SVTR: 3,1,4/ Cerveau et Mouvements volontaires

mardi 19 décembre 2023

3,1,4/ Cerveau et Mouvements volontaires

3/ Intégration des messages nerveux par sommation de PA

Modélisation de la sommation de potentiels d'action / logiciels :

« Nerf » de Perez : logiciel de simulation → menu « synapse »

https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez

« somspat » de Consentino : logiciel sommation spatiale :

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/flash/somspat/

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/somtemp/

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?tag=integration-nerveuse

Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur.

4/ Evolution cérébrale constante par plasticité cérébrale

Expérimentation animale sur la plasticité cérébrale :

Approche clinique de la plasticité motrice cérébrale

Plasticité corticale chez l'homme adulte : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/plasthom.htm

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de mettre en évidence la plasticité du cortex à partir de situations d’apprentissages ou de récupération post-dysfonctionnement.

Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.

Bilan vidéo

Cpassorcier: CERVEAU 1 : LES SORCIERS SE PRENNENT LA TETE 26’ : https://youtu.be/qWr8yA-ZhBI
INSERM: La commande du mouvement 3’24 : https://youtu.be/3BNtwAgtMFo

tri_bilan heuristique

L'heuristique (du grec ancien εὑρίσκω, eurisko, « je trouve »), parfois orthographiée euristique, signifie « l'art d'inventer, de faire des découvertes »

Une carte heuristique, cognitive, mentale, des idées, mind map, est un schéma, supposé refléter le fonctionnement de la pensée, représente visuellement suivant le cheminement associatif de la pensée.

http://www.mindmapping.com/fr/

http://www.cndp.fr/crdp-besancon/index.php?id=cartes-heuristiques

https://www.mindmeister.com/fr/54947760/carte-des-illustrations-pour-le-mindmapping

http://www.mmdfrance.fr/mind-manager-ressources/methode-mind-mapping/

http://svt.ac-creteil.fr/?Utiliser-un-logiciel-de-carte-4034

http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Download

http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Main_Page

ex de mindmap sur immuno

Organisation générale du système nerveux : Mind map

Évaluation

faire une Lecture critique de https://youtu.be/sin0DITXyZI

Bilan : Comportements, mouvement et système nerveux

Les réflexes

Liens : éducation à la santé : test médical du réflexe myotatique, conséquences des lésions médullaires, action des drogues.

Notions fondamentales : éléments fonctionnels de l’arc-réflexe ; muscles antagonistes ; caractéristiques structurales et fonctionnelles du neurone ; éléments structurels des synapses neuro-neuronale et neuromusculaire ; codage électrique en fréquence ; codage biochimique en concentration.

Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe. À partir d’une sensation de départ (stimulus) captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en potentiels d’action est élaboré. Il circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux (corne dorsale de la moelle épinière) où se produit le relais synaptique sur le neurone-moteur. Celui-ci conduit le message nerveux jusqu’à la synapse neuromusculaire, qui met en jeu l’acétylcholine. La formation puis la propagation d’un potentiel d’action dans la cellule musculaire entraînent l’ouverture de canaux calciques à l’origine d’une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium, provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.

Précisions : il s’agit de choisir un réflexe impliquant peu de neurones, comme le réflexe myotatique. Concernant le potentiel d’action, les mécanismes liés au fonctionnement des canaux voltage-dépendants ne sont pas au programme. Le fonctionnement des canaux calciques dans la cellule musculaire n’est pas détaillé.

Mettre en évidence les éléments de l’arc-réflexe à partir de matériels variés (enregistrements, logiciels de simulation).

Réaliser, observer des coupes histologiques de fibres et de nerfs.

Observer des coupes histologiques de moelle épinière.

Interpréter des électronographies afin de caractériser le fonctionnement d'une synapse chimique.

Cerveau et mouvement volontaire

Objectifs : en s’appuyant sur l’exploitation d’images cérébrales simples, il s’agit de montrer l’existence d’une commande corticale du mouvement.

Notions fondamentales : intégration par le neurone moteur, sommation temporelle et spatiale, aire motrice, plasticité cérébrale.

Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble. L’exploration du cortex cérébral permet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur. Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.

Observer au microscope des coupes de système nerveux central et/ou extraire, exploiter des informations sur le rôle des cellules gliales.

Utiliser un logiciel de visualisation et/ou extraire et exploiter des informations, notamment à partir d’IRMf, afin de caractériser les aires motrices cérébrales.

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de : comprendre et prévenir certains dysfonctionnements nerveux (par exemple : accident vasculaire cérébral, maladies neuro-dégénératives, infections virales…) ; mettre en évidence la plasticité du cortex à partir de situations d’apprentissages ou de récupération post-dysfonctionnement.

Le cerveau, un organe fragile à préserver

Liens : SVT – collège : message nerveux et neurone ; classe de seconde : cellule spécialisée et système de récompense.

Notions fondamentales : neurotransmetteur, molécules exogènes.

Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d’action dont la fréquence d’émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs. La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.

Précisions : l’étude de la cellule spécialisée, menée en classe de seconde, est réinvestie dans le cadre de l’examen des neurones (forme, cytosquelette, vésicules…). Un seul exemple de dysfonctionnement du système nerveux est traité. Le système de récompense, découvert en classe de seconde, peut être réinvesti lors de l’étude de certaines addictions.

Extraire des informations pour comprendre certains comportements addictifs face à des molécules exogènes.

Utiliser un logiciel de modélisation et visualisation moléculaire pour comparer neurotransmetteurs et molécules exogènes.