Term spé SVT. Test 40. Système Nerveux. Le cerveau : Fonctionnement

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Terminales spé SVTTest 40 de connaissancesSystème nerveux Le cerveau : fonctionnement.

Une question affichée, pas de QCM. Faites afficher la réponse pour comparer avec la vôtre. Pas de compteur, l'objectif étant simplement de faire l'état de vos connaissances.

29 questions

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By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 11

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 20

Sommaire

Question 19

Question 21

Question 22

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

Question 28

Question 27

Question 29

sommaire

QUESTION 1

Qu'est-ce qu'une IRM ?

Réponse

L’IRM (imagerie par résonance magnétique) est une technique permettant d’obtenir des images anatomiques de l'organisme correspondant à des coupes virtuelles ou en 3D, avec une précision inférieure au millimètre. Il est possible de visualiser chez une personne les structures cérébrales avec une grande précision mais aussi de déterminer les variations d’activité de certaines zones lorsque le sujet effectue une tâche déterminée, on parle alors d’IRM fonctionnelle ou IRMf.

Researcher-test, par NIMH via Wikimédia Commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Researcher-test.jpg800px-Modern_3T_MRI, Photographié par l' utilisateur: KasugaHuang le 27 mars 2006 à l' hôpital général Tri-Service , Taiwan ., via Wikimédia commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Modern_3T_MRI.JPG

Images d’Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle.

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QUESTION 2

Réponse

Combien de plans sont visibles lors d'une IRM ?

L'IRM permet d'obtenir des images selon trois plans de coupe :- Horizontal / Transversal- Frontal / Latéral- Sagittal

Images structurelles du cerveau obtenues par IRM

f10-01-9782294753961.jpg, CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International, http://wiki.side-sante.fr/lib/exe/detail.php?id=sides%3Aref-trans%3Aimagerie_dfgsm%3Achapitre_10_traitement_de_l_image_reconstruite&media=sides:ref-trans:imagerie_dfgsm:f10-01-9782294753961.jpg AxesAnatomieCerveau par Zwarck, Adaptation de: http://www.neur-one.fr/neurophysiologie%202B1SNCS%20g%E9n%E9ralit%E9s.pdf, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AxesAnatomieCerveau.png

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QUESTION 3

Réponse

Avant l'existence de l'IRM, comment déterminait-on les rôles de chaque territoire du cerveau ?

L’IRM fonctionnelle permet de déterminer le rôle de chaque territoire du cerveau. Cependant avant que l’IRM n’existe, les rôles de ces territoires étaient déterminés par l’étude des perturbations cérébrales comme les tumeurs ou les accidents vasculaires cérébraux (AVC).

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QUESTION 4

Qu'est-ce qu'un AVC ?

Réponse

Un AVC est un trouble de la circulation sanguine irriguant un territoire du cerveau. Le terme d’accident est utilisé pour souligner le caractère soudain de l’apparition des symptômes. En effet, il peut arriver qu’un caillot obstrue subitement une artère cérébrale ou bien que la paroi d’un vaisseau sanguin se rompt, provoquant alors une hémorragie cérébrale. La partie normalement irriguée par ce vaisseau cesse alors de fonctionner.

800px-Brain_diagram_fr, par Mysid , traduit par JDifool via Wikimédia Commons, domaine publlique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brain_diagram_fr.png

IRM structurelle d’une personne ayant subi un accident vasculaire cérébral dans l’hémisphère gauche et ayant perdu la motricité du bras droit

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Réponse

Qu'est-ce qu'une hémiplégie ?

QUESTION 5

On parle d’hémiplégie lorsque la paralysie ne touche qu’un seul côté du corps.

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QUESTION 6

Quelles sont les différentes zones motrices du cortex cérébral ?

Réponse

Les différentes zones motrices du cortex cérébral sont :- les aires motrices primaires- les aires prémotrices : cortex prémoteur ou aire prémotrice APM et aire motrice supplémentaire ou AMS.

Cortex_sensorimoteur1 ; par via Wikimédia Commons, par Pancrat propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cortex_sensorimoteur1.jpg

Cortex sensorimoteur

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QUESTION 7

Quel est le rôle des aires motrices primaires ?

Réponse

Les aires motrices primaires situées dans chaque hémisphère cérébral, appelées aussi cortex moteur ou zone M1, commandent directement les mouvements.

Cortex_sensorimoteur1 ; par via Wikimédia Commons, par Pancrat propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cortex_sensorimoteur1.jpg

Cortex sensorimoteur

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QUESTION 8

Quel est le rôle des aires prémotrices ?

Réponse

Les aires prémotrices jouent un rôle dans la planification de l’exécution du mouvement :- AMS (aire motrice supplémentaire) coordonne et planifie le geste- APM (aire prémotrice /cortex prémoteur) organise le mouvement.Le cortex pariétal, quant à lui, transforme l’information visuelle en information spatiale et en intention de mouvement.

Cortex sensorimoteur

Cortex_sensorimoteur1 ; par via Wikimédia Commons, par Pancrat propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cortex_sensorimoteur1.jpg

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QUESTION 9

Qu'est-ce qu'un homonculus ?

Réponse

Homonculus signifie en latin "petit homme". En médecine, l'homonculus désigne la représentation, sous forme d'une silhouette humaine, de l'importance qu'occupe chaque fonction de l'organisme dans le cerveau.On représente l'importance des différents territoires du cortex moteur par un "Homonculus moteur". Il se base sur la place accordée au contrôle et à la gestion de chaque muscle par le cortex cérébral.L’homonculus somatosensoriel qui représente la projection de la sensibilité générale du corps au niveau de l’aire somesthésique primaire lui ressemble très fortement.

Homunculus, par Albert Kok sur Wikipedia néerlandais, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Homunculus.PNG 609px-Sensory_Homunculus-en.svg, par Fichier: 1421 Homunculus sensoriel.jpg : OpenStax College, travail dérivé: Popadius, via wikimedia commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sensory_Homunculus-en.svg

Homonculus moteur et Homonculus somatosensoriel en 2D

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QUESTION 10

Pourquoi la représentation 3D de l'Homoculus montre un humain difforme ?

Réponse

Homonculus somatosensoriel et moteur en 3D, Museum of Natural History, Londres, basé sur l'homoncule corticale cartographiée par le Dr Wilder Penfield.

800px-Sensory_and_motor_homunculi, par Dr Joe Kiff via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sensory_and_motor_homunculi.jpg

Sachant que la plus grande partie du cortex cérébral s'occupe des muscles du visage et des mains, la silhouette obtenue est difforme. L'homonconlus moteur est ainsi représenté avec de très grandes mains et une grosse tête, sur un tronc fluet. Jambes, bras et pieds sont de petites tailles. En résumé, sur l'Homonculus, plus une partie du corps est imposante, plus la partie du cortex cérébrale la gérant est importante.

Homonculus somatosensoriel et moteur en 3D, Museum of Natural History, Londres, basé sur l'homoncule corticale cartographiée par le Dr Wilder Penfield.

800px-Sensory_and_motor_homunculi, par Dr Joe Kiff via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sensory_and_motor_homunculi.jpg

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QUESTION 11

Quelles sont les grandes fonctions de chaque lobe cérébral ?

Réponse

Les fonctions de chaque lobe cérébral sont les suivantes : - Les lobes frontaux : parole et langage, raisonnement, mémoire, prise de décision, personnalité, jugement, mouvements. - Les lobes pariétaux : lecture, repérage dans l’espace, sensibilité. - Les lobes occipitaux : vision - Les lobes temporaux : langage, mémoire, émotions.

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QUESTION 12

De manière générale, quel hémisphère commande quoi ?

Réponse

D’une manière générale, l’hémisphère droit commande le côté gauche du corps et inversement. Cependant, la répartition des fonctions à l’intérieur des lobes n’est pas totalement figée. Certaines fonctions sont gérées dans des zones différentes selon les personnes. Ainsi, la zone du langage est généralement située dans le lobe temporal gauche chez les droitiers, alors qu’elle peut être située des deux côtés chez les gauchers.

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QUESTION 13

Qu'est-ce que la voie pyramidale ?

Réponse

Les messages nerveux qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones et descendent dans la moelle épinière. À différents niveaux, ces neurones sont en connexion synaptique avec les motoneurones.Ces voies motrices sont croisées de telle sorte que la commande des mouvements volontaires est controlatérale : c’est l’aire motrice de l’hémisphère cérébral droit qui commande la partie gauche du corps, et inversement.Ces voies motrices constituent la « voie pyramidale ».

Gray764, par Henry Vandyke Carter, domaine publique, via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gray764.png

Voie pyramidale

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QUESTION 14

Qu'est-ce qu'un disque intervertébral ?

Réponse

Le disque intervertébral (bleu ciel sur le schéma) est une structure présente entre chaque vertèbre. Il confère à la colonne vertébrale de la souplesse et a un rôle d’amortisseur.

800px-ACDF_coronal_english, par debivort via Wikimédia Commons, Œuvres dérivées de ce fichier: Ernia del disco animation.gif, CC-BY-SA-3.0-migré, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ACDF_coronal_english.png

Organisation d’une section de colonne vertébrale

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QUESTION 15

Qu'est-ce qu'une hernie discale ?

Réponse

Il arrive que le disque intervertébral s’use, que les fibres de l’anneau fibreux se détériorent et que le noyau se répande dans les fissures : c’est la hernie discale. Les hernies discales touchent le niveau lombaire le plus souvent, le niveau cervical parfois, le niveau thoracique très rarement.

800px-ACDF_coronal_english, par debivort via Wikimédia Commons, Œuvres dérivées de ce fichier: Ernia del disco animation.gif, CC-BY-SA-3.0-migré, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ACDF_coronal_english.png

Organisation d’une section de colonne vertébrale et hernie discale à droite

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QUESTION 16

Quelles peuvent être les conséquences d'une hernie discale ?

Réponse

Les hernies discales provoquent une compression de la moelle épinière et une inflammation de celle-ci. Cette compression peut avoir pour conséquence une interruption des voies nerveuses provenant du cerveau et des voies sensitives ascendantes.Cette interruption peut avoir pour conséquences des paralysies (troubles de la motricité) mais aussi des paresthésies (troubles de la sensibilité), d'où des handicaps (incapacité de se mouvoir, incontinence urinaire ou fécale, etc). Ces conséquences dépendent du niveau de la compression (plus ou moins haute) et de l'importance de cette dernière. Ces lésions peuvent être réversibles ou irréversibles.

Lagehernia par Mjorter sur Wikipedia néerlandais, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lagehernia.png

Hernie discale au niveau des vertèbres lombaires

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QUESTION 17

Qu'est-ce qu'une paraplégie ?

Réponse

On parle de paraplégie lorsque la paralysie concerne les membres inférieurs et la partie basse du tronc et donc que la lésion de la moelle épinière a eu lieu au niveau des vertèbres thoraciques ou lombaires.

Spinal_column_curvature-fr.svg par vsion et Jmarchn via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spinal_column_curvature-fr.svg

Organisation de la colonne vertébrale et qualification des vertèbres

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QUESTION 18

Qu'est-ce qu'une tétraplégie ?

Réponse

On parle de tétraplégie quand les 4 membres sont paralysés et que dans ce cas la lésion a eu lieu au niveau des vertèbres cervicales.

538px-Compressive_myeolopathy_C6C7 par Jmarchn propre travail, via wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Compressive_myeolopathy_C6C7.png

Compression de la moelle épinière au niveau des vertèbres cervicales C6 et C7

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QUESTION 19

Toutes les synapses ont un principe de fonctionnement identique, mais selon le neurotransmetteur qu’elles libèrent, les synapses peuvent avoir des effets opposés sur le neurone post-synaptique.Quels sont les deux types de potentiels postsynaptiques ?

Réponse

On caractérise deux types de potentiel postsynaptique :• le potentiel postsynaptique excitateur (ou PPSE) diminue la différence de potentiel entre les deux côtés de la membrane plasmique. Autrement dit le PPSE dépolarise localement la membrane : si la dépolarisation atteint le seuil, un potentiel d’action apparaîtra. On parle de synapse excitatrice. • le potentiel postsynaptique inhibiteur (ou PPSI) augmente la différence de potentiel. Il hyperpolarise la membrane empêchant la naissance de tout potentiel d’action. On parle de synapse inhibitrice.

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QUESTION 20

Citez un exemple de connexion synaptique génératrice d'un PPSi et un exemple de connexion synaptique génératrice d'un PPSE.

Réponse

Dans le circuit réflexe Achiléen, les messages issus des fuseaux neuromusculaires stimulés doivent provoquer la contraction du muscle étiré et le relâchement du muscle antagoniste. La terminaison axonique du neurone sensitif se divise en plusieurs boutons synaptiques : certains sont connectés au motoneurone du muscle étiré et d’autres à un interneurone. Ce dernier est lui-même connecté au motoneurone du muscle antagoniste et a pour rôle de l’inhiber.Les synapses du neurone sensitif avec le motoneurone du muscle étiré et l’interneurone sont excitatrices : elles génèrent donc des PPSE. La synapse entre l’interneurone et le motoneurone du muscle antagoniste est inhibitrice : elle génère donc un PPSI à l'origine d'un relâchement du muscle antagoniste.

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QUESTION 21

Que nomme-t-on "l'intégration" ?

Réponse

Un neurone est connecté à plusieurs dizaines de milliers d'autres neurones, il est donc inimaginable de traiter individuellement chaque potentiel postsynaptique. Le neurone effectue donc une sommation algébrique des potentiels et c'est ce phénomène qu'on appelle intégration nerveuse. Cette sommation aboutit donc soit à une hyperpolarisation : dans ce cas le neurone ne réagit pas ; soit à une dépolarisation : il y a alors création d'un potentiel d'action si l'intensité seuil est atteinte.

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QUESTION 22

Qu'est-ce que la sommation temporelle ?

Réponse

On parle de sommation temporelle si plusieurs potentiels d’action très rapprochés arrivent par la même fibre présynaptique : leur effet s’accumule et peut déclencher la niassance d'un potentiel d'action.

Sommation spatiale et temporelle sans les PPS, par Allain Gallien , modifiée par Sandra Rivière http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3188

Alors qu’un seul PPSE (identifié X) ne génère pas de potentiel d’action, la sommation de 3 PPSE successifs est à l’origine du déclenchement d’un potentiel d’action.

Sommation_Potentiel_gradués, par v propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sommation_Potentiel_gradu%C3%A9s.jpg

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QUESTION 23

Qu'est-ce que la sommation spatiale ?

Réponse

On parle de sommation spatiale si plusieurs fibres nerveuses présynaptiques conduisent des potentiels d’action qui atteignent les synapses au même moment : leur effet s’accumule ce qui peut entraîner la naissance d'un potentiel d'action.

Sommation spatiale et temporelle sans les PPS, par Allain Gallien , modifiée par Sandra Rivière http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3188

Sommation_Potentiel_gradués, par v propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sommation_Potentiel_gradu%C3%A9s.jpg

Alors qu’individuellement les 2 PPSE X et Y provenant de 2 synapses différentes ne déclenchent pas de potentiel d’action, la réalisation de ces 2 PPSE simultanément sur le neurone génère un potentiel d’action.

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QUESTION 24

Donnez un exemple de circuit neuronal présentant une intégration.

Réponse

L'amplitude de la réponse musculaire lors d’un réflexe varie en fonction des conditions dans lesquelles le sujet est placé. S’il contracte volontairement le muscle fléchisseur (le jambier) au moment où un réflexe myotatique est déclenché sur l’extenseur (le soléaire), la réponse de ce dernier est amoindrie. En effet, le muscle antagoniste, le jambier n’est pas inhibé mais stimulé : il se contracte car les terminaisons synaptiques issues de la voie pyramidale ont une action excitatrice sur le motoneurone du jambier. Les terminaisons synaptiques issues de la voie pyramidale sont également connectés à un interneurone inhibiteur du motoneurone alpha du soléaire : en stimulant cet interneurone, elles provoquent une inhibition du motoneurone alpha du soléaire provoquant ainsi le relâchement de ce muscle. Le relâchement forcé du soléaire par la voie pyramidale limite l’étirement subi par les fibres musculaires lors du choc, inhibant ainsi le réflexe. Ceci montre bien que si la contraction du muscle répond bien au stimulus (le choc porté sur le tendon), elle tient aussi compte des messages reçus simultanément par la voie pyramidale : c’est ce qu’on appelle l’intégration.

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QUESTION 25

Pourquoi un motoneurone peut-il traiter plusieurs informations et pas la fibre musculaire ?

Réponse

Grâce à ses propriétés intégratrices des PPSE et des PPSI, le motoneurone émet un message nerveux moteur unique tenant compte des multiples informations de diverses provenances. La fibre musculaire, en revanche, ne reçoit un message que d’un seul motoneurone : contrairement au motoneurone, une fibre musculaire n’a donc aucune capacité d’intégration.

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QUESTION 26

Qu'est-ce que la plasticité cérébrale ?

Réponse

La comparaison des cartes motrices de plusieurs individus révèle l’existence de variations : nous n’avons pas tous le même cerveau. Ces différences interindividuelles ne sont pas innées : elles s’acquièrent au cours du développement par apprentissage des gestes. Même chez l’adulte, le cerveau apprend et se réorganise. C’est ce qu’on appelle la plasticité cérébrale.

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QUESTION 27

Comment s'effectue la récupération après un AVC ?

Réponse

À la suite d’un AVC, il subsiste en général dans le cerveau, une zone nécrosée, c'est-à-dire irrémédiablement détruite. Cependant, on constate, le plus souvent, une récupération du déficit moteur. Cette faculté de récupération est bien entendue limitée par l’importance de la lésion mais elle dépend aussi et beaucoup de la mise en œuvre rapide d’une rééducation. Cette récupération progresse sur une durée de quelques semaines à quelques mois. Cependant, elle ne correspond pas à une remise en service de la zone lésée. Les IRM fonctionnelles ont démontré que cette récupération repose sur différents remaniements, impliquant des territoires situés dans les deux hémisphères. La plasticité cérébrale permet une récupération parfois étonnante : ainsi plusieurs années après une amputation, le cerveau d’un patient peut se réapproprier le contrôle d’une main greffée !

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QUESTION 28

Le cerveau adulte produit-il de nouveaux neurones ?

Réponse

La plasticité dont fait preuve le cerveau est porteuse d’espoirs. En effet, on a longtemps cru que les neurones ne pouvaient se renouveler et qu’une inexorable diminution de leur nombre expliquait les symptômes du vieillissement. Or des études récentes montrent que certaines zones du cerveau disposent de cellules souches et sont donc capables de produire de nouveaux neurones capables de s’intégrer à un réseau existant. Cependant ce sont principalement des interneurones.

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QUESTION 29

Quels neurones du cerveau ne sont pas remplacés ?

Réponse

Les neurones du cerveau qui ne sont pas remplacés sont :- les neurones à dopamines touchés dans les cas de la maladie de Parkinson, - les neurones à acétylcholine qui disparaissent dans la maladie d’Alzheimer, - les neurones multipolaires des zones motrices touchées par des AVC ne sont pas remplacés.

800px-Alzheimer's_disease_brain_comparison, par via wikimedia commons, travail dérivé: Garrondo ( discussion ), SEVERESLICE_HIGH.JPG : ADEAR: "Alzheimer's Disease Education and Referral Center, un service de l'Institut national sur le vieillissement.", PRECLINICALSLICE_HIGH.JPG : ADEAR: "Alzheimer's Disease Education and Referral Center, un service de l'Institut national sur le vieillissement.", domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alzheimer%27s_disease_brain_comparison.jpg

Comparaison d’un cerveau normal âgé et d’un cerveau de patient atteint d’Alzheimer

The end !!