Perception 05/10/2015. Plasticité neuronale. Plasticité. Quelles modalités d'informations peut recevoir et transmettre le SN?

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1 Plasticité neuronale La plasticité désigne la propriété des organisations vivantes d'être des structures organisées et remodelables, c'est-à-dire d'être malléables, déformables sous l'action des contraintes du milieu (entraînement). Quelles modalités d'informations peut recevoir et transmettre le SN? C'est une capacité d'adaptation du SN après sa phase d'achèvement. C'est aussi l'ensemble des mécanismes neurobiologiques qui permettent la modification du SN. Plasticité Capacité de s auto-organiser en réponse à des changements du corps (ex. développement, amputation,..). en réponse à des changements de sa propre structure (ex. lésion cérébrale, vieillissement). en permanence, afin d optimiser son fonctionnement (ex. entraînement). Perception Nous ne connaissons notre environnement et notre corps qu à travers nos organes des sens. La somme des impressions provenant des organes sensoriels entraîne une sensation, qui, interprétée en fonction de notre expérience, constitue la perception.

2 Modalités Sensorielles Extéroception 5 sens, avec des récepteurs spécialisés (sauf toucher) Intéroception (sensibilité viscérale) renseigne l'organisme sur l'état des viscères et les variations physico-chimiques du milieu intérieur On qualifie, par ailleurs, de nociceptive, toute sensibilité douloureuse quelle qu'en soit l'origine. Ces perceptions sensorielles sont le point de départ des nombreux messages nerveux qui une fois traités par le SNC déclenchent la réponse adaptée à la situation présente Proprioception (inconsciente et consciente) Muscles, tendons, articulations, possèdent une innervation sensitive propre. Les récepteurs réagissent à une excitation provenant de l'organe lui-même : proprioceptifs. Ils apportent au SNC des renseignements perçus ou non par la conscience, sur le degré de tonus ou de contraction des muscles ou sur les positions relatives des différents segments du corps (posture et mouvement). Informations afférentes Circulation de l information nerveuse Capteur : sensoriels, proprioceptifs, (intéroceptifs) SNC traitement Muscle (effecteur) : mouvement, posture. Informations efférentes

3 Organisation du mouvement Habileté motrice: capacité acquise par apprentissage d atteindre des résultats fixés à l avance avec un maximum de réussite et un minimum de temps, d énergie ou des deux. Cette définition (ancienne) englobe la notion de technique sportive, mais peut s étendre aux gestes professionnels ou de la vie quotidienne. Les centres nerveux contrôlant un comportement particulier nécessitent l intégrité des structures sous jacentes pour qu il soit mené à bien. La hiérarchisation des comportements selon leur complexité recoupe celle des structures du SNC Chaque niveau d organisation : - système de commande, - système de contrôle (mémorisation d une référence) Le SNC organise les commandes Exp chez l animal: lésions étagées Section entre ME et encéphale: stim nocive retrait patte, donc mouvement possible, mais pas de mouvement volontaire, pas maintien posture. Section au dessus du tronc cérébrale: maintient posture, déplacement, mais pas d ajustement. Il existe donc une organisation avec des niveaux hiérarchiques pour la commande du mouvement 3 types de comportements moteurs Reflexes : non acquis, involontaires, persistants Mouvements automatiques primaires : posture, locomotion, déglutition, respiration. Mouvements volontaires : les plus complexes, contrôlés plus ou moins par l attention Spécialisation motrice: Sous structures du SNC Familles de mouvements particuliers

4 Toute habileté motrice complexe constitue une totalité intégrée, construite à partir des activités reflexes, des programmes moteurs primaires et des mouvements volontaires. Mouvement volontaire automatique ou contrôlé par l attention: il n y a pas de différence de nature entre les deux, mais simplement une différence de degré dans le contrôle attentionnel. Ces réflexes sont déclenchés par des récepteurs situés dans l organe effecteur (le muscle) : reflexes intrinsèques On trouve 2 réflexes importants pour le maintien de la posture: le reflexe myotatique : fuseau neuromusculaire Le reflexe myotatique inverse : récepteur de Golgi. Réflexe 2 types de reflexes Réponse à une stim interne: reflexe intrinsèque Réponse à une stim externe: réflexe extrinsèque Le muscle n est pas qu un organe moteur : Il possède, au niveau des tendons et de la partie charnue, des récepteurs sensoriels. L innervation du muscle comporte des fibres sensorielles et des fibres motrices. Reflexe myotatique Innervation sensitive Moelle épinière Muscle Récepteur sensoriel musculaire Innervation motrice

5 Les fuseaux neuromusculaires. Ce sont des mécanorecepteurs répartis à l intérieur de la partie charnue du muscle. Ils sont situés parallèlement aux fibres musculaires. Petits organes ovoïdes : capsule conjonctive remplie d une substance gélatineuse, avec des fibres musculaires modifiées (plus fines, pas de rôle mécanique dans la force). La partie sensorielle de ces fibres est aux centre du FNM. organe sensoriel : fibres afférentes. - innervent la zone centrale des fibres intrafusales fibres Ia (bleu clair) et fibres de groupe II (bleu foncé) Corps cellulaire de ces fibres sensorielles : dans le ganglion spinal (racine dorsale) La partie contractile de ces fibres est aux extrémités du FNM. Organe moteur : innervation motrice efférente. - motoneurones γ innervent la partie distale des fibres intrafusales, - motoneurones α innervent les fibres extrafusales Quelle innervation pour le FNM?

6 Innervation motrice. 2 types de motoneurones (neurones moteurs) innervant le muscle: motoneurone α, γ Une fibre musculaire ne reçoit qu une fibre nerveuse un ordre du motoneurone α provoque la contraction de l ensemble des fibres de l unité motrice. Corps cellulaires - dans la corne ventrale de la moelle épinière (nerf rachidien) - ou dans les noyaux moteurs du tronc cérébral (nerfs crâniens). 1\ Le motoneurone α. Il quitte la moelle épinière par la racine ventrale et vient innerver le muscle par l intermédiaire d une jonction neuromusculaire. (Il innerve les fibres musculaires extrafusales) Un motoneurone α se divisent en plusieurs collatérales qui innervent chacune, une fibre musculaire. L ensemble des fibres innervées par un seul motoneurone constitue «l unité motrice». Le rapport d innervation peut être de 1/10ème à 1/100 ème selon le type de muscle. 2\ Le motoneurone γ. Les motoneurones γ sont plus petits et moins nombreux que les α. Ils ont toutefois la même localisation. (Ils innervent exclusivement les fibres intrafusales (ou fusoriales) Un motoneurone va innerver plusieurs fuseaux.

7 3\ Le motoneurone β. Chez les mammifères (donc chez l Homme), ce troisième type de motoneurone présente une innervation mixte : innerve à la fois les fibres intrafusales et extrafusales. 2 sortes de fibres musculaires intrafusales Fibres à chaînes nucléaires : noyaux cellulaires en ligne, détectent état de tension stationnaire du muscle, longueur Fibres à sacs nucléaires : noyaux disposés en amas, détectent étirements Sensibilité mouvement et posture Le réflexe myotatique, isolé de toute régulation, s oppose au mouvement. Donc il contribue au tonus musculaire (posture). Le fuseau neuromusculaire : sensible à l étirement du muscle. Quand ce dernier s allonge, on enregistre des trains de potentiels d'action qui remontent vers la moelle épinière par les fibres Ia et II. L étirement de la partie centrale des fibres est à l origine d une déformation mécanique des terminaisons sensorielles qui s enroulent dans cette région.

8 Des canaux membranaires s ouvrent sous l effet d actions mécaniques (déformations) et sont à l origine d un potentiel de récepteur au niveau de la terminaison. Si le seuil de dépolarisation est atteint, il y a apparition de potentiels d'action. Les informations remontent vers la moelle épinière où elles sont utilisées dans un réflexe. Contrôle posture (Régulation rapide) Mais ce reflexe n est pas isolé de toute régulation, donc : Ces informations, par des collatérales ascendantes, vont gagner le cortex (pariétal) perception consciente du corps et des membres Régulation longues du mouvement volontaire. Codage de l information. Les fibres Ia et II ne codent pas exactement les mêmes informations Le fuseau neuromusculaire code les deux paramètres : variation de la longueur et longueur de la fibre musculaire codent la vitesse de la variation de longueur du muscle codent la nouvelle longueur atteinte par le muscle Commande mouvement et posture Le muscle se met à la longueur définie par le programme moteur. La longueur du muscle est contrôlée en permanence par la boucle γ. Dans les mouvements volontaires, il y a co-activation des motoneurones α et γ, ce qui signifie que la programmation centrale d un mouvement comporte simultanément l activation des motoneurones α et γ la programmation du mouvement et le maintien du tonus musculaire est nécessaire.

9 Activation motoneurone γ Ce système règle aussi la sensibilité du fuseau. Quand le muscle est contracté, le récepteur retrouve sa sensibilité grâce au motoneurone γ. La boucle γ permet de fixer la longueur du muscle à une valeur définie par les centres moteurs : c est «le point de consigne». Le réflexe myotatique permet de maintenir ce point mais ce dernier peut varier à tous moments (motricité volontaire).