SVT-Lorraine

Accueil » Ressources pour le lycée » Terminale S » Progressions - TS Obligatoire

Thème 3B – Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse

Durée

5 à 6 semaines

 

Acquis

  • Collège : commande du mouvement (communication nerveuse, récepteur, centre nerveux, message nerveux sensitifs et moteurs, effecteur).
  • 2nde les structures utilisées lors d’une activité physique : articulations, muscles, tendons, boucle de régulation nerveuse (PA)
  • 1ère : œil, photorécepteurs, aires cérébrales, plasticité

 

Objectif

Etude plus fine de la communication nerveuse, approfondissement des connaissances  sur le neurone et la synapse.

 

Deux exemples de progression :

Chapitre 1 – Le réflexe myotatique : un exemple de commande réflexe du muscle

Accroche : mise ne évidence d’un reflexe simple ou reflexe de posture

Quelles sont les caractéristiques d’un reflexe ?

I. Tester l’intégrité du système neuromusculaire

Définition du réflexe myotatique à travers la compréhension d’un geste médical

Quels sont les organes et cellules impliqués dans le réflexe ?

II. Mise en évidence des structures anatomiques et cellulaires intervenant dans le réflexe myotatique

A. Trajet du message nerveux

Activité : trajet du message nerveux impliqué dans le réflexe myotatique : EXAO

B. Structures impliquées tout au long de ce trajet

Activité : observation microscopique de nerf rachidien de grenouille dilacéré ou non  et de moelle épinière

Activité : signification d’une expérience historique : l’expérience de Magendie

Schéma d’un neurone / schéma bilan appliqué au réflexe achilléen

Quelles sont les caractéristiques des messages nerveux ?

III. Caractéristiques du message nerveux moteur et transmission à la fibre musculaire

Activité : genèse et caractéristique de la propagation du message nerveux le long d’un neurone (logiciel de simulation) et réponse du muscle

Comment se transmet le message entre 2 neurones ?

Activité : caractéristiques du fonctionnement d’une synapse chimique (bouton synaptique, neuromédiateur, acétylcholine, exocytose)

Activité : substances pharmacologiques  et fonctionnement de la synapse Ex : curare, conotoxine, épibatidine, nicotine, strychnine, cobratoxine, cocaïne

Reprise du schéma bilan et mise en fonction avec rôle synapse

Transition : reprise de l’activité EXAO pour comparer la vitesse des réponses réflexe et volontaire

 

Chapitre 2 – De la volonté au mouvement

Accroche : personne ayant un avc → paralysie du côté opposé ; un spina bifida → paralysie des membres

TP ExAO : réflexe achilléen et activité volontaire : mise en évidence du retard de réponse

Quelles sont les structures qui commandent les mouvements ?

I. Le cerveau : point de départ d’un Activité volontaire

Activité : imagerie médicale et aires motrices (logiciel « eduanatomist »)

II. Trajet des messages des récepteurs jusqu’à l’effecteur

Activité : étude de cas cliniques (paralysie suite à des atteintes médullaires)

III. Le motoneurone intègre différentes informations

Activité : sommation des informations au niveau motoneurone EXAO muscles antagonistes

 

Chapitre 3 - Motricité et plasticité cérébrale

I. Un fonctionnement qui dépend de l’individu

Activité : comparaison d’imagerie médicale de différents individus

Activité : lien génotype et phénotype  Ex syndrome Williams-Beuren

II. Le cerveau présente une grande plasticité

Activité : étude de résultats d’expériences ou de d’opérations (sujet atteint syndactylie, magnétoencéphalographie ; cortex somatosensoriel d’un violoniste et d’un non violoniste…)

Activité : étude d’images encéphales après AVC et après rééducation et conséquences

Bilan : Intérêt de préserver et entretenir ce capital : message prévention santé : drogues/ médicaments/ santé physique et capacité du cerveau : message pour la préparation au bac  qui nécessite une bonne hygiène de vie !

Chapitre 1 – Le réflexe myotatique, un exemple de commande réflexe du muscle

Définition du réflexe myotatique : contraction d’un muscle en réponse à son propre étirement à partir de l’observation du réflexe rotulien sur un élève

Comment s’effectue un réflexe myotatique ?

  • Mesure de l’Activité électrique du muscle extenseur avec et sans contraction volontaire du muscle fléchisseur à l’aide d'un dispositif EXAO (possibilité d’enregistrement de l'activité électrique des muscles antagonistes en relation avec ce qui sera vu dans le chapitre 2 : le motoneurone intègre des informations diverses) et exploitation des enregistrements obtenus.

Le réflexe myotatique met en jeu différents éléments qui constituent l'arc-réflexe.

Quels sont les circuits neuroniques impliqués dans la réalisation du réflexe achilléen ?

  • Réalisation d’une dissection du membre inférieur d’une Grenouille afin d’isoler le nerf sciatique et d’en étudier la structure
  • Réalisation d’observations microscopiques et de dessins  de coupes transversales de moelle épinière, de nerf, nerf dilacéré (dessins d'observation)
  • Exploitation de cas cliniques et de résultats expérimentaux (logiciel gratuit réflexe myotatique) pour établir les circuits neuroniques mis en jeu.
  • Construction d'un schéma de synthèse montrant le  trajet des messages (circuit monosynaptique)
  • Correction en autonomie grâce à http://www.biologieenflash.net/ (choisir biologie puis biologie humaine et réflexe achilléen)

Le réflexe myotatique est un réflexe monosynaptique.

Quelle est la nature du message qui circule le long de ces circuits neuroniques ?

  • Détermination des caractéristiques du PR et du PA grâce à l’utilisation du logiciel Neurostim

Comment le message nerveux est-il codé ?

  • Exploitation d'enregistrements obtenus au niveau d'une fibre nerveuse grâce à l’utilisation du logiciel Neurostim

Le neurone moteur conduit un message nerveux codé en fréquence de potentiels d'actions.

Comment le message nerveux est-il transmis d'un neurone à un autre neurone ou à une cellule musculaire ?

  • Détermination de  la structure et du fonctionnement d’une synapse grâce à l’étude d’électronographies et à l’utilisation du logiciel « Sympsynapse »
  • Réalisation d'un schéma de fonctionnement d'une synapse.

La commande de la contraction met en jeu le fonctionnement de la synapse neuromusculaire.

Schéma-bilan : neurone, synapse chimique

Bilan : Le réflexe myotatique est un outil diagnostique pour identifier d’éventuelles anomalies du système neuromusculaire

 

Chapitre 2 : De la volonté au mouvement

Comment expliquer les paralysies des membres inférieurs qui apparaissent suite à une lésion de la moelle épinière ?

  • Etude de documents sur la maladie de Parkinson
  • Observation  et exploitation d’images médicales : Tomographie, IRM  grâce à l’utilisation du logiciel : « Eduanatomist »
  • Etude de l’organisation du cortex cérébral : Site internet : http://lecerveau.mcgill.ca/
    → choisir « le corps en mouvement » puis le cortex moteur  (différents niveaux d’explication).

Comment un motoneurone réagit-il lors de la réception d’informations diverses 

  • Exploitation d'enregistrements obtenus au niveau d’un motoneurone.
  • Exploitation des mesures obtenues lors du réflexe achilléen : mesure de l’activité électrique du muscle extenseur avec et sans contraction volontaire du muscle fléchisseur.

 



Autres pages dans Progressions - TS Obligatoire : 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8

 

© SVT Lorraine 2022