Chapitre 1 : Le fonctionnement du système nerveux

 Chapitre 1 : Le fonctionnement du système nerveux

Rappel : Schéma théorique de la communication (Français, Technologie, SVT)

1/ La perception de l'environnement

 Les organes sensoriels captent les variations physiques (lumière, pression, chaleur, vibration de l'air) et chimiques (odeur, saveur) de l'environnement : ce sont les stimulations (ou stimulus).

Ces stimulations excitent des cellules spécialisées des organes sensoriels, les récepteurs sensoriels, qui génèrent alors un message nerveux sensitif qui se propage sur un nerf sensitif vers les centres nerveux (moelle épinière et cerveau).

Communication nerveuse

2/ La transmission du message nerveux

Les messages nerveux sont de nature électrique ( série de signaux électrique identique (potentiels d'action) avec différentes fréquences) et se propagent par les nerfs composés de faisceaux (ensemble) d'axones. Un axone est le prolongement principal d'une cellule nerveuse, appelée neurone.

Rappel 6è :

Tous les êtres vivants sont constitués d'une seule (microbes : bactéries, levures) ou plusieurs cellules (animaux, plantes, champignons).

Une cellule est le constituant de base des êtres vivants : c'est un volume limité par une membrane cellulaire (ou plasmique), rempli d'un liquide riche en eau : le cytoplasme. Elle peut aussi contenir des structures internes, comme le noyau cellulaire. La forme de la cellule est souvent reliée à sa fonction, son rôle, dans l'organisme.

Par exemple, la cellule nerveuse , le neurone, à une forme en étoile permettant de nombreuses connexions avec d'autres neurones (réseau de neurones)

Rappel 6è et 5è (à connaître !) :

Les organismes vivants sont constitués d'organes (sauf les microbes, constitués d'une seule cellule). Les organes sont constitués de cellules spécialisées, eux même composées de molécules. Enfin, les molécules sont un assemblage d'atomes. Donc du plus petit au plus grand, les êtres vivants sont organisés en : atomes < molécules < cellules < organes < organisme.

Entre deux neurones sans contact, le message nerveux électrique devient un message nerveux chimique (en quatre étapes). Au niveau de la synapse, après l'arrivée d'un message nerveux électrique (1), des molécules appelées neuromédiateurs, sont libérées dans la fente synaptique (2) pour se fixer à d'autres molécules : les récepteurs membranaires situés sur le neurone post-synaptique (3). Cette fixation de type "clé-serrure" déclenche alors la formation d'un nouveau message électrique sur le neurone suivant (4)  : voir la vidéo.

3/ L'intégration des messages nerveux par le cerveau

Les messages nerveux sensitifs reçus par le cerveau sont analysés par des réseaux de neurones spécialisés, appelés aires cérébrales : aire de la vision, aire du touché, aire de l'audition...

Le cerveau analyse les messages sensoriels en même temps que les informations stockées dans les aires de la mémoire : c'est l'intégration. Il permet la perception de sensation et l'élaboration d'un message nerveux moteur, si besoin. Ce traitement de l'information nécessite une communication entre les aires du cerveau : la perception est alors différente pour chaque individu, selon son histoire.

L'intégration* par le cerveau correspond au traitement simultané des informations sensorielles, de mémoire, de prise de décision,... gérées par les différentes aires cérébrales (réseaux de neurones), et permettant d'aboutir à une réponse (un mouvement par exemple)

4/ La commande du mouvement

La commande du mouvement nécessite l'élaboration d'un message nerveux moteur par l'aire motrice du cerveau ou la moelle épinière. Ce message est transmis par le nerf moteur des centres nerveux vers les organes effecteurs du mouvement : les muscles.

Le message nerveux moteur est alors transmis de façon chimique au muscle par une synapse particulière, appelée jonction neuromusculaire.

L'arrivée du message nerveux électrique moteur (1) déclenche une libération de neurotransmetteurs (2) qui viennent se fixer directement sur les récepteurs membranaires des cellules musculaires (3). Contrairement à une synapse classique, c'est la contraction des fibres musculaires et donc du muscle qui est alors déclenchée (4).

 

5/ Les perturbations du fonctionnement du système nerveux.

Des stimulations trop intenses (flash lumineux, son trop fort,...) ou toxiques (gaz,...) peuvent altérer ou détruire définitivement les récepteurs sensoriels.

 Les cellules sensorielles de l'oreille interne possèdent des "cils", sortes de poils (disposés en U, en gris clair, photo de gauche) qui vibrent avec l'arrivée d'un son. Après une exposition longue et répétée, à un son trop fort, on remarque la destruction d'une partie des cils (photo de droite) : cette destruction est irréversible, la personne devient mal entendante.

Des substances chimiques (molécules) comme l'alcool et les drogues, perturbent le bon fonctionnement des synapses en mimant les neurotransmetteurs. A long terme, ces substances empêchent le renouvellement des neurones et accélère le vieillissement du système nerveux.

Les drogues sont des molécules capables de mimer les neurotransmetteurs (même forme) : elles peuvent bloquer les récepteurs membranaires et empêcher le message de passer (perte de sensation, de réflexe...) ou  activer les récepteurs, alors qu'il n'y a pas eu de message sensoriel (hallucination visuelle ou sonore,...)

 

Dans les deux causes, la perception de l'environnement est alors modifiée, l'humeur et le comportement de l'individu sont donc altérés : handicap (surdité, cécité,...), addiction (tabac, écran,...), maladie psychique (dépression,...)