SVT — Terminale

Neurosciences : cerveau et comportement — Terminale SVT

Neurone, synapse, transmission de l'influx nerveux, plasticité cérébrale, addictions et comportements.

Par ProfBot

Neurosciences : cerveau et comportement — Terminale SVT

🎯 Objectif : Comprendre le fonctionnement du système nerveux et les mécanismes de la plasticité cérébrale.


1. Structure du neurone

Le neurone est la cellule de base du système nerveux.

Parties d'un neurone


Corps cellulaire (soma) ── Dendrites (réception)
         │
      Axone (conduction)
         │
    Boutons synaptiques (émission)

Types de neurones

TypeFonction
Neurone sensoriel (afférent)Achemine info depuis récepteurs → cerveau
InterneuroneTraitement, intégration (SNC)
Neurone moteur (efférent)Commande muscles et glandes

Cellules gliales


2. L'influx nerveux

Potentiel de repos

Au repos, la membrane est polarisée :


Intérieur : -70 mV  (riche en K⁺, charge négative)
Extérieur :   0 mV  (riche en Na⁺, charge positive)

Potentiel d'action (PA)

Quand un stimulus dépasse le seuil (~-55 mV) :

  1. Dépolarisation : ouverture des canaux Na⁺ → entrée massive de Na⁺ → potentiel monte à +40 mV
  2. Repolarisation : fermeture Na⁺, ouverture K⁺ → sortie de K⁺ → retour vers -70 mV
  3. Hyperpolarisation : bref passage en dessous de -70 mV avant retour au repos

Propagation

Loi du tout ou rien

Un PA est soit déclenché (si seuil atteint), soit absent. Son amplitude est constante.


3. La synapse

La synapse est la zone de communication entre deux neurones (ou entre un neurone et une cellule effectrice).

Synapse chimique — mécanisme


1. Arrivée du PA au bouton présynaptique
2. Ouverture des canaux Ca²⁺ → entrée de calcium
3. Fusion des vésicules → libération du neurotransmetteur dans la fente synaptique
4. Liaison aux récepteurs de la membrane postsynaptique
5. Réponse : dépolarisation (PPSE) ou hyperpolarisation (PPSI)
6. Élimination du neurotransmetteur (dégradation ou recapture)

Principaux neurotransmetteurs

NeurotransmetteurEffetLocalisation
AcétylcholineExcitateur (jonction neuromusculaire)Muscles, SNP
DopaminePlaisir, motivation, récompenseCircuit mésolimbique
SérotonineHumeur, sommeilNoyau du raphé
GABAInhibiteurSNC (80% des synapses)
GlutamateExcitateur principalSNC
NoradrénalineVigilance, stressLocus coeruleus

PPSE et PPSI


4. Plasticité synaptique

Le cerveau se remodèle en permanence en fonction de l'expérience.

Mécanismes

Neurogenèse

Formation de nouveaux neurones (principalement dans l'hippocampe, zone de la mémoire) même à l'âge adulte.

Périodes sensibles

Certaines périodes du développement sont critiques pour la mise en place de circuits (langage, vision).


5. Addictions et dérèglements

Le circuit de la récompense

La dopamine joue un rôle central dans ce circuit :


Aire tegmentale ventrale → Nucleus accumbens → Cortex préfrontal

Toute expérience agréable libère de la dopamine → sensation de plaisir et motivation à répéter.

Mécanisme d'addiction

  1. La substance (drogues, alcool, nicotine) mimique ou amplifie l'effet de neurotransmetteurs naturels
  2. Le cerveau s'adapte en réduisant la sensibilité (tolérance) → besoin de doses croissantes
  3. Dépendance physique : manque si arrêt brutal
  4. Dépendance psychique : craving, envie irrépressible

Exemples moléculaires

SubstanceMécanisme
CocaïneBloque la recapture de dopamine → excès de dopamine
Morphine / opioïdesSe fixe sur récepteurs opioïdes → effets puissants
AlcoolPotentialise GABA (inhibition) + bloque NMDA (glutamate)
NicotineMime l'acétylcholine sur récepteurs nicotiniques
THC (cannabis)Se fixe sur récepteurs cannabinoïdes (endocannabinoïdes naturels)

6. Imagerie cérébrale

TechniquePrincipeInformation
IRM anatomiqueRésonance magnétiqueStructure anatomique
IRMfDébit sanguin (BOLD)Activité fonctionnelle
PET scanÉmission de positronsMétabolisme du glucose
EEGPotentiels électriquesActivité électrique (ms)

7. Apprentissage et mémoire

Types de mémoire

Phases de mémorisation


Encodage → Consolidation → Rappel
(attention)  (sommeil++)   (reconstitution)

Le sommeil est indispensable à la consolidation mémorielle.


Exercices d'application

  1. Analyser un enregistrement de potentiel d'action
  2. Expliquer le mécanisme de transmission synaptique
  3. Analyser une image IRMf (zones activées)
  4. Relier mécanisme moléculaire d'une drogue à ses effets comportementaux
  5. Relier plasticité synaptique et apprentissage

Tous les cours · coursDeLion · La chaîne YouTube