Term spé SVT. Test 41. Système Nerveux. Communication Aires cérébrales

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Terminales spé SVTTest 41 de connaissancesSystème nerveux La communication entre les aires cérébrales.

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26 questions

START

By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 11

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 20

Sommaire

Question 19

Question 21

Question 22

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

sommaire

QUESTION 1

Quelles sont les deux catégories d'aires du cortex cérébral ?

Réponse

Les aires sensorielles et motrices primairesLes aires associatives appelées aussi aires secondaires

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QUESTION 2

Réponse

Quel est le rôle des aires sensorielles et motrices primaires ?

Les aires sensorielles et motrices primaires ont pour rôle de traiter les informations sensitives et motrices brutes, elles n’ont aucune fonction d’intégration.Les aires sensitives sont des aires réceptrices, elles présentent donc essentiellement des liaisons afférentes (l’information arrive au cerveau).Les aires motrices sont des aires effectrices, elles présentent donc essentiellement des liaisons efférentes (l’information part du cerveau).

Crâne et cerveau normal human.svg, par Patrick J. Lynch, illustrateur médical via Wikimédia Commons, Licence Créative Commons Attribution 2.5 2006, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skull_and_bra

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QUESTION 3

Réponse

Quel est le rôle des aires secondaires ?

Les aires associatives, appelées aussi aires secondaires, jouent un rôle dans l'intégration des informations. Elles interprètent les informations des aires primaires avec lesquelles elles communiquent forcément. Presque chaque aire motrice ou sensitive a une aire primaire et associative.

Crâne et cerveau normal human.svg, par Patrick J. Lynch, illustrateur médical via Wikimédia Commons, Licence Créative Commons Attribution 2.5 2006, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skull_and_bra

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QUESTION 4

À quoi servent les voies neuronales ?

Réponse

Les aires associatives occupent chez l'Homme la plus grande partie du cortex cérébral et sont essentiellement présentes dans les lobes frontaux et pariétaux. Elles peuvent recevoir des informations de plusieurs systèmes sensoriels simultanément, communiquer entre elles et avec les aires motrices. Il existe donc des voies neuronales qui relient ces différentes aires. Les voies neuronales servent donc à la connexion de zones relativement éloignées du cerveau ou du système nerveux, comparé aux communications locales de la matière grise.

White Matter Connections Obtained with MRI Tractography.png, par Xavier Gigandet et. al. Via wikimedia commons, CC-BY-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:White_Matter_Connections_Obtained_with_MRI_Tractography.png

Ensemble des voies neuronales au sein de la substance blanche du cerveau, observées par tactographie (IRM par tenseur de diffusion)

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Réponse

De quoi les voies neuronales sont-elles constituées ?

QUESTION 5

Une voie neuronale correspond habituellement à des faisceaux de neurones allongés isolés par une gaine de myéline, et dont les regroupements constituent la matière blanche. Ces voies neuronales sont principalement constituées d’interneurones qui jouent le rôle d’intermédiaires entre les aires sensitives et les aires motrices et qui permettent aux aires de communiquer entre elles.

Principales voies neuronales au sein de la substance blanche du cerveau, observées par tactographie

Légende : Rslf : faisceau longitudinal supérieur droit, Lslf : faisceau longitudinal supérieur gauche Raf : faisceau antérieur droit, Laf : faisceau antérieur gauche, CR : voie pyramidale

900px-DTI_Brain_Tractographic_Image_Set, Afiller at English Wikipedia, Transferred from en.wikipedia to Commons by LittleHow using CommonsHelper, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DTI_Brain_Tractographic_Image_Set.jpg

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QUESTION 6

Comment fonctionne le neurone postsynaptique ?

Réponse

Le neurone postsynaptique a un rôle intégrateur : il reçoit différents messages chimiques qu’il intègre pour créer un seul message nerveux électrique. Il va donc recevoir des neurotransmetteurs différents : pour cela, sa membrane est dotée de récepteurs différents spécifiques des neurotransmetteurs.

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QUESTION 7

La dopamine est un neurotransmetteur qui intervient dans la communication entre les aires corticales.Est-ce un neurotransmetteur inhibiteur ou excitateur ?

Réponse

La dopamine est associée à la sensation de plaisir. Elle est aussi associée à la régulation du mouvement. Ce neurotransmetteur a un effet excitateur.

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QUESTION 8

La sérotonine est un neurotransmetteur qui intervient dans la communication entre les aires corticales.Est-ce un neurotransmetteur inhibiteur ou excitateur ?

Réponse

La sérotonine est régulatrice de l’humeur ainsi que des cycles veille-sommeil. Elle a un effet inhibiteur ou excitateur selon les neurones post-synaptiques stimulés.

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QUESTION 9

L'acétylcholine est un neurotransmetteur qui intervient dans la communication entre les aires corticales.Est-ce un neurotransmetteur inhibiteur ou excitateur ?

Réponse

L’acétylcholine intervient au niveau de la jonction neuromusculaire, mais aussi dans le cerveau dans l’apprentissage, la mémorisation et l'éveil, l'attention, la colère, l'agression, la sexualité et la soif. Ce neurotransmetteur a un effet excitateur.

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QUESTION 10

Le GABA est un neurotransmetteur qui intervient dans la communication entre les aires corticales.Est-ce un neurotransmetteur inhibiteur ou excitateur ?

Réponse

Le GABA (pour acide gamma-aminobutyrique) est un neurotransmetteur très répandu dans les neurones du cortex. Il contribue au contrôle moteur, à la vision et à plusieurs autres fonctions corticales. Il régule aussi l’anxiété. Ce neurotransmetteur a un effet inhibiteur.

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QUESTION 11

Le glutamate est un neurotransmetteur qui intervient dans la communication entre les aires corticales.Est-ce un neurotransmetteur inhibiteur ou excitateur ?

Réponse

Le glutamate, neurotransmetteur excitateur le plus répandu du système nerveux central, intervient dans le circuit de la récompense, dans les fonctions cérébrales d’apprentissage et de mémorisation.

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QUESTION 12

Comment sont nommés les récepteurs ?

Réponse

Le nom du récepteur rappelle le nom du neurotransmetteur qui lui est complémentaire. Il est en général constitué du nom du neurotransmetteur et du suffixe « -ergique » qui signifie « est activé par ».

Neurotransmetteur Récepteur Dopamine Dopaminergique Sérotonine Sérotoninergique Acétylcholine Cholinergique GABA GABAergique Glutamate Glutamaergique

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QUESTION 13

Pourquoi les effets des neurotransmetteurs dépendent-ils de la localisation des récepteurs ?

Réponse

Tous les neurones n'expriment pas les mêmes récepteurs : certains ont presque exclusivement des récepteurs dopaminergiques ou sérotoninergiques, d'autres ont un mix de différents récepteurs, etc.Ainsi, certains neurotransmetteurs vont agir sur certaines régions du cerveau où leurs récepteurs sont nombreux, mais n'auront pas d'effets sur les régions appauvries en leurs récepteurs.

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QUESTION 14

Combien existe-t-il de catégories de récepteurs et quelles sont-elles ?

Réponse

Il existe deux grandes catégories de récepteurs : les récepteurs ionotropes et les récepteurs métabotropes.

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QUESTION 15

Qu'est-ce qu'un récepteur ionotrope ?

Réponse

Un récepteur ionotrope est une protéine membranaire qui ouvre son canal ionique grâce à la liaison d'un messager chimique ou neurotransmetteur sur un site de fixation extracellulaire.

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QUESTION 16

Quels types d'ions, le récepteur ionotrope fait-il circuler ?

Réponse

Les récepteurs ionotropes sont généralement sélectifs à un type d'ions tels que Na+, K+, Ca2+ ou Cl−.

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QUESTION 17

Comment fonctionnent les récepteurs ionotropes ?

Réponse

Ce type de récepteur est constitué le plus souvent de 4 ou 5 sous-unités protéiques distinctes qui traversent la membrane plasmique et forment un canal ionique.En l'absence de neurotransmetteur, le canal est fermé. La fixation du neurotransmetteur aux sites spécifiques du domaine extracellulaire du canal entraîne un changement de conformation des sous-unités (une légère torsion) qui, en quelques microsecondes, provoque l'ouverture du canal et le passage des ions. Le récepteur est passé à une conformation désensibilisée (il ne fixe plus de nouvelles molécules de neurotransmetteur) avant de retrouver sa conformation initiale. Ces récepteurs sont à l'origine d'une réponse rapide (1 à 2 ms) et brève (quelques dizaines de ms).

586px-Récepteur_ionotrope.svg, par Pancrat propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:R%C3%A9cepteur_ionotrope.svg?uselang=fr

Fonctionnement d’un récepteur ionotrope

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QUESTION 18

Quel sera l'effet obtenu si le récepteur ionotrope est traversé par des ions Cl- ?

Réponse

Si les canaux ioniques ouverts par les neurotransmetteurs sont perméables aux ions Cl-, l'effet sera l'hyperpolarisation de la cellule postsynaptique. Cet effet, qui tend à éloigner le potentiel membranaire du seuil de déclenchement des potentiels d'action, est dit « inhibiteur ».On peut citer en exemple l'activation des récepteurs du GABA de type « a » (GABA-A) produits principalement par les interneurones cérébraux et les neurones du cervelet.

525px-Synapse_GABAergique, par Pancrat, travail personnel, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Synapse_GABAergique.png?uselang=fr

Récepteur ionotrope GABAergique

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QUESTION 19

Quel sera l'effet obtenu si le récepteur ionotrope est traversé par des ions NA+, K+ ou Ca2+ ?

Réponse

Si les canaux ioniques ouverts par les neurotransmetteurs sont perméables aux ions Na+, K+, Ca2+, l’effet sera une dépolarisation

Synapse_5-HT3_cation, par Pancrat, travail personnel, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Synapse_5-HT3_cation.png?uselang=fr

Récepteur ionotrope sérotoninergique

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QUESTION 20

Que sont les récepteur métabotropes ?

Réponse

Les récepteurs métabotropes sont des récepteurs sans canal ionique intégré qui utilisent un intermédiaire chimique pour activer le canal ionique situé à proximité.

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QUESTION 21

Les récepteurs métabotropes les plus connus sont sont les récepteurs liés à une protéine G. Comment sont-ils organisés?

Réponse

Ce sont des récepteurs membranaires constitués de 7 hélices transmembranaires connectées par trois boucles extracellulaires (e1 à 3) et trois boucles intracellulaires (i1 à 3).La liaison du neurotransmetteur sur la face extracellulaire du récepteur permet l’activation au niveau intracellulaire de protéines G liées à ce récepteur.

Les_Récepteurs_Couplés_aux_Protéines_G par Maurel Damien propre travail, via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Les_R%C3%A9cepteurs_Coupl%C3%A9s_aux_Prot%C3%A9ines_G.png

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QUESTION 22

Qu'est-ce que la protéine G ?

Réponse

La protéine G est une protéine qui participe au mécanisme de transduction du signal car elle permet le transfert d'informations à l'intérieur de la cellule. Elle est appelée ainsi car elle utilise l'échange de GDP (guanosine diphosphate) en GTP (guanosine triphosphate) comme un «interrupteur moléculaire » pour déclencher ou inhiber des réactions biochimiques dans la cellule.

Les_Récepteurs_Couplés_aux_Protéines_G par Maurel Damien propre travail, via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Les_R%C3%A9cepteurs_Coupl%C3%A9s_aux_Prot%C3%A9ines_G.png

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QUESTION 23

Comment fonctionnent les récepteurs métabotropes liés à la protéine G ?

Réponse

La liaison du neurotransmetteur sur la face extracellulaire du récepteur permet l’activation au niveau intracellulaire de protéines G liées à ce récepteur. Les protéines G, une fois activées, agissent à leur tour sur différents effecteurs cellulaires à l’origine de la libération d’une molécule intermédiaire dans le cytosol de la cellule. Ce second messager sera à l’origine d’autres réactions en cascade responsables du changement de conformation spatiale du canal ionique.

Les_Récepteurs_Couplés_aux_Protéines_G par Maurel Damien propre travail, via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Les_R%C3%A9cepteurs_Coupl%C3%A9s_aux_Prot%C3%A9ines_G.png

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QUESTION 24

Pour quels types de réactions, lentes ou rapides, les récepteurs métabotropes sont-ils utilisés ?

Réponse

Les récepteurs métabotropes sont utilisés pour des réactions relativement lentes, de l'ordre de la seconde au minimum, de l'heure ou de la journée pour les plus lents. On peut citer en exemple, le récepteur 5-HT1A sensible à la sérotonine. La protéine G libérée, inactive une enzyme, l’adénylate cyclase membranaire (AC) qui synthétise l’AMPc ou Adénosine 3’, 5’-monophosphate cyclique. La diminution de la concentration en AMPc induit une inactivation de la protéine Kinase (PKA) ce qui provoque une augmentation de l’ouverture d’un canal potassique. La sortie de potassium entraîne une sortie des ions K+ et donc une augmentation de la charge négative intracellulaire soit une hyperpolarisation de la membrane post-synaptique. La sérotonine en activant ces récepteurs cérébraux 5-HT1A joue ainsi un rôle inhibiteur.

Recepteur_SEROTONINE, par Pancrat travail personnel, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Recepteur_SEROTONINE.png?uselang=fr

Récepteur métabotrope sérotoninergique 5-TH1A

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QUESTION 25

Qu'est-ce qu'un sous-type de récepteur ?

Réponse

Chaque neurotransmetteur exerce son action au niveau postsynaptique en se fixant à des récepteurs spécifiques. En général, deux neurotransmetteurs ne se lient pas au même récepteur, cependant le même neurotransmetteur peut se fixer à plusieurs types de récepteurs (ionotropes et métabotropes). Chacun des récepteurs auxquels s'associe un neurotransmetteur, constitue un sous-type de récepteurs.

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QUESTION 26

Quels sont les sous-récepteurs fixant l'acétylcholine ?

Réponse

L'acétylcholine agit sur deux sous-types de récepteurs cholinergiques : - L’un situé au niveau du muscle cardiaque est métabotrope et porte le nom de récepteur muscarinique (parce qu’il fixe la muscarine, alcaloïde de champignon vénéneux). - L’autre situé au niveau du muscle squelettique est ionotrope et porte le nom de récepteur nicotinique (parce qu’il fixe la nicotine). Ces deux sous-types de récepteurs sont présents dans de nombreux organes : au niveau du système nerveux végétatif (viscéral) pour le récepteur muscarinique et au niveau du système nerveux central pour le récepteur nicotinique.

Récepteurs muscarinique (M) d’une synapse cholinergique

Récepteur nicotinique d’une synapse cholinergique

G_Protein_rezeptor, par Peter Wolber propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0-migrated https://commons.wikimedia.org/wiki/File:G_Protein_rezeptor.png Ach_rezeptor_nicotinisch.svg, Ach_rezeptor_nicotinisch.png: The original uploader was Opossum58 at German Wikipedia.(Original text: Peter Wolber), derivative work: Vezixig, via wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0-migrated, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ach_rezeptor_nicotinisch.svg

The end !!