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ENSEIGNEMENTS de Ren GARCIA(Neurobiologiste, Professeur lUniversit de Nice-Sophia Antipolis)

LE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Cours 1: Le systme nerveux humain Cours 2: Le cerveau humain Cours 3: La plasticit crbrale Cours 4: Les fonctions (crbrales) cognitives Cours 5: Les fonctions (crbrales) motionnelles Cours 6: Les psychopathologiesEmail: [email protected] Web: www.unice.fr/neurobiol

LE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Point 1: les composantes du systme nerveux

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Point 1: les composantes du systme nerveux

Point 1: les composantes du systme nerveuxLe systme nerveux au niveau de la tte Lencphale: rgion du SNC situe dans la cavit de la bote crnienne.

Les nerfs crniens: nerfs rattachs directement lencphale.TD TD

Point 1: les composantes du systme nerveuxDtail des nerfs crniens (ct encphalique)

Point 1: les composantes du systme nerveuxDtail des nerfs crniens (les organes concerns)

I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII.

Nerf olfactif Nerf optique Nerf oculo-moteur Nerf trochlaire Nerf trijumeau Nerf abducens Nerf facial Nerf cochlo-vestibulaire Nerf glosso-pharyngien Nerf vague ou pneumogastrique Nerf accessoire ou spinal Nerf hypoglosse

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Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple dun nerf crnien : le nerf olfactif (nerf I)

Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple dun nerf crnien : le nerf optique (nerf II)

Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple dun nerf crnien : le nerf oculomoteur (nerf III)

Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple dun nerf crnien : le nerf cochlo-vestibulaire (nerf VIII)

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Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple dun nerf crnien : le nerf hypoglosse (nerf XII)

Point 1: les composantes du systme nerveuxLe systme nerveux en dehors de la tte La moelle pinire: rachidien. rgion du SNC situe dans le canal

Les nerfs rachidiens ou spinaux: nerfs rattachs directement la moelle pinire.TD

Point 1: les composantes du systme nerveux

Point 1: les composantes du systme nerveuxLes nerfs rachidiens ou nerfs spinaux

Remarque: la ponction lombaire se fait l o il ny a pas de danger de lser la moelle pinire et les nerfs spinaux.

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Point 1: les composantes du systme nerveuxDtail des nerfs rachidiens

Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple de nerfs rachidiens

Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple de nerfs rachidiens

Point 1: les composantes du systme nerveuxExemple dun nerf rachidien : le nerf sciatique

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Point 1: les composantes du systme nerveuxNotion de voies sensitives et de voies motrices

Point 1: les composantes du systme nerveuxNotion de voies sensitives et de voies motrices

TD

TD

Point 1: les composantes du systme nerveuxNotion de voies sensitives et de voies motrices

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveux

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Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveux

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle du systme nerveux central

TD

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle du systme nerveux central

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle de la partie encphalique du systme nerveux central (le cerveau et son cortex crbral)

Le systme nerveux central constitue les centres dintgration qui analysent et interprtent les informations sensorielles afin de donner des commandes motrices bases sur lexprience de lindividu ou de conserver en mmoire ces informations pour une utilisation ultrieure.

TD

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Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle de la partie encphalique du systme nerveux central (le cerveau et son cortex crbral)Le cortex crbral est le sige de la conscience, de lintelligence, des perceptions sensorielles, de la rgulation de la motricit volontaire, de la communication (parole, criture, lecture), de lapprentissage, de la mmoire, de lattention, du calcul, de la planification, de la crativit, du raisonnement, du jugement, de la volont et de lanalyse. Cest galement le sige de ce que chaque tre humain est (la personnalit, le moi).

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle de la partie spinale du systme nerveux central

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxExemples de lsions touchant la moelle pinire et leurs consquences

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxExemples de lsions touchant la moelle pinire et leurs consquences

Lsion unilatrale de la moelle pinire au niveau du 10me segment thoracique : Perte de la sensibilit au toucher, la pression, la vibration et la proprioception du ct et au-dessous de la lsion Rduction des sensations douloureuses audessous de la section mais du ct oppos

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Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxExemples de lsions touchant la moelle pinire et leurs consquences

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle du systme nerveux central dans les mouvements: notion dhomonculus

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxRle du systme nerveux central dans les mouvementsMouvements volontaires de prcision Mouvements rythmiques respiration et mastication Posture et quilibration

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxAspects fonctionnels du systme nerveux priphrique

Les mouvements volontaires de prcision relvent des structures suprieures

Le systme centripte (des organes vers le SNC) : Les mouvements rflexes et automatiques relvent de la moelle pinire et du tronc crbral Le systme somato-sensoriel informations tactiles, douloureuses et thermiques depuis la peau (soma). Les autres systmes sensoriels autres types dinformations sensorielles (visuelles, auditives, olfactives, gustatives ). TD

Mouvements rythmiques locomotion Rflexes

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Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxAspects fonctionnels du systme nerveux priphrique

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveux

Le systme nerveux somatique

Le systme centrifuge (du SNC vers les organes) : Le systme nerveux somatique muscles squelettiques (mouvements volontaires et involontaires). Le systme nerveux vgtatif (ou autonome) glandes et muscles lisse et cardiaque (fonctions automatiques). TD TD

Le systme nerveux autonome

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxLe systme nerveux somatique participe la vie de lorganisme en relation avec son milieu extrieur nous permet de rpondre aux stimulations du milieu extrieur.

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxLe SN sympathique mise en tat dalerte de lorganisme. Le SN parasympathique ralentissement gnral des organes.

Le systme nerveux autonome ou vgtatif intervient dans la rgulation des fonctions vitales internes contribue lquilibre de notre milieu intrieur en coordonnant des activits comme la digestion, la respiration, la circulation sanguine ou la scrtion des hormones.

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Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxLe systme nerveux sympathique prpare lorganisme lactivit physique ou intellectuelle orchestre la rponse de fuite ou de lutte face un stress dilate les bronches, acclre lactivit cardiaque et respiratoire, dilate les pupilles, augmente la scrtion de la sueur, augmente la tension artrielle, mais diminue lactivit digestive

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveux

Le systme nerveux parasympthique amne un ralentissement gnral des fonctions de lorganisme afin de conserver lnergie active la fonction digestive et lapptit sexuel.

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveux

Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveux

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Point 2: les rles des diffrentes composantes du systme nerveuxLE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Point 1: les cellules nerveusesDeux catgories de cellules constituent le tissu nerveux : les cellules gliales (1000 milliards) et les neurones (100 milliards).

Point 1: les cellules nerveuses

TD

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesUn neurone comprend de faon gnrale un corps cellulaire, qui renferme le cytoplasme et les organites (dont le noyau et les corps de Nissl)

Point 2: les neurones centraux et priphriques

Noyau

Corps de Nissl

Corps cellulaire

TD

Point 2: les neurones centraux et priphriquesQuelques organites et leurs rles

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines

(2) Noyau: contient le matriel gntique (ADN) et gnre lARNm (3) Ribosome: participe la synthse des protines ( laide des ARNt) (5) Rticulum endoplasmique granuleux: assemble et transporte les protines (6) Appareil de Golgi: rgule le trafic vsiculaire (8) Rticulum endoplasmique lisse: possde des fonctions trs diversifies (9) Mitochondries: reprsente la centrale nergtique de la cellule (12) lysosome: participe la dgradation des molcules dans la cellule TD

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Chaque triplet de nuclotides sur l'ADN correspond un codon de l'ARNm. Chaque codon de l'ARNm correspond un anti-codon spcifique de l'ARNt. Chaque anti-codon correspond un acide amin spcifique. DONC: chaque triplet de nuclotides sur l'ADN correspond un acide amin.

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protinesTTACT GT A A 5 TTACT GT TTACT 3 3 AATGA AATGAC 3 5 AT UUACU AATGACA TA

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines

ARN en cour de synthse

U

5 3

G

CTGTA GACAT

A TTAA

CTGTA T TA

5

CTGTA TT A A 5CTGTA TT CTAAT 3 3 GATTA 5 GACAT A 3 AT CUGUA AT AGACAT A UU 5 GUA

ARN en cour de synthse5 -----

-----

---

U -G

CTAAT 3 GATTA CUGUA AT T A U GACAT A U A

3 5

Protines en cour de synthse

Sens de la transcriptionADN transcription ARNm traduction Protine TD ADN transcription ARNm traduction Protine TD

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protinesLassemblage des acides amins se fait au niveau des ribosomes

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protinesLassemblage des acides amins se fait au niveau des ribosomes

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Mcanisme de la traduction

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Mcanisme de la traduction

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Mcanisme de la traduction

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Mcanisme de la traduction

Un autre ARNt se met en place

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Mcanisme de la traduction

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines Mcanisme de la traduction

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de fonctionnement des organites : la synthse des protines

ADN transcription ARNm traduction Protine TD

La protine synthtise pntre dans le reticulum endoplasmique o elle prendra sa forme finale.TD

Point 2: les neurones centraux et priphriquesEn plus du corps cellulaire et de ses organites, le neurone comporte des prolongements.

Point 2: les neurones centraux et priphriquesDeux types de prolongements neuronaux se distinguent. Les dendrites prolongements courts autour du corps cellulaire (fonction de rception). Laxone prolongement long, souvent unique, se terminant par larborisation terminale (fonction dmission).Dendrites

Noyau Arborisation terminale

Corps cellulaire

Axone

TD

TD

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesMalgr leurs nombreux points communs, tous les neurones de lorganisme ne se ressemblent pas car ils assurent des fonctions distinctes

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de diffrents neurones et leurs diffrentes fonctions

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de diffrents neurones et leurs diffrentes fonctions

Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de diffrents neurones et leurs diffrentes fonctionsCellule de Purkinje (cervelet) Cellule amacrine (rtine) Cellule bipolaire (rtine) Cellules pyramidale (cortex)

Cellules ganglionnaire (rtine SNC)

Neurones du noyau du nerf V (trijumeau)

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Point 2: les neurones centraux et priphriquesExemple de diffrents neurones et leurs diffrentes fonctionsCellule de Purkinje (cervelet) Cellules pyramidale (cortex)

Point 2: les neurones centraux et priphriquesRegroupement des corps cellulaires et des prolongements neuronaux: notions de noyaux, faisceaux, ganglions et nerfs

Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

Point 3: les cellules gliales

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Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

Les cellules gliales: 10 50 fois plus nombreuses que les neurones fonction de nutrition fonction de support et de protection fonction de neurotransmission fonction dacclration de linflux nerveux fonction dlimination des dchets des neurones

Les astrocytes (de forme toile) fonction de support fonction de nutrition fonction dlimination des dchets

Exemples de cellules gliales: - Astrocytes (en orange) - Oligodendrocytes (en jaune) - Cellules de la microglie (en rouge)

Elles s'attachent galement aux capillaires pour constituer une partie de la barrire hmatoencphalique.

Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

La microglie (macrophages de lencphale) fonction de protection

Les oligodendrocytes fonction dacclration de linflux nerveux

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Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

Point 3: les cellules glialesDiffrentes sortes et diffrentes fonctions des cellules gliales

Les oligodendrocytes fonction de reconstitution

Les oligodendrocytes fonction dacclration de linflux nerveux

Neurone intact

Neurone sectionn

L'axone et une partie de la gaine de myline en aval de la section dgnrent.

L'axone peut repousser en empruntant le "tunnel" form par la gaine de myline.

LE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Point 1: le stimulus sensoriel et le champ rcepteur

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Point 1: le stimulus sensoriel et le champ rcepteurLa stimulation sensorielle est une modification de nature physique ou chimique dtectable par les rcepteurs sensoriels. Le stimulus est dit adquat pour le systme interrog parce que chaque systme ne rpond spcifiquement qu un seul type de stimulation.

Point 1: le stimulus sensoriel et le champ rcepteurPour tre efficace, un stimulus doit tomber dans le champ rcepteur de la cellule rceptrice. Le champ rcepteur correspond la zone corporelle ou spatiale qu'il faut stimuler pour que la cellule rceptrice entre en action.Par exemple, pour exciter un rcepteur tactile de la main (corpuscule de Pacini ou de Meissner), il faut stimuler une certaine portion de la surface pidermique.

Point 1: le stimulus sensoriel et le champ rcepteurOrganisation du champ rcepteur

Point 2: la rception et la transduction sensorielles

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Point 2: la rception et la transduction sensorielles

Point 2: la rception et la transduction sensorielles

La fonction de rception sensorielle et celle de transduction sensorielle (cest--dire la conversion du message physique ou chimique dtect en message nerveux) sont assures par les rcepteurs sensoriels.

Le rcepteur sensoriel est une cellule dont l'activit nerveuse est induite par le stimulus externe. Le rcepteur dispose d'une membrane dont l'arrangement spatial est spcifique du rle remplir.

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesExemple de distribution de rcepteurs sensoriels au niveau dune peau glabre (non pileuse)

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesLes rcepteurs extroceptifsStimulations physiques (nergie radiante visible) Stimulations physiques (vibrations du son) Stimulations chimiques (substances en phase gazeuse)

Corpuscule de Meissner

Stimulations chimiques (substances en phase liquide) Stimulations physiques (dformations corporelles)

Corpuscule de Pacini

Corpuscule de Ruffini

Disque de Merkel

Terminaison libre

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Point 2: la rception et la transduction sensoriellesLes rcepteurs kinesthsiques

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesNotion du potentiel de la membrane au repos : en absence de toute stimulation, le potentiel de la membrane du rcepteur sensoriel est dit potentiel de repos.

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesNotion du potentiel de la membrane au repos : en absence de toute stimulation, le potentiel de la membrane du rcepteur sensoriel est dit potentiel de repos.

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesLa valeur du potentiel de repos est dtermine par la rpartition des ions spcifiques de part et dautre de la membrane du rcepteur sensoriel.

Ce potentiel est ngatif. Sa valeur est ici de 70 mV.

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Point 2: la rception et la transduction sensoriellesLeffet immdiat de la stimulation sensorielle est de modifier le potentiel membranaire du rcepteur quil excite.

Point 2: la rception et la transduction sensorielles

La stimulation du rcepteur sensoriel entrane la dpolarisation de sa membrane au niveau du site de la stimulation. On peut aussi observer une hyperpolarisation (cas du systme visuel).

Dpolarisation

Hyperpolarisation

Point 2: la rception et la transduction sensorielles

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesComme tout phnomne biolectrique lent, le potentiel de rcepteur rsulte d'une variation locale de la conductance membranaire pour au moins un type ionique.

La rponse lectrophysiologique initie est toujours un phnomne biolectrique lent dit potentiel de rcepteur.

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Point 2: la rception et la transduction sensoriellesExemple du systme auditif

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesExemple du systme auditif

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesExemple du systme olfactif

Point 2: la rception et la transduction sensorielles

Exemple du systme gustatif

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Point 2: la rception et la transduction sensorielles

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesComme tout phnomne biolectrique lent, le potentiel de rcepteur a une propagation dcrmentielle.

Exemple du systme visuel

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesComme tout phnomne biolectrique lent, le potentiel de rcepteur est graduable en amplitude.

Point 2: la rception et la transduction sensoriellesComme tout phnomne biolectrique lent, le potentiel de rcepteur est sommable.

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LE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Point 1: le message transmissible distance

Point 1: le message transmissible distanceLe systme nerveux traite de manire prcise et rapide des informations concernant des rgions parfois trs loignes. Ceci suppose lexistence de mcanismes adapts de transmission du message lectrique ou influx nerveux.

Point 1: le message transmissible distanceLa transmission du message sensoriel est assure par le neurone sensoriel qui transforme le potentiel de rcepteur en un message transmissible distance par son axone. Ce message (influx nerveux) correspond un train d'impulsions (ou train de potentiels d'action : train de PA).

La propagation des phnomnes biolectriques lents est dcrmentielle (donc inadapte pour les grandes distances).

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Point 1: le message transmissible distanceLe codage analogique du stimulus devient un codage numrique, binaire, de type 0-1 puisque les PA sont de type "tout ou rien".

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonale

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonale

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa dpolarisation se propage jusquau site de gense des PA

La stimulation entrane la dpolarisation de la membrane cet endroit.

Arriv au site de gense des PA, si le potentiel de rcepteur est suffisamment grand (en tenant compte de sa propagation dcrmentielle), il donne naissance un PA

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Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLes diffrentes phases du PA dpendent en grande partie des mouvements des ions sodiques et potassiques.

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLes diffrentes phases du PA dpendent en grande partie des mouvements des ions sodiques et potassiques.

(Sortie des K+)

(Entre des Na+)

Hyperpolarisation (Sortie des K+)

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa priode rfractaire permet au PA de se propager dans un seul sens.

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa gaine de myline joue un rle cl dans la transmission de linflux nerveux.

Gaine de myline

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Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa gaine de myline n'est pas continue. On appelle noeud de Ranvier la rgion qui n'est pas mylinise.

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa gaine de myline assure la conduction saltatoire.

La fonction de la gaine de myline est d'augmenter la vitesse de transmission de l'influx nerveux.

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa gaine de myline assure la conduction saltatoire.

Point 2: la gense du potentiel daction et la transmission axonaleLa gaine de myline peut se dtruire la sclrose en plaque.

Les systmes les plus souvent affects sont la vision, la coordination des mouvements, la force physique, la sensation, la parole, le contrle de la vessie, la sexualit et les fonctions cognitives.

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Point 3: le codage numrique

Trois modes de codage:

Point 3: le codage numrique

Codage de la dure de la stimulation Codage de lintensit de la stimulation Codage de la qualit de la stimulation

Point 3: le codage numrique

Point 3: le codage numriqueNeurones toniques et neurones phasiques

Codage de la dure de la stimulation : la dure de la stimulation est gnralement reprsente par la dure de la dcharge. Cas des neurones dits toniques PA pendant toute la stimulation; Cas des neurones dits phasiques PA qu'au dbut et/ou la fin de la stimulation. Le neurone tonique peut tre silencieux ou activit spontane .

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Point 3: le codage numriqueNeurones toniques et neurones phasiques : notion dadaptationGrosseur du Champ rcepteur Petit Corpuscule de Meissner Rapide Grand Corpuscule de Pacini Stimulation tactile Dcharge de laxone Disque tactile de Merkel Lente Corpuscule de Ruffini

Point 3: le codage numriqueNeurones toniques et neurones phasiques : notion dadaptation

En surface

En profondeur

Point 3: le codage numriqueNeurones activit spontane: la rponse dun neurone peut correspondre une baisse de sa dcharge.

Point 3: le codage numrique

Codage de lintensit de la stimulation : l'intensit de la stimulation est gnralement reprsente par la frquence de dcharge des neurones sensoriels. Plus l'intensit de la stimulation augmente, plus la frquence des PA augmente.

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Point 3: le codage numrique

Point 3: le codage numrique

Codage de lintensit de la stimulation : l'intensit de la stimulation est gnralement reprsente par la frquence de dcharge des neurones sensoriels. Plus l'intensit de la stimulation augmente, plus la frquence des PA augmente.

Codage de lintensit de la stimulation : l'intensit de la stimulation est gnralement reprsente par la frquence de dcharge des neurones sensoriels. Plus l'intensit de la stimulation augmente, plus la frquence des PA augmente.

Point 3: le codage numriqueCodage de la qualit de la stimulation : la qualit de la stimulation est gnralement reprsente par lactivit dun groupe de neurones.

Point 3: le codage numriqueExemple du systme gustatif

Exemple du systme gustatif

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Point 3: le codage numriqueExemple du systme gustatif

Point 3: le codage numriqueExemple du systme gustatif

LE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Point 1: la relation entre les rcepteurs et les neurones sensoriels

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Point 1: la relation entre les rcepteurs et les neurones sensorielsLa relation entre les rcepteurs et les neurones sensoriels permet de classer les systmes sensoriels selon trois ordres (A : ordre 1, B : ordre 2 et C : ordre 3).

Point 1: la relation entre les rcepteurs et les neurones sensorielsLa relation entre les rcepteurs et les neurones sensoriels permet de classer les systmes sensoriels selon trois ordres (A : ordre 1, B : ordre 2 et C : ordre 3). A

B

C

Point 2: la transmission sensorielleChaque modalit sensorielle sa propre destination corticale

Point 2: la transmission sensorielle

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Point 2: la transmission sensorielleDiffrents types de signaux lectriques sont mis en jeu pour assurer la transmission sensorielle.

Point 3: la transmission synaptique

Point 3: la transmission synaptiqueLes relations synaptiques sont varies et trs complexes (ici un exemple trs simplifi de la ralit).

Point 3: la transmission synaptiqueLarborisation terminale se termine par des petits renflements appels boutons synaptiques ou terminaisons axonales. Il y a environ 3000 boutons synaptiques par neurone.

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Point 3: la transmission synaptiqueLes lments prsynaptiques

Point 3: la transmission synaptiqueLes boutons synaptiques sont responsables de la fonction mettrice des neurones. Cette fonction est assure laide des vsicules contenant des substances mdiatrices appeles neurotransmetteurs. Ces substances permettront au message nerveux de passer dun neurone un autre suite lexocytose.

Point 3: la transmission synaptiquePlus de 50 neurotransmetteurs sont identifis, parmi lesquels: Actylcholine Noradrnaline Adrnaline Dopamine Srotonine GABA (Gama Amino Butyric Acid) Glutamate Endorphines/Enkephalines Glycine

Point 3: la transmission synaptiqueDroulement de lexocytose

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Point 3: la transmission synaptiqueLes lments postsynaptiques

Point 3: la transmission synaptique

Point 3: la transmission synaptiqueLes lments postsynaptiques

Point 4: les potentiels post-synaptiques

Exemple du canal sodium: le canal souvre lorsque le neurotransmetteur se fixe sur le rcepteur.

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Point 4: les potentiels post-synaptiquesLes oprations post-synaptiques : naissance des potentiels post-synaptiques (PPS) PPS modification du potentiel de membrane post-synaptique

Point 4: les potentiels post-synaptiquesLes oprations post-synaptiques : naissance des potentiels post-synaptiques (PPS) PPS modification du potentiel de membrane post-synaptique qui se fait soit directement (rcepteurs ionotropiques) soit indirectement (rcepteurs mtabotropiques)

2 types de PPS excitateurs PPSE inhibiteurs PPSI

PPSE

PPSI

Point 4: les potentiels post-synaptiquesRcepteurs ionotropiques

Point 4: les potentiels post-synaptiques

PPSE

Rcepteurs mtabotropiquesNa+

PPSI

K+

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Point 5: lintgration synaptique

Point 5: lintgration synaptique

Les connexions synaptiques entre cellules excitables sont le sige d'une intense activit d'intgration. Cela s'explique par le fait que les potentiels synaptiques sont des vnements biolectriques lents pouvant se re-combiner sans cesse, tant dans l'espace que dans le temps.

Point 5: lintgration synaptique1 PAAbsence dintgration

Point 5: lintgration synaptiqueLa sommation : une des caractristiques des phnomnes biolectriques lents

1 PA 1 PAIntgration

0 PA

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Point 5: lintgration synaptiqueLa sommation spatiale et la sommation temporelle

Point 5: lintgration synaptiqueLa sommation spatiale et la sommation temporelle

Point 5: lintgration synaptiqueLes autres aspects de lintgration synaptique: les modulations des signaux excitateurs par les signaux inhibiteurs

Point 6: la transmission synaptique neuroneorgane

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Point 6: la transmission synaptique neuroneorganeLes neurones influencent les effecteurs (ou organes) en tablissant directement avec eux des contacts synaptiques. Exemple dun vaisseau sanguin :

Point 6: la transmission synaptique neuroneorganeLes neurones influencent les effecteurs (ou organes) en tablissant directement avec eux des contacts synaptiques. Exemple de la plaque motrice :

axone Plaque motrice

Cellule musculaire

Point 6: la transmission synaptique neuroneorganeLes neurones influencent les effecteurs (ou organes) en tablissant directement avec eux des contacts synaptiques. Exemple de la plaque motrice :

Point 6: la transmission synaptique neuroneorganeLes neurones influencent les effecteurs (ou organes) en tablissant directement avec eux des contacts synaptiques. Exemple de la plaque motrice :

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LE SYSTEME NERVEUX HUMAIN 1) Elments du systme nerveux (4 heures) a- Composantes du systme nerveux et leurs rles b- Tissu nerveux 2) Exemples de fonctionnement du systme nerveux (4 heures) a- Transduction sensorielle b- Influx nerveux et codage numrique c- Transmission synaptique et intgration d- Arc rflexe

Point 1: des exemples de dclenchement de larc rflexe

Point 1: des exemples de dclenchement de larc rflexeOn retire brusquement sa main quand on se pique.

Point 1: des exemples de dclenchement de larc rflexeLe coup de marteau appliqu par le mdecin entrane lextension du pied ou de la jambe.

On a des larmes quand on pluche un oignon.

TD

TD

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Point 2: les composantes de larc rflexeLe rcepteur (qui interagit avec le stimulus), les conducteurs nerveux (affrences et effrences), le centre nerveux et les effecteurs (qui expriment la rponse).

Point 2: les composantes de larc rflexe

TD

Point 2: les composantes de larc rflexeLes neurones du centre nerveux : notion de neurones dassociation.

Point 2: les composantes de larc rflexeLes conducteurs nerveux (affrences et effrences)

TD

TD

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Point 2: les composantes de larc rflexeLes conducteurs nerveux (affrences et effrences)

Point 2: les composantes de larc rflexeLes conducteurs nerveux (affrences et effrences) : organisation dun nerf

Point 2: les composantes de larc rflexeLes conducteurs nerveux (affrences et effrences) : organisation dun nerf

Point 2: les composantes de larc rflexeLe conducteur sensitif

Le conducteur nerveux

TD

TD

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Point 2: les composantes de larc rflexeLe conducteur moteur (le motoneurone)

Point 2: les composantes de larc rflexe

Le centre nerveux (cas de la moelle pinire)

TD

TD

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 1)

Point 3: les mcanismes de larc rflexe

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Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)Les rflexes myotatiques. Ils participent au maintien de la posture ; ils assurent aussi le tonus musculaire.

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)Le rflexe myotatique est un rflexe dtirement. Le coup de marteau appliqu par le mdecin tire le muscle et celui-ci se contracte. La contraction dun muscle est un raccourcissement de ce muscle qui tire alors sur ses points de fixation cest-dire sur les os. Cela provoque un mouvement du segment considr (extension du pied ou de la jambe).

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

Percussion du tendon tirement des fibres extrafusales et intrafusales

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Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

Etirement des fibres intrafusales augmentation de la frquence de dcharge des neurones Ia

Augmentation de la frquence de dcharge des neurones sensoriels Ia Activation des neurones moteurs alpha ()

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

PA

PPSE

PPSI PPSE

Activation des neurones moteurs alpha () Contraction des fibres extrafusales Les fibres intrafusales se dtendent et deviennent silencieuses (inefficaces pour transmettre les informations sur la longueur du muscle)

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Point 3: les mcanismes de larc rflexe (exemple 2)

Lactivation des motoneurones gamma () a pour effet de faire contracter les fibres situes aux 2 extrmits du fuseau neuromusculaire pour quil retrouve son efficacit.

FIN

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