Dossier IV activité 4

Intégration des messages nerveux

dans un centre nerveux (moelle épinière)

Problématique

Au niveau d’un centre nerveux tel que la moelle épinière, des populations neuronales sont en relation :

[ les neurones sensitifs,

[ les interneurones inhibiteurs,

[ les motoneurones déclenchant (ou pas !) la contraction de muscles.

On nomme synapse ces jonctions entre neurones.  La question à aborder est alors :

 

Quel est le fonctionnement d’une synapse et comment se fait l’intégration de différents messages dans un centre nerveux ? 

Objectifs

[ Saisir des informations de documents (pages « web »…)

[ Utiliser un logiciel de simulation

[ Relier des données pour résoudre un problème

[ Représenter graphiquement des informations sur un schéma fonctionnel

[ Comprendre le fonctionnement synaptique et les phénomènes d’intégration neuronique

Production attendue

[  un schéma fonctionnel de la synapse et de l'intégration neuronale, sur une double page,  accompagné de commentaires («  bulles » du schéma fonctionnel) pour répondre à la problématique.

          ==> supports  n°1 à n°4.

 

 

 

 

 

Critères de réussite

l le schéma explique le mécanisme du fonctionnement synaptique (les informations tirées des divers supports sont notées dans des bulles rattachées à chacune des phases de la synapse) et les divers éléments de la synapse (vésicules synaptiques, neurotransmetteurs, récepteurs synaptiques, dépolarisations et hyperpolarisation…) sont figurées et légendées,                  

 

 

 

l le schéma fonctionnel explique les 2 situation expérimentales suivantes (cf. enregistrements ExAO obtenus dans l’activité IV-1) :

 [ l’intégration des messages qui permet la contraction du muscle extenseur quand l’antagoniste (= fléchisseur) est relâché,

 [ l’abolition du réflexe par inhibition de l’extenseur quand l’antagoniste est fortement sollicité.

 

l un commentaire explique pourquoi l'intégration des messages nerveux au niveau des centres résulte d'une sommation spatio-temporelle

Conseils de réalisation

l mettre en place sur la double feuille les cellules pré et post-synaptiques et y inclure les éléments de la synapse au fur et à mesure de l’étude des divers supports, à l'aide !

l comparer la structure cellulaire du neurone pré synaptique à celui du post-synaptique, décrire le contenu des vésicules synaptiques et leur devenir (vésicule et neurotransmetteurs), comparer les 2 catégories de synapse (exemple de neurotransmetteurs, effets post-synaptiques),

 

 

l simuler (logiciel « sommation spatiale ») en choisissant des types de neurones excitateurs et/ou inhibiteurs conformément aux 2 situations expérimentales, à l'aide !

 

 

 

 

l étudier à l'aide du logiciel "sommation temporelle" les effets de stimulations rapprochées dans le temps (= sommation temporelle) à l'aide !

l étudier à l'aide du logiciel "sommation spatiale" les effets de stimulations provenant de plusieurs neurones différents (= sommation spatiale). à l'aide !

Supports

1 :  Site SVT  : les caractéristiques de la synapse

[   a) la dissymétrie synaptique

[   b) relations messages nerveux présynaptiques, vésicules synaptiques et messages postsynaptiques

[   c) relations entre quantité de neurotransmetteurs (NT) des vésicules et message postsynaptique

[   d) les récepteurs synaptiques de la membrane postsynaptique  :

2 :  Site SVT : le fonctionnement de la synapse, animation n°1 et animation n°2 (cas d'une synapse nicotinique)

3 :  Site SVT :  nature du neurotransmetteur et type de synapse

4 :  Site SVT :  deux logiciels pour étudier la sommation spatiale et la sommation temporelle

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