Système nerveux | Les SVT à Montaigne

Le corps humain, comme tous les organismes vivants, est constamment soumis à des stimulations extérieures lui permettant d'analyser son environnement. Comment ces informations sont-elles sont-elles perçues par le corps, comment sont-elles analysées ?

Problématique : Comment les informations de l'environnement sont intégrées puis traitées par le corps ?

I - Une intégration à l'échelle de l'organisme

Alors que vous êtes en train de lire, tranquillement assis dans votre canapé, quelqu'un sonne à la porte.

Question : Comment votre corps a-t-il fonctionné pour qu'à la suite de la sonnette, vous alliez ouvrir la porte ?

Activité "De la sensation de l'environnement à la réponse du corps"

Consigne : A l'aide du texte suivant, crée un schéma expliquant la chaine de de réaction ayant permis à la personne d'attraper la balle.

Texte :

Le corps est constamment soumis à différents stimuli. On appelle stimuli, toutes les informations extérieures que le corps est capable de percevoir. Cela peut donc être un bruit, une lumière, une odeur ... Tous ces stimuli sont captés par un organe des sens : les yeux pour la vue, les oreilles pour l’ouïe, le nez pour l'odorat, la peau pour le toucher et la bouche pour le goût. Ce message sensitif transite par des nerfs sensitifs jusqu'au cerveau. Cela provoque une sensation. Cette sensation est toujours mise en perspective avec ce que la personne connait et on obtient une perception. Ainsi, sentir une odeur de citron est une sensation. Vous dire qu'elle vous rappelle l'odeur du liquide vaisselle utilisé par votre grand-mère est une perception. Votre cerveau a mis cette odeur en parallèle avec vous souvenirs.

La plupart du temps, un message sensitif entraine un message moteur. C'est un mouvement. Par exemple, si on reprend l'exemple du liquide vaisselle, l'odeur vous fera sourire, vos muscles responsables de votre sourire vont se contracter parce que cette odeur vous rappellera de bons moments. Les messages moteurs sont véhiculés par des nerfs moteurs. Ces nerfs sont reliés directement à chacun des muscles. Le cerveau peut ainsi directement commander chacun des muscles en passant par les nerfs. Une fois les muscles contractés, un mouvement arrive.

Ainsi le système nerveux est composé de 3 éléments : le cerveau, la moelle épinière (prolongation du cerveau dans la colonne vertébrale) et les nerfs qui apportent les informations des organes au cerveau ou qui amènent les informations du cerveau aux organes. Les nerfs (hormis les nerfs faciaux directement reliés au cerveau) partent et arrivent de la moelle épinière. Ils passent entre chaque vertèbre pour aller stimuler chacun des organes.

Bilan :

Organes des sens : organes indispensables à la perception du milieu.

Stimulus : signal physique ou chimique auquel un de nos organes des sens est sensible. (Un stimulus, des stimuli).

La commande du mouvement est assuré par le système nerveux qui met en relation les organes sensoriels et les muscles. Un muscle peut répondre à une stimulation extérieure perçue par un organe sensoriel qui joue le rôle de récepteur d'informations.

Le message nerveux sensitif est transmis aux centres nerveux (cerveau + moelle épinière) via un nerf sensitif. Les messages nerveux moteurs sont élaborés par les centres nerveux et transmis par les nerfs moteurs jusqu'aux muscles. On dit qu'ils sont les effecteurs du mouvement.

Schéma de l'intégration d'un stimulus

II - Le système nerveux, un engrenage bien huilé

Comme on vient de le voir, le système nerveux implique différents organes qui communiquent entre eux par le biais de nerfs. Cependant, quand on regarde de plus près le cerveau, on se rend compte que lui-même nécessite l'interaction de différentes parties internes.

Illustration des aires cérébrale Zone active dans le cerveau liée à la lecture

Bilan :

Le cerveau est organisé en aires, chacune responsable d’un fonction précise. Les aires, communiquent entre elles pour que le cerveau intègre entièrement toutes les informations. Comme tous les organes, le cerveau est composé de cellules. Ces cellules, particulières de par leurs formes, fonctions et fonctionnement, s'appellent des neurones.

III - Une communication entre cellules

Nous avons déjà vu dans la partie sur la reproduction que les cellules communiquaient entre elles. Le premier moyen de communication vu est le système hormonal. Il permet une réponse sur le long terme mais nécessite un temps de mise en action. Or, pour effectuer un mouvement, entre la décision du mouvement et les muscles qui effectuent le mouvement, nous sommes quasiment dans l'instantanéité. Le système hormonal n'est donc pas viable pour ce genre de tâche. Le système nerveux va alors mettre en place un autre système de communication cellulaire beaucoup plus rapide.

Question : Qu'est-ce qu'un neurone et comment communique-t-il ?

Photographie d'un neurone

Un neurone est composé de trois parties :

- Le corps cellulaire, partie centrale du neurone dans laquelle se trouve le noyau

- L'axone, prolongation du corps cellulaire pour communiquer avec un neurone

- Les dendrites, excroissances du corps cellulaire qui reçoit les informations d'un axone d'un autre neurone.

La zone de communication entre deux neurones, entre la terminaison axonale d'un neurone et la dendrite du neurone suivant est appelée synapse.

Axone du neurone A

Neurotransmetteur

Synapse

Dendrite du neurone B

Microscopie d'une synapse et schéma d'interprétation

La synapse est le lieu de communication entre deux neurones. Cette zone présente une particularité. En effet, les neurones ne sont pas en contact. Ils véhiculent les informations sous forme d'un signal électrique mais, par l'absence de contact entre les deux neurones, la continuité du signal électrique est interrompu. Les informations sont alors communiquées d'un neurone à l'autre via un message chimique, les neurotransmetteurs.

Bilan :

Neurone : Cellule qui constitue le système nerveux (cerveau, moelle épinière, nerfs)

Synapse : Zone de communication entre deux neurones. Un espace sépare les deux neurones, c'est la fente synaptique.

Neurotransmetteur : Molécule produite par un neurone pour communiquer avec un autre neurone dans une synapse.

Les aires cérébrales sont des ensembles de neurones qui communiquent. Le message nerveux est de nature électrique à l’intérieur du neurone. Quand le signal passe d’un neurone à un autre, au niveau de la synapse, le message est dit « chimique ». Le premier neurone envoie des substances chimiques sur le neurone suivant qui va transformer ce message en nouveau message électrique et ainsi de suite.

IV - La mémoire au service des apprentissages

La mémoire est une fonction cérébrale qui va bien plus loin que de se souvenir où on a mis ses clés ou du dernier cours de SVT. On distingue 3 types de mémoire : court terme, de travail et de long terme. Ce diaporama, vu et travaillé en classe explique comment elles fonctionnent les unes avec les autres et comment les travailler.

Tu trouveras aussi, en bas de cette page, des exercices pour stimuler ta mémoire et ainsi progresser dans ta façon d'apprendre. Le meilleur exercice pour progresser et ce, comme dans n'importe quelle discipline, est de se connaitre soi-même avant d'essayer de progresser (faire le quiz sur les types de mémoire). Chacun possède son propre fonctionnement et ce qui fonctionne pour toi ne fonctionnera pas systématiquement pour quelqu'un et inversement. Il faut donc souvent plusieurs mois ou années pour comprendre comment on fonctionne.

V - La mémoire, un outil précieux à conserver

L'usage de certaines drogues, notamment le cannabis peut avoir des effets à long terme. En effet, l'usage répétitif du cannabis va entrainer toutes une série de problèmes:

A long terme, l'usage du cannabis crée une dépendance par la sécrétion de dopamine (un neurotransmetteur) produisant un effet euphorisant et relaxant. Cet effet positif permet de créer une dépendance car l'usager a envie de revivre la sensation agréable à nouveau.
Cette dépendance crée un effet pervers. En effet, les drogues provoquent l'effet suivant : il faut constamment une dose supplémentaire pour retrouver l'effet vécu précédent. Le consommateur régulier augmente donc fréquemment sa dose de consommation pour retrouver l'effet recherché dans sa consommation de drogue. Cette augmentation de dose va toucher différentes zones du cerveau.
Les différentes zones du cerveau touché par les molécules actives issues de drogue sont celles qui gèrent la mémoire à court terme, mais aussi les zones qui gèrent la capacité d'attention, les émotions, la tonicité musculaire (problème de motricité) et la capacité du cerveau à gérer les informations lui provenant de l'environnement.