Comment fonctionne notre système nerveux ?

Sommaire  

1. Le système nerveux : Les notions de base (programme de Collège)
2. Du son au message nerveux (Programme de 1^ère : Enseignement Scientifique)
3. Le système nerveux en détails (Programme de Terminale)

Le système nerveux humain reçoit des informations venant de l’environnement, il les traite et envoie des commandes vers les muscles, glandes et organes. Il se compose du système nerveux central, et du système nerveux périphérique. Le système nerveux est l’une des notions de SVT que tu pourras étudier au collège et au lycée. Nous allons donc dans un premier temps découvrir le fonctionnement du système nerveux comme tu le verras au collège, puis nous verrons un cas particulier qui peut être étudié en 1^ère en enseignement scientifique (tronc commun), pour finir nous approfondirons nos connaissances en suivant le programme de Terminale. 🎓

1 - Le système nerveux : Les notions de base (programme de Collège)

Le système nerveux assure la communication dans l’organisme

Nous avons 5 sens : 👂 l’ouïe, 👃 l’odorat, 🖐 le toucher, 👁 la vue, et 👅 le goût.

Ces 5 sens nous viennent de 5 organes (oreille, nez, peau, œil, langue) qui ont la capacité de capter des stimulus. Un stimulus est un signal physique ou chimique auquel un de nos organes des sens est sensible, il provoque une activité nerveuse.

Quelques définitions sur le système nerveux

Nerf : organe reliant les centres nerveux (cerveau et moelle épinière) aux autres organes (l’œil par exemple), il est composé de neurones.

Neurones : cellules nerveuses capables de recevoir et transmettre un message nerveux. 

Système nerveux : ensemble formé par les centres nerveux et les nerfs.

Organe récepteur (= organe sensoriel) : organe sensible à une stimulation à l'environnement.

Organe effecteur : organe qui effectue une commande (exemple : le muscle qui effectue un mouvement).

Voie sensitive : voie qui relie un organe récepteur à un centre nerveux.

Voie motrice : voie qui relie un centre nerveux à un organe effecteur.

Des cellules spécialisées dans la réception de stimulus vont créer des messages nerveux qui passeront de l’organe récepteur (exemple : œil) au centre nerveux (cerveau 🧠) par un nerf sensitif (= nerf afférent). Ces messages nerveux sont appelés messages sensitifs et les cellules nerveuses sont des neurones. 

Le centre nerveux peut aussi envoyer des messages nerveux à des organes (exemple : le muscle). Les messages nerveux passent alors par le nerf moteur (= nerf efférent).

Les cellules nerveuses

Les messages nerveux se transmettent donc grâce aux neurones (cellules nerveuses). Un neurone est constitué d’un corps cellulaire (où se trouve le noyau) et d’un axone (prolongement plus ou moins long d’un neurone). Une synapse est la jonction entre deux neurones.

Schéma de deux neurones partageant un message nerveux

Lorsque le message nerveux arrive à un neurone, il parcourt ce neurone, jusqu’à arriver à la synapse. Au niveau de celle-ci, la transmission du message nerveux d’un neurone à l’autre se fait en 4 étapes :

1. Tout d’abord le message nerveux arrive au niveau du neurone 1.
2. L'arrivée de ce message nerveux provoque la libération d’une substance chimique, qui se déverse dans la fente synaptique. 
3. La substance chimique se fixe sur les récepteurs du neurone 2 (récepteur synaptique).
4. Cette fixation génère de nouveau un message nerveux. 

Les différentes perturbations du système nerveux

Le manque de sommeil peut modifier le fonctionnement cérébral et entraîner des troubles de l’humeur. 😴

Les drogues et les alcools modifient nos perceptions. Ils peuvent avoir pour effet :

• Une diminution des réflexes
• Difficultés de mémorisation
• Risques d’anxiété
• Modifications de la perception visuelle
• Agressivité
• Diminution du temps de réaction

Tout cela peut causer des accidents. Être alcoolisé en voiture à la place du conducteur ou du passager est interdit ! ⚠️

Le bruit a lui aussi des effets sur le cerveau. Les cils des cellules sensorielles sont fragiles et facilement endommagés par des sons trop intenses. Les dégâts sont alors irréversibles et peuvent diminuer les capacités auditives, voire causer une surdité. 🎧

Le café et le thé agissent aussi sur le cerveau. La caféine agit sur le système nerveux central comme un stimulant, en diminuant la somnolence et en augmentant l’attention. Boire trop de café est mauvais pour la santé. ☕️

Les deux maladies les plus fréquentes qui perturbent le fonctionnement du cerveau sont la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson. 🧠

À lire aussi : Comment préparer son brevet de sciences (SVT, Physique-chimie, Techno)

2 - Du son au message nerveux (Programme de 1^ère : Enseignement Scientifique)

L’exemple d’un stimuli perçu par l’oreille

L'oreille externe se comporte comme un entonnoir acoustique. Les vibrations des ondes sonores du milieu extérieur sont captées par le pavillon et canalisées jusqu'au tympan par le conduit auditif. Dans l’oreille moyenne le tympan (première membrane vibrante) transmet les vibrations reçues grâce à la chaîne des osselets (le marteau, l'enclume et l'étrier). Dans l'oreille interne (au niveau de la cochlée), la vibration de la fenêtre ovale (deuxième membrane vibrante) est transmise dans un liquide et met en mouvement les cils des cellules ciliées qui traduisent ces mouvements en messages nerveux véhiculés jusqu'au cerveau par le nerf auditif.

Schéma de l’oreille

De la sensation à la perception du son 

• Les messages nerveux créés par les cellules sensorielles de la cochlée sont transmis à l'aire auditive primaire qui permet de distinguer la fréquence et l’intensité d’un son. 
• L'aire auditive primaire communique avec l'aire auditive secondaire pour un traitement plus élaboré permettant, notamment après apprentissage, l'interprétation des sensations sonores (compréhension des mots, reconnaissance de la voie, de la musique, etc.) et donc la perception sonore consciente. 
• D'autres aires communiquent avec l'aire auditive secondaire. Ces aires sont impliquées dans le langage, les émotions et la mémoire. Ainsi, les perceptions sont individuelles. 

Capacité de réception et fragilité du système auditif 

Les sons audibles par l'oreille humaine ont des fréquences comprises entre 20 Hz (sons graves) et 20000 Hz (sons aigus). Les niveaux d'intensité sonores audibles sans douleur sont compris entre 0 et 120 dB. De nombreux bruits du quotidien ou des comportements à risque peuvent altérer le système auditif. Les cils des cellules sensorielles sont fragiles et facilement endommagés par des sons trop intenses. Les dégâts sont alors irréversibles et peuvent diminuer les capacités auditives, voire causer une surdité.

À lire aussi : Les Sciences, pourquoi les élèves ont du mal et comment y remédier ?

3 - Le système nerveux en détails (Programme de Terminale)

Les réflexes 

Réflexe : Un réflexe est une réponse motrice involontaire.

Réflexe myotatique : Un réflexe myotatique est une contraction automatique d’un muscle en réponse à son propre étirement. Cette relation nerveuse est utilisée par les médecins pour vérifier le bon fonctionnement de la moelle épinière. 

Exemple de réflexe myotatique : En frappant le tendon au niveau de la rotule chez un patient assis, jambes relaxées, la jambe se tend. C'est ce que l'on appelle le réflexe rotulien. Il correspond à la contraction du muscle quadriceps, au niveau de la cuisse, à la suite de son propre étirement.

Arc réflexe : Un arc réflexe est un mécanisme composé de cinq éléments fonctionnels. Ceux de l'arc réflexe myotatique sont :

• les récepteurs sensoriels (fuseaux neuromusculaires) ;
• la voie nerveuse sensorielle ;
• le centre nerveux (la moelle épinière) ;
• la voie nerveuse motrice ;
• les effecteurs musculaires.

Pour comprendre le cours de terminale sur les réflexes en détails, tu peux regarder la vidéo de Bio Logique. 🖥

Cerveau et mouvement volontaire 🧠

Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales qui assurent le bon fonctionnement de l’ensemble. L’exploration du cortex cérébral permet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d’un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur.

Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.

Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d’action dont la fréquence d’émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs. La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.

Une nouvelle fois, pour comprendre l’essentiel de ce cours sur le cerveau et le mouvement volontaire, voici une vidéo de Bio Logique. 🖥

À lire aussi : Comment surmonter le stress des examens ?

J’espère que cet article t’aura aidé à comprendre tes cours sur le système nerveux, ou que tu auras appris quelque chose sur les neurones ! 👩🏻‍🏫 Si la SVT te pose des difficultés malgré tout, ou si tu veux en apprendre davantage, nos professeurs particuliers certifiés sont là pour t’aider ! 🎓 Tu peux aussi demander un bilan pédagogique pour savoir où tu en es et avoir un avis sur ton niveau, ce bilan est gratuit. 🤗