🔑 Notions clés & Définitions

• Réflexe myotatique : Réaction involontaire et stéréotypée dans laquelle une commande nerveuse provoque la contraction d’un muscle étiré afin qu’il s’oppose à son propre étirement.

• Arc réflexe : Circuit nerveux qui aboutit à la production d’un réflexe et met en jeu un récepteur sensoriel, un centre nerveux et un muscle effecteur.

★ À maîtriser

📌 Un mouvement volontaire est contrôlé et généré par le cerveau, tandis qu’un mouvement réflexe est involontaire et ne dépend pas d’un acte volontaire.

• Dans le réflexe myotatique, le récepteur sensoriel est le fuseau neuromusculaire, constitué de cellules musculaires modifiées et de l’extrémité d’un neurone sensitif, et sensible à l’étirement du muscle.

• Dans le réflexe myotatique, le neurone sensitif transmet le message à un neurone moteur par une synapse dans la substance grise de la moelle épinière, puis le message moteur rejoint le muscle par la racine ventrale et le motoneurone.

Compléments

• Le réflexe myotatique contribue au maintien du tonus musculaire, état de contraction permanent et léger indispensable notamment à la posture.

• Le test des réflexes myotatiques sert à apprécier l’intégrité du système neuromusculaire lors d’un examen de santé.

• Le centre nerveux du réflexe myotatique est la moelle épinière, ce qui en fait un réflexe médullaire ou spinal.

• Le corps cellulaire du neurone sensitif se trouve dans le ganglion rachidien et la substance grise médullaire contient les corps cellulaires des neurones.

📌 L’arc réflexe myotatique est monosynaptique, car le message nerveux ne franchit qu’une seule synapse dans la moelle épinière.

💡 Astuce mémo

Étirement → fuseau neuromusculaire → moelle épinière → muscle

📖 2. Neurones et conduction nerveuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurone : Cellule capable de générer des messages nerveux et dont la structure est polarisée.
• Synapse : Zone de contact entre un neurone et une autre cellule où un message nerveux est transmis par libération de neurotransmetteurs.

★ À maîtriser

📌 Les fibres amyéliniques, dépourvues de myéline, conduisent les signaux à une vitesse qui n’excède pas 2,3 m/s, tandis que les fibres myélinisées peuvent atteindre 120 m/s.

Compléments

• La vitesse de conduction des fibres myélinisées est proportionnelle à l’épaisseur de leur gaine de myéline.

• La myéline est une spirale de membrane plasmique riche en cholestérol, phospholipides et glycolipides qui isole certaines fibres nerveuses et accélère la conduction des signaux électriques.

• Les oligodendrocytes produisent la myéline dans le système nerveux central, tandis que les cellules de Schwann la produisent dans le système nerveux périphérique.

• La myélinisation commence au cours de la vie intra-utérine et se poursuit plusieurs années après la naissance, tandis que la démyélinisation peut survenir au cours de la vie et être à l’origine de la sclérose en plaques.

• Les fibres nerveuses, principalement des axones et plus rarement des dendrites, sont regroupées au sein des nerfs qui relient les différentes parties du corps aux centres nerveux.

💡 Astuce mémo

Myélinisée : rapide ; amyélinique : lente

📖 3. Potentiel d’action et codage

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel d’action : Inversion transitoire de la polarité de la membrane plasmique, appelée dépolarisation, suivie d’un retour au potentiel de repos.

★ À maîtriser

• Le potentiel de membrane de repos des cellules excitables est d’environ -70 mV, avec une face interne de la membrane négative par rapport à la face externe.

📌 Un potentiel d’action n’apparaît que si la stimulation dépasse une valeur seuil et conserve ensuite la même amplitude quelle que soit l’intensité de la stimulation.

• L’intensité du message nerveux est codée par la fréquence des potentiels d’action, et non par leur amplitude.

Compléments

• Les cellules sensorielles, les neurones et les cellules musculaires sont excitables et peuvent générer des potentiels d’action si elles sont suffisamment stimulées.

• Un récepteur sensoriel génère des potentiels d’action en réponse à un stimulus, dont l’intensité est codée en fréquence, puis ceux-ci se propagent sans atténuation le long de la fibre nerveuse.

💡 Astuce mémo

Amplitude fixe au-delà du seuil, fréquence variable selon l’intensité

📖 4. Transmission synaptique

★ À maîtriser

• Les neurotransmetteurs, ou neuromédiateurs, sont des molécules messagères qui assurent la transmission de l’information au niveau des synapses.

📌 Dans une synapse excitatrice, les neurotransmetteurs peuvent déclencher des potentiels d’action dans la cellule postsynaptique, tandis qu’une synapse inhibitrice empêche leur apparition.

• 🔄 Le relais synaptique médullaire se déroule ainsi :
  1. L’arrivée du message au neurone sensitif déclenche la libération de neurotransmetteurs
  2. Les neurotransmetteurs se fixent sur des récepteurs spécifiques du neurone moteur
  3. Un nouveau message nerveux naît dans le neurone moteur

• 🔄 La transmission à la cellule musculaire se déroule ainsi :
  1. L’acétylcholine est libérée par le neurone moteur
  2. Elle se fixe sur des récepteurs spécifiques de la cellule musculaire
  3. La dépolarisation déclenche un potentiel d’action musculaire

Compléments

• Parmi les neurotransmetteurs figurent :

  • l’acétylcholine
  • l’adrénaline
  • la noradrénaline
  • la sérotonine
  • la dopamine
  • l’enképhaline
  • l’endorphine

• Le sens de la transmission synaptique est imposé par la localisation des vésicules synaptiques et des récepteurs membranaires postsynaptiques.

💡 Astuce mémo

Synapse excitatrice : déclenche ; synapse inhibitrice : empêche

📖 5. Contraction musculaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité motrice : Ensemble des cellules musculaires innervées par un même neurone moteur.

★ À maîtriser

• 🔄 La contraction résulte des étapes suivantes :
  1. Le potentiel d’action musculaire se propage sur la membrane
  2. Des canaux calciques du réticulum sarcoplasmique s’ouvrent
  3. Les ions Ca2+ diffusent dans le hyaloplasme
  4. La cellule musculaire se contracte

Compléments

• Chaque terminaison axonique d’un motoneurone est en contact avec une seule fibre musculaire contractile au niveau d’une plaque motrice.

• Dans le réflexe myotatique achilléen, la contraction du muscle extenseur entraîne l’extension du pied en réponse à l’étirement de ce muscle au niveau du tendon d’Achille.

💡 Astuce mémo

Acétylcholine → potentiel musculaire → Ca²⁺ → contraction

📖 6. Commande volontaire et cortex moteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Homunculus moteur : Représentation des régions du corps par des zones correspondantes de l’aire motrice primaire.

★ À maîtriser

• La commande du mouvement volontaire est permise par l’aire motrice primaire du cortex cérébral.

• L’aire prémotrice et l’aire motrice supplémentaire planifient et organisent le mouvement, tandis que le cortex pariétal élabore les intentions du mouvement.

📌 Plus la surface attribuée à une région du corps dans l’aire motrice primaire est grande, plus la précision des mouvements de cette région est importante.

Compléments

• L’aire motrice primaire contrôle la réalisation des mouvements après intégration des messages provenant du cortex pariétal, de l’aire prémotrice et de l’aire motrice supplémentaire.

• Les cellules gliales entourent les neurones et contribuent à leur fonctionnement en apportant nutriments et dioxygène et en assurant une défense contre les pathogènes.

💡 Astuce mémo

Pariétal : intention ; prémoteur : planification ; moteur primaire : exécution

📖 7. Sommation et voies motrices

🔑 Notions clés & Définitions

• Sommation temporelle : Intégration par un neurone moteur d’informations provenant d’un même neurone à différents instants très rapprochés.
• Sommation spatiale : Intégration par un neurone moteur d’informations provenant de différents neurones au même instant.

★ À maîtriser

• 🔄 La commande motrice descendante suit ces étapes :
  1. Les neurones de l’aire motrice projettent leurs axones dans la moelle épinière
  2. Leurs terminaisons établissent des synapses avec les motoneurones
  3. Les motoneurones intègrent les messages reçus
  4. Un message moteur unique est envoyé aux fibres musculaires

Compléments

• Le corps cellulaire d’un motoneurone reçoit l’influence de nombreuses synapses, dont les messages peuvent être stimulateurs ou inhibiteurs.

• Chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur.

💡 Astuce mémo

Temporelle : même neurone à des instants rapprochés ; spatiale : neurones différents simultanément

📖 8. Plasticité cérébrale et récupération

🔑 Notions clés & Définitions

• Plasticité cérébrale : Capacité du cerveau à modifier son organisation en réponse à une stimulation environnementale.
• Accident vasculaire cérébral : Obstruction ou rupture d’un vaisseau sanguin qui entraîne l’arrêt de l’apport d’oxygène dans la zone concernée.

📝 Points essentiels

• La zone de l’aire motrice primaire consacrée aux mouvements des mains est plus étendue chez un pianiste que chez une personne ne jouant pas au piano, en lien avec une différence d’apprentissage.

• Une lésion ou une maladie du système nerveux peut modifier le comportement et rendre certains mouvements difficiles ou impossibles.

• Après un AVC touchant une partie de l’aire motrice primaire, la récupération motrice peut reposer sur la réorganisation de cette aire dans les zones non affectées.

💡 Astuce mémo

Apprentissage ou lésion → réorganisation des cartes motrices

📖 9. Molécules exogènes et récompense

★ À maîtriser

• Certaines molécules exogènes imitent des neurotransmetteurs et se fixent sur les récepteurs postsynaptiques ; le LSD se fixe sur des récepteurs à la sérotonine et la nicotine sur des récepteurs à l’acétylcholine.

• La cocaïne empêche la recapture de la dopamine et l’ecstasy celle de la sérotonine, ce qui augmente l’effet de ces neurotransmetteurs.

• Le noyau accumbens et l’aire tegmentale ventrale jouent un rôle important dans le circuit de la récompense, dont l’activation procure une sensation de plaisir.

• L’augmentation artificielle d’un neurotransmetteur peut diminuer sa production naturelle ; lorsque l’apport de drogue cesse, l’état de manque peut conduire à consommer de nouveau.

Compléments

• L’alcool réduit le pouvoir excitateur du glutamate sur certains récepteurs.

• Les molécules exogènes augmentent l’activité générale du circuit de la récompense, renforçant le comportement et pouvant conduire à un comportement addictif.

💡 Astuce mémo

Substitution ou recapture bloquée → circuit de récompense renforcé → risque de dépendance