Tarn : la vie à tout prix malgré la maladie de Charcot pour Pone, l'ancien rappeur

 

Lors du réflexe myotatique, le cerveau n'est pas un acteur de la contraction musculaire, car c'est un réflexe; en revanche, lorsque nous voulons faire un mouvement, notre cerveau intègre nos informations sensorielles pour commander nos muscles comme lorsque nous voulons frapper dans une balle de tennnis.

Comment notre cerveau controle-t-il nos muscles?

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03:24 Cycle 4, Lycée Général et technologique, Terminale S La séquence décrit d'abord l'ensemble des processus cérébraux qui ont lieu avant même d'effectuer un mouvement. La communication du cortex moteur avec de multiples zones cérébrales est précisée et son organisation en différentes zones allouées à des parties du corps bien précises est schématisée.

 Complétez ce schéma:

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Les 2 grandes divisions du système nerveux:

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 Plan du cours:

1- Comment peut-on voir le cerveau ?

2- Comment le message nerveux est-il conduit du cerveau aux muscles ?

3- Que se passe-t-il dans le cerveau lorsque nous apprenons un geste très précis comme jouer d'un instrument de musique?

4-Comment peut-on expliquer nos comportements addictifs?

 

 1- Comment peut-on voir le cerveau ?

Analyse d'un cas clinique : Monsieur X (il s’agit du sujet 12212 de la banque Neuropeda)

 Informations:

  • Monsieur X est paralysé du coté droit.

  • La lésion consécutive à l’AVC est observable : image IRMsujet12212anatpathologieAVC_T2_J1 relative au sujet 12212 de la banque Neuropeda, acquise un jour après la survenue de l’AVC (Origine des images : Dr Charlotte Rosso, chef de clinique, service des urgences neurovasculaires, Hôpital Pitié-Salpétrière, Paris)

Activités:

Ouvrez EduAnat2 à partir du lien ci-dessous:

Exploitez les ressources documentaires et informatiques proposées afin de mettre en  évidence une commande corticale du mouvement et de localiser les aires impliquées dans cette commande.

  • Exploitez la description du cas clinique et l’image anatomique associée afin de mettre en évidence une commande corticale du mouvement.
  • À l’aide des fonctionnalités du logiciel EduAnatomist, exploitez les images d’IRMf d’un sujet normal afin de localiser précisément les aires recherchées.
  • A quoi reconnait-on la zone lésée et pourquoi?
  • Sachant que ceci est une vue de dessus, et que l'avant du cerveau se situe en haut, dans quel hémisphère est localisée la lésion?
  • Précisez sa localisation approximative.
  • Quel grand principe de fonctionnement du cerveau peut-on déduire?

 

Construction et lecture des images fonctionnelles du sujet 13112 bougeant la main:

Informations:

Indications scientifiques et techniques

  • Le sujet reçoit l’instruction visuelle ou auditive « cliquez trois fois sur le bouton droit » ou « cliquez trois fois sur le bouton gauche ».
  • Ils doivent juste appuyer trois fois rapidement sur le bouton indiqué. Les événements interviennent au hasard au cours du temps avec un intervalle moyen de 3 secondes entre les stimuli, avec 5 occurrences par événement.

Les stimuli sont donc soit visuels, soit auditifs :

  • Les stimuli auditifs sont d’une durée d’environ une seconde et demi,
  • et les phrases visuelles sont présentées sous la forme de 4 écrans visuels successifs de 250 ms, afin d’éviter au sujet d’avoir à faire des saccades visuelles sur des stimuli trop étendus.

Le contraste clic gauche – clic droit combine 4 conditions expérimentales :

  • cliquer avec la main gauche
  • ou avec la main droite
  • après une consigne visuelle
  • ou auditive et s’appuie sur 20 essais pendant le temps de la manipulation.

(Clic droit : 5 instructions vidéo, 5 instructions audio, soit 10 essais et Clic gauche : 5 instructions vidéo, 5 instructions audio, soit 10 essais).

  • Les aires impliquées dans la réponse motrice de la main sont mises en évidence sur les images de différence statistique entre les réponses motrices de la main gauche et de la main droite

(Test T d’activation après clics main gauche versus clics main droite, quelles que soient les stimulations, auditives ou visuelles)

  • Images IRM sur EduAnatomist du sujet 13112fonctionMotriciteMainGaucheVersusDroite
  • et image IRM sujet 13112fonctionMotriciteMainDroiteVersusGauche

Seuils de visualisation des images fonctionnelles pour une signification correspondant à une publication scientifique:

  • Calque fonctionnel correspondant au test de différence entre l’activation motrice de la main droite versus celle de la main gauche,  sous Edu Anatomist : seuil inférieur à 75 et seuil supérieur à 100.
  • Calque fonctionnel correspondant au test de différence entre l’activation motrice de la main gauche versus celle de la main droite,  sous Edu Anatomist : seuil inférieur à 80 et seuil supérieur à 100.

Activités:

Ouvrez EduAnat2 à partir du lien ci-dessous:

  • ouvrir l'image anatomique du sujet 13112
  • puis superposez un calque fonctionnel du sujet 13112fonctionMotriciteMainGaucheVersusDroite
  • trouvez la zone qui s'est activée, localisez le lobe du cerveau
  • faite la même chose avec le calque fonctionnel sujet 13112fonctionMotriciteMainDroiteVersusGauche
  • que remarquez-vous, qu'en déduisez-vous ?

 Source : http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneuroimagerie/test-architecture-neuropeda/fiches-pedagogiques/1-irm/1-3-imagerie-fonctionnelle/1-3-1-sensibilite-motricite/1-3-1-1-motricite/1-3-1-1-motricite

 

Article à lire:

MRIapps_R

 

 

 

 
L'IRM anatomique et IRM fonctionnelle

Explication pédagogique du fonctionnement de l'IRM anatomique et de l'IRM fonctionnelle.

Avec cette application vous pouvez concevoir et mettre en oeuvre des situations d’IRM fonctionnelles virtuelles.

 IRM: Tout ce que vous devez savoir

I.R.M. structurelle / cerveau

 

Pour aller plus loin, cliquez puis lisez ce qui suit:

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Photographies d'IRM anatomique de Mr X

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 Photographies d'IRM fonctionnelles d'un individu sain

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Représentation schématique des aires corticales impliquées dans un mouvement volontaire

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 Une expérience troublante:

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Représentation schématique de la collaboration des aires du cerveau impliquées dans la commande motrice

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Retenir que :

  • Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.
  • L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires.
  • Les aires motrices à l'origine des mouvements volontaires sont situées dans le lobe frontal, en avant du sillon de Rolando.
  • Les aires motrices supplémentaires et l'aire prémotrice intègrent des stimuli internes et externes.
  • L'information résultante de ces intégrations est alors transmise à l'aire motrice primaire qui est chargée de la programmation du mouvement.
  • L’IRM ou image par résonnance magnétique est l’outil de prédilection pour étudier le cerveau.
 

1- Comment peut-on voir le cerveau ?

2- Comment le message nerveux est-il conduit du cerveau aux muscles ?

La maladie de Charcot

 

Observation clinique :

  • Un individu paraplégique = paralysie des deux membres inférieurs
  • Une IRM de moelle épinière => coupure en partie basse
  • On en déduit que les informations motrices produites par le cerveau ne parviennent pas aux muscles.
  • La moelle épinière est donc un canal de transmission de l’information.

Le Ice Bucket Challenge, aider la recherche sur la maladie de Charcot

Le Ice Bucket Challenge consiste à se renverser un seau d’eau glacée sur la tête, puis à inviter son entourage à reproduire ce geste. Le but de ce défi est de médiatiser la lutte contre la Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA), également appelée maladie de Charcot.
Selon le journal Huffingtonpost du 25/08/2014, le Ice Bucket Challenge serait responsable du triplement des dons en faveur de la recherche sur cette maladie.

On cherche à identifier les causes et les conséquences de la SLA.

À partir de l’étude des documents proposés, cocher la bonne réponse dans chaque série de propositions du QCM.

 

Document 1 : la sclérose latérale amyotrophique, ou SLA.

Le nom de cette maladie s’explique par ses symptômes. En effet, dans la SLA la dégénérescence des motoneurones centraux et périphériques provoque l’apparition d’un tissu cicatriciel, appelé aussi « Sclérose ». Les axones des neurones moteurs centraux impliqués se trouvent dans la partie « Latérale » de la moelle épinière. Et, l’absence de stimulation nerveuse, liée à la disparition des motoneurones, entraîne une fonte musculaire, appelée « Amyotrophie ».

L’apparition de la maladie de Charcot peut être subtile avec des symptômes souvent négligés. Mais, tôt ou tard, le patient finit par perdre le contrôle de ses mouvements.

Une caractéristique essentielle de la SLA est qu’en dehors de la motricité, elle respecte les autres fonctions du système nerveux, telles que les fonctions intellectuelles et sensorielles, tout le long de la maladie. Cette maladie épargne également certains muscles tels ceux de l’œil, du cœur, de la vessie, de l’intestin et des organes sexuels.

D’autres symptômes peuvent toutefois s’ajouter aux troubles moteurs, notamment constipation, amaigrissement, douleurs, œdèmes, troubles du sommeil et troubles respiratoires.

On distingue deux formes de SLA selon le site où débute l’atteinte des motoneurones périphériques :
– la forme « spinale » dans laquelle les premiers motoneurones périphériques atteints se trouvent dans la moelle épinière. Elle se traduit par des troubles de la motricité des membres supérieurs et/ou inférieurs (contractions musculaires, crampes, raideur ou faiblesse musculaire) ;
– la forme « bulbaire » dans laquelle les premiers motoneurones périphériques atteints se trouvent dans le tronc cérébral. Il en résulte des troubles de la parole et de la déglutition.

D’après les sites http://www.maladiedecharcot.org et http://www.arsla-asso.com

Document 2:

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Document 3 : motoneurones et commande volontaire

Pour réaliser un mouvement, les messages véhiculés par les motoneurones centraux sont transmis aux motoneurones périphériques :
– le corps cellulaire d’un motoneurone central est localisé dans le cerveau, au niveau du cortex moteur ;
– le corps cellulaire d’un motoneurone périphérique se trouve dans le tronc cérébral ou dans la moelle épinière. Ce type de motoneurone est directement connecté à un muscle à qui il transmet l’ordre de contraction à l’origine du mouvement.

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Cocher la réponse exacte pour chaque proposition

1. Le système nerveux central est constitué:

  1. des différents lobes du cerveau
  2. du tronc cérébral et de la moelle épinière
  3. du cerveau et du cervelet
  4. du cerveau, du tronc cérébral, du cervelet et de la moelle épinière

2. Les motoneurones centraux sont:

  1. localisés entièrement dans le cerveau
  2. connectés aux motoneurones périphériques
  3. connectés aux cellules musculaires
  4. impliqués dans la sensibilité

3. La forme « bulbaire » de la SLA:

  1. affecte exclusivement des motoneurones centraux
  2. affecte exclusivement des motoneurones périphériques
  3. provoque des troubles de la motricité des membres inférieurs et/ou supérieurs
  4. provoque des troubles de la parole et de la déglutition

4. La SLA correspond à une dégénérescence:

  1. des motoneurones du cortex moteur, suivie d’une atteinte du cervelet
  2. des cellules musculaires, suivie d’une atteinte des motoneurones
  3. des motoneurones, suivie d’une atteinte musculaire
  4. du cervelet, suivie d’une atteinte des motoneurones du cortex moteur

5. Les conséquences de la SLA sont:

  1. une paralysie progressive des muscles de l’œil, du cœur et de la vessie
  2. une paralysie progressive des muscles et des troubles de la motricité
  3. la perte progressive des fonctions intellectuelles et des troubles de la motricité
  4. des troubles de la parole et la perte progressive des fonctions sensorielles

 

Approfondir une notion :

Les signes et symptômes de la maladie de Charcot (SLA) - ICM

LES SYMPTOMES, LA PROGRESSION ET L'ESPERANCE DE VIE DE LA MALADIE DE CHARCOT Severine BOILLEE " Nous nous intéressons plus particulièrement à l'évolution de la maladie des cas familiaux et de l'ensemble des cas sporadiques. Nous pensons qu'il est important de connaitre pourquoi chez certains la maladie évolue rapidement et que chez d'autres au contraire la progression est lente.

 

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Retenir que :

  • Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.
  • L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires.
  • Les aires motrices à l'origine des mouvements volontaires sont situées dans le lobe frontal, en avant du sillon de Rolando.
  • Les aires motrices supplémentaires et l'aire prémotrice intègrent des stimuli internes et externes.
  • L'information résultante de ces intégrations est alors transmise à l'aire motrice primaire qui est chargée de la programmation du mouvement.
  • L’IRM ou image par résonnance magnétique est l’outil de prédilection pour étudier le cerveau.
  • Les messages nerveux moteurs qui partent de l'aire motrice primaire cheminent par des faisceaux de motoneurones centraux qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones.
  • Des lésions médullaires coupent les faisceaux de motoneurones centraux ce qui explique l’effet paralysant de ces lésions.
  • Le corps cellulaire du motoneurone situé dans la moelle épinière reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message moteur unique.
  • Chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone.
  • Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé.

 

1- Comment peut-on voir le cerveau ?

2- Comment le message nerveux est-il conduit du cerveau aux muscles ?

3- Que se passe-t-il dans le cerveau lorsque nous apprenons un geste très précis comme jouer d'un instrument de musique?

Motricité et plasticité cérébrale

Le cortex, partie la plus externe du cerveau se caractérise, entre autres, par sa plasticité. Certaines aires semblent dédiées à l’accomplissement de tâches définies. Dans le cas de la lecture, on parle des aires cérébrales de la lecture, visibles dans le document 1.

À partir des informations issues des documents montrer que, même si l’aire impliquée dans la reconnaissance des mots a toujours la même localisation, il existe une plasticité fonctionnelle.

 

Document 1 : Les aires impliquées dans la lecture

Lors de la lecture, certaines aires du cerveau sont spécifiquement activées. Le toucher en active d’autres.

 

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Document 2 :

Document 2a : protocole expérimental.

 Deux groupes de sujets ont été utilisés pour une expérience portant sur la lecture.

Toutes les personnes participantes sont voyantes et savent lire.

Un groupe a les yeux entièrement masqués durant les cinq jours de l’expérience (groupe A), l’autre non (groupe B).

Les deux groupes de personnes sont immergés dans un programme de stimulation tactile, incluant une éducation intensive de la lecture en braille (lecture basée sur le toucher des doigts).

Des IRM fonctionnelles (IRM f) ont été réalisées au jour 1 et au jour 5 de cette expérience, pendant un exercice de lecture en braille pour les deux groupes.

Document 2b : résultats des IRM f réalisées sur les deux groupes de sujet.

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Évolution de la zone corticale motrice dédiée aux doigts en fonction de l’entraînement au piano.

On étudie les effets d’un entraînement moteur au travers des mouvements des doigts.

Chaque jour, pendant 5 jours, 3 groupes de 6 personnes non musiciennes viennent pratiquer le piano (ou ne rien faire) pendant 2 heures.

  • Groupe 1 : les personnes pratiquentune séquence de huit notes à faire avec la main droite (notamment avec le doigt le plus long) au piano avec un métronome.
  • Groupe 2 : les personnes jouent ce qu’elles veulent au piano mais n’ont pas le droit de jouer des séquences fixes.
  • Groupe 3 : les personnes ne font rien.

Tous les jours, on procède à une stimulation magnétique transcrânienne (TMS) qui permet de définir la cartographie des zones motrices corticales pour les muscles fléchisseurs et extenseurs du plus long doigt de la main droite.

L’activité de la zone corticale mesurée pour les 3 groupes pendant les 5 jours est présentée dans le tableau suivant.

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Retenir que :

  • Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.
  • L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires.
  • Les aires motrices à l'origine des mouvements volontaires sont situées dans le lobe frontal, en avant du sillon de Rolando.
  • Les aires motrices supplémentaires et l'aire prémotrice intègrent des stimuli internes et externes.
  • L'information résultante de ces intégrations est alors transmise à l'aire motrice primaire qui est chargée de la programmation du mouvement.
  • L’IRM ou image par résonnance magnétique est l’outil de prédilection pour étudier le cerveau.
  • Les messages nerveux moteurs qui partent de l'aire motrice primaire cheminent par des faisceaux de motoneurones centraux qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones.
  • Des lésions médullaires coupent les faisceaux de motoneurones centraux ce qui explique l’effet paralysant de ces lésions.
  • Le corps cellulaire du motoneurone situé dans la moelle épinière reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message moteur unique.
  • Chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone.
  • Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé.
  • Une carte motrice est une représentation des zones cerébrales activées lors d'un mouvement volontaire.
  • La comparaison des cartes motrices au niveau du cerveau de plusieurs individus montre des différences importantes.
  • Loin d'être innées, les différences de cartes motrices entre individus s'acquièrent au cours du développement, de l'apprentissage des gestes et de l'entraînement.
  • Cette plasticité cérébrale explique aussi les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d'une petite partie du cortex moteur.
  • Les capacités de remaniements se réduisent tout au long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses.

 

1- Comment peut-on voir le cerveau en fonctionnement ?

2- Comment le message nerveux est-il conduit du cerveau aux muscles ?

3- Que se passe-t-il dans le cerveau lorsque nous apprenons un geste très précis comme jouer d'un instrument de musique?

4-Comment peut-on expliquer nos comportements addictifs?

 L'expérience qui conduisit Olds & Milner à découvrir dans le cerveau un "centre du plaisir"

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Cliquez ci-dessous pour découvrir cette expérience:

découverte du circuit de la récompense : Olds & Milner, 1954

Résumé de l'expérience : L'expérience qui a permis, dans les années 1950, de mettre en évidence le circuit de la récompense fut le fruit du travail de deux chercheurs, Olds et Milner. Cette expérience a été répétée plusieurs fois depuis, avec toutes sortes de variantes, mais fonctionne pour l'essentiel de la façon suivante.

 

Dans le cerveau, un ensemble d’aires (appelé circuit de la récompense ou système de récompense) associe certains stimuli à une sensation agréable.

La réception d'une récompense se traduit au niveau physiologique par la libération de dopamine.

Il conduit à la mémorisation du stimulus et l'individu est ainsi amené à répéter le comportement qui lui permet de se procurer la récompense.

On distingue des récompenses primaires, innées, en lien avec des besoins biologiques (exemple : odeur agréable, goût agréable, images érotiques…) et des récompenses secondaires, plus abstraites, apprises, apparues plus récemment au cours de l’évolution (exemple : gain d’argent, reconnaissance sociale).

Les images fonctionnelles de la série IRMsujet13241fonctionRecompense permettent de montrer, par superposition à l’image anatomique correspondante (IRMsujet13241anatRecompense) et entre elles, que le système de la récompense est constitué de régions traitant indifféremment les récompenses, sans tenir compte de leur nature, mais aussi de régions davantage activées par certains types de récompense.

 

- Image fonctionnelle IRMsujet13241fonctionRecompense_ErotiqueSupControle

- Image fonctionnelle IRMsujet13241fonctionRecompense_conjonctionargentETerotique

- Image fonctionnelle IRMsujet13241fonctionRecompense_ErotiqueSupArgent

- Image fonctionnelle IRMsujet13241fonctionRecompense_ArgentSupErotique

- Exploitation pédagogique des superpositions de plusieurs calques fonctionnels

 

3- Diversité des systèmes de récompense (Sujet 13241)

DESCRIPTION DU CONTENU : Les travaux de l'équipe de JC Dreher présentés ici permettent d'identifier des zones du cerveau appartenant au circuit de récompense, c'est à dire les aires cérébrales activées lorsqu'un individu reçoit une récompense. L'originalité des travaux de ces chercheurs consiste à étudier l'activité cérébrale de divers sujets lorsque ces derniers reçoivent des récompenses de type érotique et monétaire.

 

3- Diversité des systèmes de récompense (Sujet 13241)

DESCRIPTION DU CONTENU : Les travaux de l'équipe de JC Dreher présentés ici permettent d'identifier des zones du cerveau appartenant au circuit de récompense, c'est à dire les aires cérébrales activées lorsqu'un individu reçoit une récompense. L'originalité des travaux de ces chercheurs consiste à étudier l'activité cérébrale de divers sujets lorsque ces derniers reçoivent des récompenses de type érotique et monétaire.

 

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Retenir que :

  • Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.
  • L'exploration du cortex cérébral permet de découvrir les aires motrices spécialisées à l'origine des mouvements volontaires.
  • Les aires motrices à l'origine des mouvements volontaires sont situées dans le lobe frontal, en avant du sillon de Rolando.
  • Les aires motrices supplémentaires et l'aire prémotrice intègrent des stimuli internes et externes.
  • L'information résultante de ces intégrations est alors transmise à l'aire motrice primaire qui est chargée de la programmation du mouvement.
  • L’IRM ou image par résonnance magnétique est l’outil de prédilection pour étudier le cerveau.
  • Les messages nerveux moteurs qui partent de l'aire motrice primaire cheminent par des faisceaux de motoneurones centraux qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones.
  • Des lésions médullaires coupent les faisceaux de motoneurones centraux ce qui explique l’effet paralysant de ces lésions.
  • Le corps cellulaire du motoneurone situé dans la moelle épinière reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message moteur unique.
  • Chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone.
  • Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé.
  • Une carte motrice est une représentation des zones cerébrales activées lors d'un mouvement volontaire.
  • La comparaison des cartes motrices au niveau du cerveau de plusieurs individus montre des différences importantes.
  • Loin d'être innées, les différences de cartes motrices entre individus s'acquièrent au cours du développement, de l'apprentissage des gestes et de l'entraînement.
  • Cette plasticité cérébrale explique aussi les capacités de récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d'une petite partie du cortex moteur.
  • Les capacités de remaniements se réduisent tout au long de la vie, de même que le nombre de cellules nerveuses.
  • Notre cerveau est un capital à préserver, à entretenir et à développer.
  • 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 et drogues peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.


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

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

 

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