Intégration du message nerveux par le motoneurone - Cours de SVT Terminale S avec Maxicours - Lycée

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Intégration du message nerveux par le motoneurone

Objectif(s)
Comprendre la manière dont les messages nerveux sont intégrés au niveau du corps cellulaire du motoneurone, ceux-ci ayant pour conséquence de moduler la réaction de ce dernier.
Un peu d’histoire

Sir Charles Scott Sherrington était un médecin anglais qui s’intéressait au fonctionnement du système nerveux. Connu pour avoir inventé le mot « synapse », il reçut en 1932 avec Edgar Douglas Adrian le prix Nobel de physiologie ou médecine pour leurs découvertes sur les fonctions des neurones.
Il montra que la stimulation d’un muscle lors d’un mouvement, qu’il soit volontaire ou non, impliquait l’inhibition d’un muscle antagoniste. De plus, il travailla essentiellement sur le motoneurone, et la façon dont ce dernier recevait et traitait les informations provenant des autres neurones de la moelle épinière. Selon lui, le fonctionnement du neurone ne se limitait pas à transmettre une information, il possédait également des propriétés qui lui permettaient d’avoir une réponse qui pouvait varier en fonction des stimulations reçues. On parle alors d’intégration du message nerveux.

La commande motrice, lors d’un mouvement volontaire, est élaborée au niveau de l’aire corticale motrice. Les muscles impliqués dans un mouvement volontaire se contractent plus ou moins selon le geste que l’on veut effectuer. Soulever une plume ou prendre un enfant dans ses bras ne sollicite pas les muscles de la même façon. Selon le geste, certains muscles doivent au contraire se relâcher. Les motoneurones qui commandent ces muscles possèdent des propriétés particulières. Ils peuvent recevoir des milliers de messages nerveux en même temps ; ils vont alors traiter cette information au niveau du corps cellulaire, ce qui aura pour conséquence de déclencher ou pas un train de potentiels d’action. Ils intègrent donc l’information nerveuse.
1. Il existe deux types de synapses, les synapses excitatrices et les synapses inhibitrices
Plier le bras implique que le biceps se contracte et que le triceps se relâche.
De la même façon que pour les réflexes, le biceps reçoit donc une stimulation de la part des motoneurones. Le triceps, quant à lui, ne reçoit aucune information, les motoneurones qui le commandent sont inhibés.
Différentes synapses sont connectées sur les motoneurones, des synapses excitatrices qui déclenchent un message nerveux au niveau de l’axone du motoneurone, des synapses inhibitrices qui l’empêchent.
a. Les synapses excitatrices
Une synapse excitatrice provoque au niveau du corps cellulaire une dépolarisation.



Si cette dépolarisation a une amplitude suffisante, c'est-à-dire qu’elle dépasse la valeur du seuil de stimulation, un message nerveux se déclenche au niveau de l’axone.

Les fibres musculaires innervées par ce motoneurone se contractent.

b. Les synapses inhibitrices
Une synapse inhibitrice provoque au niveau du corps cellulaire une hyperpolarisation.


Cette hyperpolarisation éloigne le potentiel membranaire de la valeur du seuil de stimulation. Aucun potentiel d’action ne se déclenche au niveau de l’axone. De plus, le motoneurone sera plus difficile à stimuler.
2. Le rôle intégrateur des motoneurones
a. La sommation spatiale
Un motoneurone peut recevoir plusieurs stimulations excitatrices au niveau de son corps cellulaire.



Dans l’exemple ci-dessus, on constate que chacune d’entre elle provoque une dépolarisation mais que cette dernière est en dessous du seuil de stimulation. Pourtant, un potentiel d’action est déclenché.
En fait, les deux synapses sont très proches et les potentiels de membrane qu’elles provoquent s’ajoutent. C’est la sommation spatiale.
b. La sommation temporelle
La sommation temporelle a lieu lorsque plusieurs stimulations ont lieu dans un délai très bref.

Elles peuvent parvenir par exemple d’un même neurone, il s’agit alors d’un train de potentiels d’action. Les potentiels membranaires, même s’ils sont inférieurs au seuil de stimulation s’ajoutent et peuvent déclencher un message nerveux au niveau de l’axone.
3. Conclusion
Le motoneurone peut recevoir en même temps des informations provenant de nombreux neurones. 
Au niveau du corps cellulaire a lieu la sommation de l’ensemble de ces messages qui déclenchera ou non un train de potentiels d’action : c’est l’intégration.
Cette fonction des neurones est essentielle dans le traitement des messages nerveux provenant par exemple du cerveau pendant un mouvement volontaire.

L'essentiel
Le motoneurone peut recevoir en même temps des informations provenant de nombreux neurones. Certaines synapses sont excitatrices, d’autres inhibitrices.
Certaines synapses sont proches, il peut alors y avoir sommation spatiale. D'autres peuvent stimuler le neurone simultanément, il s'agit alors de sommation temporelle.
Au niveau du corps cellulaire a donc lieu le traitement de l'ensemble des informations nerveuses : le motoneurone a un rôle intégrateur qui lui permet d'émettre un message nerveux unique qui tient compte de tous les messages reçus au niveau des synapses.
Aller plus loin
Un neurone se termine par des terminaisons synaptiques qui libèrent des neurotransmetteurs. Chaque neurone n’est capable de libérer qu’un seul type de substance. Un neurotransmetteur est soit excitateur, soit inhibiteur, quel que soit l’endroit où se trouve la cellule nerveuse. On a montré par exemple que la plupart des neurones inhibiteurs libéraient un neurotransmetteur appelé GABA. L’acétylcholine, la dopamine appartiennent à la famille des neurotransmetteurs excitateurs.

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