SVT · Terminale

Le cerveau et le mouvement volontaire

Saisir un objet, écrire, jouer d’un instrument : ces mouvements volontaires sont commandés par le cerveau. Des zones spécialisées du cortex cérébral élaborent la commande, qui descend par la moelle épinière jusqu’aux motoneurones. Le cerveau se modifie avec l’apprentissage : c’est la plasticité cérébrale.

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Séance guidée avec ULU (≈ 10 min)Diagnostic, explication, exercices adaptés et bilan.

Objectifs

  • Localiser les aires motrices et décrire leur organisation
  • Décrire le trajet de la commande motrice volontaire
  • Expliquer la plasticité cérébrale
  • Expliquer comment les substances psychoactives perturbent les synapses
  • Identifier des facteurs qui fragilisent ou préservent le cerveau

1. Les aires motrices du cortex

L’imagerie cérébrale (IRM fonctionnelle) et l’étude de patients cérébrolésés montrent que la commande du mouvement volontaire implique des aires motrices du cortex, en particulier l’aire motrice primaire, située dans le lobe frontal en avant du sillon central.

  • L’aire motrice primaire présente une somatotopie : chaque partie du corps y est représentée dans une zone précise (représentation souvent schématisée par un « homonculus moteur »).
  • Les parties du corps aux mouvements fins (mains, lèvres, langue) occupent une surface corticale disproportionnée.
  • D’autres aires (aires prémotrices) participent à la préparation et à la planification du mouvement.

2. Le trajet de la commande

  1. Les neurones de l’aire motrice primaire émettent des potentiels d’action.
  2. Leurs axones descendent dans l’encéphale puis la moelle épinière ; la plupart croisent la ligne médiane : l’hémisphère gauche commande la moitié droite du corps, et inversement.
  3. Ils font synapse avec les motoneurones de la moelle épinière, qui reçoivent aussi d’autres informations (dont celles des fuseaux neuromusculaires).
  4. Les motoneurones intègrent ces messages et commandent la contraction des muscles.

3. La plasticité cérébrale

Plasticité cérébrale : Capacité du cerveau à modifier ses connexions (synapses) et l’organisation de ses aires en fonction de l’expérience, de l’apprentissage ou d’une lésion.

  • Chez un musicien qui pratique intensément, la représentation corticale des doigts sollicités s’étend.
  • Après un accident vasculaire cérébral (AVC), une rééducation peut permettre à d’autres régions de prendre en partie le relais des zones lésées.
  • La plasticité explique que les cartes motrices diffèrent d’un individu à l’autre : chaque cerveau est unique.

4. Le cerveau, un organe fragile : substances psychoactives

Les substances psychoactives (drogues, alcool, tabac, mais aussi certains médicaments) agissent au niveau des synapses et modifient la communication entre neurones. Elles peuvent :

  • Les drogues addictives augmentent toutes, directement ou indirectement, la libération de dopamine dans le circuit de la récompense, qui associe normalement le plaisir à des comportements utiles (manger, boire…).
  • Leur consommation répétée remanie les connexions (une plasticité « détournée ») : tolérance (il faut des doses croissantes pour le même effet), dépendance et symptômes de sevrage à l’arrêt.
  • Le cerveau poursuit sa maturation jusque vers 20 à 25 ans, en particulier le cortex préfrontal, impliqué dans le contrôle des décisions : à l’adolescence, il est plus vulnérable aux effets de ces substances.

5. Préserver son cerveau

  • Les AVC (obstruction ou rupture d’un vaisseau) privent des neurones d’oxygène : ils peuvent provoquer une paralysie de l’hémicorps opposé à la lésion. Le tabac, l’hypertension artérielle et la sédentarité en augmentent le risque.
  • Les traumatismes crâniens (accidents, chocs répétés lors de certains sports) peuvent laisser des séquelles : le port du casque et de la ceinture les limite.
  • Le sommeil participe à la consolidation des apprentissages et de la mémoire ; son manque altère l’attention et les performances.
  • L’activité physique régulière, une alimentation équilibrée et la stimulation intellectuelle (apprendre, lire, jouer d’un instrument) favorisent la plasticité et le bon fonctionnement du cerveau.

À retenir

  • L’aire motrice primaire, en avant du sillon central, commande les mouvements volontaires selon une organisation somatotopique.
  • Les voies motrices croisent : un hémisphère commande la moitié opposée du corps.
  • Le motoneurone intègre commandes volontaires et informations réflexes : voie finale commune.
  • La plasticité cérébrale permet l’apprentissage et une récupération partielle après lésion.
  • Le cerveau est fragile : les substances psychoactives perturbent les synapses (circuit de la récompense, dépendance) ; AVC et traumatismes peuvent laisser des séquelles ; l’hygiène de vie le préserve.

Et maintenant, à toi !

Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.

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