Le système nerveux cérébro-spinal (ou système nerveux somatique) comprend deux grandes parties : le système nerveux central (SNC) et le système nerveux périphérique (SNP).
Le SNC est formé de l'encéphale, logé dans la boîte crânienne, et de la moelle épinière, logée dans le canal rachidien de la colonne vertébrale. L'encéphale comprend lui-même trois grandes structures : le cerveau (siège des fonctions supérieures : sensibilité consciente, motricité volontaire, langage, mémoire), le cervelet (coordination des mouvements et équilibre) et le tronc cérébral (relais entre cerveau, cervelet et moelle épinière ; contrôle de fonctions vitales comme la respiration et le rythme cardiaque).
Le SNP est constitué de l'ensemble des nerfs qui relient le SNC au reste du corps : les nerfs rachidiens (issus de la moelle épinière, ils innervent le tronc et les membres) et les nerfs crâniens (issus directement de l'encéphale, ils innervent principalement la tête et le cou).
Le neurone est l'unité fonctionnelle du tissu nerveux. Il comprend : un corps cellulaire (ou soma), contenant le noyau et l'essentiel des organites ; des dendrites, courts prolongements ramifiés qui reçoivent les informations en provenance d'autres neurones ; et un axone, prolongement unique, souvent long et entouré d'une gaine de myéline, qui conduit l'information vers d'autres neurones ou vers un effecteur (muscle, glande).
À côté des neurones, le tissu nerveux contient des cellules gliales, plus nombreuses que les neurones mais dépourvues de fonction de conduction directe de l'information : elles assurent un rôle de soutien, de nutrition et de protection des neurones, et participent à la formation de la myéline.
Le tissu nerveux possède deux propriétés essentielles : l'excitabilité, capacité à répondre à un stimulus (ou stimulation) efficace en modifiant son état électrique, et la conductibilité, capacité à propager cette modification (l'influx nerveux) tout le long de la fibre nerveuse sans perte ni atténuation.
Au repos, il existe de part et d'autre de la membrane du neurone une différence de potentiel électrique, appelée potentiel de repos, d'environ −70 mV (l'intérieur de la cellule étant négatif par rapport à l'extérieur). Cette polarisation résulte de la répartition inégale des ions de part et d'autre de la membrane : les ions Na⁺ (sodium) sont plus concentrés à l'extérieur, les ions K⁺ (potassium) plus concentrés à l'intérieur. Cette répartition est entretenue par la pompe Na⁺/K⁺-ATPase, qui expulse activement le Na⁺ et fait entrer le K⁺.
Lorsqu'une stimulation efficace (atteignant un certain seuil) est appliquée à un neurone, celui-ci répond par une inversion brève et transitoire de son potentiel de membrane : c'est le potentiel d'action, support de l'influx nerveux. Ce phénomène obéit à la loi du tout ou rien : en dessous du seuil, il n'y a aucune réponse ; dès que le seuil est atteint, la réponse est toujours de même amplitude, quelle que soit l'intensité du stimulus (au-delà du seuil).
Le potentiel d'action, une fois né en un point de la fibre, se propage de proche en proche tout le long de l'axone sans s'affaiblir : c'est ce déplacement qui constitue l'influx nerveux, message qui circule d'un bout à l'autre du neurone.
La synapse est la zone de contact fonctionnelle entre l'extrémité de l'axone d'un neurone et un autre neurone (au niveau de ses dendrites ou de son corps cellulaire) ou un effecteur (muscle, glande). Les deux cellules ne se touchent pas : elles sont séparées par un espace étroit, la fente synaptique.
La transmission au niveau de la synapse est de nature chimique : l'arrivée de l'influx nerveux au niveau du bouton synaptique (élément présynaptique) déclenche la libération de molécules appelées neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Ces neurotransmetteurs diffusent et se fixent sur des récepteurs spécifiques situés sur la membrane de la cellule postsynaptique, ce qui provoque une réponse (excitation ou inhibition) de cette dernière. Cette transmission est unidirectionnelle : elle ne se fait que du neurone présynaptique vers l'élément postsynaptique.
Le réflexe inné est une réponse motrice automatique, rapide, involontaire et stéréotypée (toujours identique), déclenchée par un stimulus précis. Il est inné : présent dès la naissance, commun à tous les individus de l'espèce, sans nécessité d'apprentissage.
Une percussion brève du tendon rotulien (sous la rotule) provoque l'extension involontaire de la jambe. Le trajet suivi par l'information constitue l'arc réflexe :
récepteur sensoriel (fuseau neuromusculaire du quadriceps, stimulé par l'étirement) → nerf sensitif (fibre afférente, conduit l'influx vers le centre nerveux) → centre nerveux (moelle épinière, qui reçoit et retransmet l'information) → nerf moteur (fibre efférente, conduit l'ordre moteur) → effecteur (muscle quadriceps, qui se contracte et produit l'extension de la jambe).
Le réflexe conditionnel est une réponse motrice apprise, résultant de l'association répétée entre un stimulus neutre (qui, à l'origine, ne déclenche pas la réponse) et un stimulus inconditionnel (qui déclenche naturellement cette réponse). À force de répétitions, le stimulus neutre devient capable de déclencher, à lui seul, la réponse : il devient un stimulus conditionnel.
Chez le chien, la vue ou l'odeur de la nourriture (stimulus inconditionnel) déclenche naturellement la salivation (réflexe inné). En faisant retentir une cloche (stimulus neutre) juste avant chaque présentation de nourriture, et en répétant l'association un grand nombre de fois, le chien finit par saliver au seul son de la cloche, même en l'absence de nourriture : la salivation est alors devenue un réflexe conditionnel. Ce réflexe s'estompe (extinction) si le stimulus conditionnel n'est plus jamais associé au stimulus inconditionnel.
Les réflexes innés assurent une protection rapide de l'organisme face à un danger (retrait immédiat de la main au contact d'une surface brûlante, clignement des paupières face à un objet qui s'approche du visage). Ils permettent aussi la coordination automatique de nombreux gestes du quotidien, sans intervention de la volonté consciente. Les réflexes conditionnels, quant à eux, constituent la base de nombreux apprentissages moteurs (par exemple, certains automatismes acquis lors de l'apprentissage de la marche, de l'écriture ou de la conduite).
| Critère | Réflexe inné | Réflexe conditionnel |
|---|---|---|
| Définition | Réponse motrice automatique et innée à un stimulus précis | Réponse motrice apprise par association répétée de deux stimuli |
| Caractère | Inné, rapide, stéréotypé, commun à l'espèce | Acquis, variable selon les individus, peut s'éteindre sans renforcement |
| Exemple | Réflexe rotulien, retrait de la main au contact du feu | Salivation du chien de Pavlov au son de la cloche |
L'alcool (éthanol) est un dépresseur du système nerveux central : il altère la transmission synaptique normale en perturbant l'action de certains neurotransmetteurs. Il en résulte une diminution de la coordination motrice, un jugement altéré, et un allongement du temps de réaction et des réflexes. Une consommation répétée expose à un risque d'accoutumance et de dépendance, avec des conséquences graves sur la santé (atteintes du foie, du système nerveux) et sur la sécurité, notamment la sécurité routière, où l'alcool est l'une des principales causes d'accidents.
La fumée de tabac contient de la nicotine, substance qui agit directement sur des récepteurs du système nerveux et entraîne une dépendance forte et rapide. La fumée de tabac contient également de nombreuses autres substances toxiques (goudrons, monoxyde de carbone, etc.) responsables, à long terme, de graves atteintes de la santé générale (cancers, maladies cardiovasculaires et respiratoires).
Le cannabis et d'autres substances psychoactives illicites perturbent le fonctionnement normal de la transmission synaptique, avec des effets sur la perception, la mémoire et le comportement. Leur usage régulier expose à un risque de dépendance physique et psychologique, souvent avec un besoin croissant de la substance (tolérance) pour obtenir le même effet.
Ces conduites addictives (alcool, tabac, drogues) ont, au-delà de leurs effets biologiques individuels, des conséquences sociales et sanitaires globales importantes : désinsertion familiale et sociale, violence, accidents, coûts élevés pour les systèmes de santé.
La prévention repose avant tout sur l'information et l'éducation : campagnes de sensibilisation dans les écoles et dans les médias, particulièrement destinées aux jeunes, afin de faire connaître les risques réels liés à l'alcool, au tabac et aux drogues avant que ne s'installent des habitudes de consommation.
Pour les personnes déjà dépendantes, la lutte passe par un soutien psychologique adapté et par des structures spécialisées de sevrage et de désintoxication, permettant un accompagnement médical du processus d'arrêt de la consommation.
La prévention des conduites à risque est l'affaire de tous : rôle de la famille, de l'école, des autorités sanitaires et de la société dans son ensemble, mais aussi responsabilité individuelle de chacun face à ces substances.
Lorsqu'on percute doucement le tendon rotulien à l'aide d'un marteau à réflexes, la jambe se détend brusquement de façon involontaire.
Pour chacun des comportements suivants, préciser s'il s'agit d'un réflexe inné ou d'un réflexe conditionnel, en justifiant la réponse :
Un neurone présente, au repos, un potentiel de membrane de −70 mV. Lorsqu'il est soumis à une stimulation efficace (atteignant le seuil), son potentiel de membrane évolue rapidement jusqu'à +30 mV, avant de revenir en quelques millisecondes à sa valeur de repos de −70 mV.
On a mesuré le temps de réaction moyen (temps entre la perception d'un obstacle et le freinage) de conducteurs en fonction de leur taux d'alcoolémie :
| Alcoolémie (g/L de sang) | Temps de réaction (ms) |
|---|---|
| 0,0 | 220 |
| 0,2 | 250 |
| 0,5 | 320 |
| 0,8 | 410 |
| 1,2 | 580 |
On étudie l'action d'une substance addictive sur la transmission synaptique au niveau d'une synapse utilisant la dopamine comme neurotransmetteur.
Texte : « En temps normal, la dopamine libérée dans la fente synaptique se fixe brièvement sur ses récepteurs postsynaptiques, produisant une sensation de plaisir modérée et contrôlée ; elle est ensuite rapidement recaptée par le neurone présynaptique grâce à des protéines de recapture, ce qui met fin au signal. Certaines substances addictives bloquent ces protéines de recapture : la dopamine s'accumule alors anormalement dans la fente synaptique et stimule de façon excessive et prolongée les récepteurs postsynaptiques. »
10 questions · Correction immédiate
Quels sont les trois éléments constitutifs d'un neurone ?
Quelles sont les deux propriétés fondamentales du tissu nerveux ?
La valeur approximative du potentiel de repos d'un neurone est :
Le potentiel d'action obéit à la loi :
La transmission de l'information au niveau d'une synapse se fait grâce à :
Dans un arc réflexe, quel est l'ordre correct des éléments ?
Un réflexe conditionnel est une réponse motrice :
L'alcool agit sur le système nerveux central comme :
La nicotine contenue dans le tabac :
Parmi les propositions suivantes, laquelle relève des moyens de lutte contre les addictions ?
