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Ce thème de terminale étudie l'organisation et le fonctionnement du système nerveux et la commande du mouvement. On part du réflexe myotatique, modèle d'un comportement involontaire au circuit nerveux simple (l'arc réflexe), pour comprendre la nature du message nerveux (potentiel d'action, codage en fréquence) et sa transmission au niveau des synapses. On aborde ensuite la commande du mouvement volontaire par le cortex moteur, la plasticité cérébrale (apprentissage, récupération après lésion) et la préservation de l'intégrité du système nerveux.
4 sections~20 min de lecture4 compétencesNiveau Base 1 · Standard 2 · Approfondissement 1Vérifié · 06/2026
niveau de base
Maîtriser le trajet de l'information dans l'arc réflexe, savoir lire un enregistrement de potentiels d'action (amplitude constante, codage en fréquence) et schématiser une synapse chimique en nommant ses éléments.
niveau approfondi
Argumenter à partir de documents expérimentaux variés (sections, anesthésies, enregistrements, IRMf, études de lésions) pour localiser un dysfonctionnement, prévoir l'effet d'une molécule exogène sur la transmission synaptique et discuter la plasticité comme base de l'apprentissage et de la récupération fonctionnelle.
Profondeur de lecture : Approfondi
Taille du texte : Standard
Arc réflexe myotatique : circuit à cinq éléments
Chez un mammifère, on étudie le réflexe d'extension de la patte (réflexe myotatique). On dispose des résultats suivants. Expérience 1 : la percussion du tendon déclenche la contraction du muscle. Expérience 2 : après section de la racine dorsale du nerf rachidien, la percussion ne déclenche plus le réflexe, mais une stimulation électrique directe du bout périphérique de la racine ventrale provoque toujours la contraction. Expérience 3 : après section de la racine ventrale, ni la percussion ni aucune commande ne contracte ce muscle, alors que la stimulation du bout central de la racine dorsale remonte bien un message vers la moelle. (a) Nommer les cinq éléments de l'arc réflexe. (b) Pour chaque section, indiquer la voie touchée et justifier. (c) Conclure sur la nature monosynaptique du circuit.
Dans l'ordre du trajet : récepteur sensoriel = fuseau neuromusculaire du muscle étiré ; neurone sensitif (afférent, corps cellulaire dans le ganglion de la racine dorsale) ; centre intégrateur = moelle épinière ; motoneurone (efférent, corps cellulaire dans la substance grise) ; effecteur = le muscle qui se contracte.
La section de la racine dorsale abolit le réflexe, mais la voie motrice reste fonctionnelle (la stimulation ventrale contracte encore le muscle). La racine dorsale porte donc la voie SENSITIVE (entrée du message d'étirement). C'est cohérent avec la loi de Bell-Magendie.
La section de la racine ventrale abolit toute contraction de ce muscle, alors que le message sensitif remonte toujours vers la moelle. La racine ventrale porte donc la voie MOTRICE (sortie de la commande vers l'effecteur).
Le message entre par la voie sensitive, est intégré dans la moelle où le neurone sensitif fait UNE seule synapse directe avec le motoneurone, puis ressort par la voie motrice. Le très court délai et l'unique relais médullaire signent un arc réflexe monosynaptique.
Résultat : Récepteur (fuseau), neurone sensitif (racine dorsale), centre médullaire, motoneurone (racine ventrale), effecteur (muscle). La racine dorsale est sensitive, la ventrale motrice (loi de Bell-Magendie) ; l'unique synapse médullaire entre neurone sensitif et motoneurone établit le caractère monosynaptique du réflexe myotatique.
Erreurs fréquentes
Révision active
On étudie le réflexe achilléen chez un sujet. À partir d'un schéma muet d'une coupe de moelle épinière reliée à un muscle, et de trois résultats expérimentaux (section de la racine dorsale → abolition du réflexe avec maintien de la motricité commandée ; section de la racine ventrale → abolition de toute contraction de ce muscle ; anesthésie du nerf → abolition du réflexe), identifier les cinq éléments de l'arc réflexe et justifier, pour chaque expérience, l'élément touché. Conclure sur la nature monosynaptique du circuit.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT de terminale (voie générale) — Thème « Corps humain et santé » : Comportements, mouvement et système nerveux (Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale)
Codage en fréquence du message nerveux
Synapse chimique : transmission du message
Sur un axone sensitif, des stimulations d'intensités croissantes produisent des potentiels d'action tous de même amplitude (≈ 100 mV) : la fréquence passe de 10 PA·s⁻¹ (stimulus faible) à 80 PA·s⁻¹ (stimulus fort). (a) Que conclure sur la manière dont l'intensité du stimulus est codée ? (b) On applique sur la plaque motrice un curare, qui se fixe sur les récepteurs de l'acétylcholine sans les activer. Prévoir et justifier l'effet sur la contraction du muscle.
L'amplitude des PA reste constante quelle que soit l'intensité (loi du tout-ou-rien) : elle ne porte donc pas l'information. Seule la FRÉQUENCE varie, de 10 à 80 PA·s⁻¹.
L'intensité du stimulus est codée en fréquence : plus le stimulus est intense, plus la fréquence des potentiels d'action est élevée. C'est un codage en fréquence et non en amplitude.
À la plaque motrice, l'arrivée des PA libère de l'acétylcholine, qui se fixe sur ses récepteurs postsynaptiques et déclenche la contraction de la fibre musculaire.
Le curare occupe les récepteurs de l'acétylcholine sans les activer : il empêche l'acétylcholine libérée de s'y fixer. La transmission synaptique est bloquée, aucun message ne passe vers le muscle.
Malgré des PA normaux dans le motoneurone, le muscle ne se contracte plus : c'est une paralysie. Cela illustre l'action d'une molécule exogène antagoniste au niveau synaptique.
Résultat : L'intensité du stimulus est codée en fréquence (PA d'amplitude constante, fréquence croissante de 10 à 80 PA·s⁻¹). Le curare, antagoniste des récepteurs de l'acétylcholine, bloque la transmission à la plaque motrice : le muscle ne se contracte plus (paralysie), bien que le message électrique dans le nerf soit intact.
Erreurs fréquentes
Révision active
On enregistre, sur un même axone, les potentiels d'action provoqués par des stimulations d'intensités croissantes appliquées à un récepteur sensoriel. On constate que chaque PA garde la même amplitude, mais que leur fréquence passe de 10 PA·s⁻¹ pour une stimulation faible à 80 PA·s⁻¹ pour une stimulation forte. (a) Montrer, à partir de ces données, comment est codée l'intensité du stimulus. (b) On dispose ensuite d'un produit qui bloque les récepteurs de l'acétylcholine de la plaque motrice. Prévoir et justifier son effet sur la contraction du muscle innervé.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT de terminale (voie générale) — Thème « Corps humain et santé » : Comportements, mouvement et système nerveux (Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale)
Cortex moteur : carte somatotopique (homonculus)
On enregistre par IRMf l'activité cérébrale d'un sujet réalisant des mouvements volontaires. Lorsqu'il bouge les doigts de la main droite, une zone étendue du cortex moteur de l'hémisphère gauche s'active ; lorsqu'il bouge le pied droit, une zone voisine, plus petite, du même hémisphère s'active. (a) Quelle propriété du cortex moteur ces résultats illustrent-ils ? (b) Justifier la latéralisation observée. (c) Expliquer la différence d'étendue entre les deux zones.
L'IRMf détecte l'augmentation locale du débit sanguin liée à l'activité neuronale : une zone qui « s'allume » est une zone activée pendant la tâche. Le mouvement volontaire active donc le cortex moteur correspondant.
À chaque partie du corps correspond une zone distincte du cortex moteur (carte du corps, homonculus). Doigts et pied activent deux zones différentes mais voisines : c'est l'organisation somatotopique du cortex moteur.
Les mouvements du côté DROIT activent l'hémisphère GAUCHE : les voies motrices descendantes croisent la ligne médiane. La commande motrice est croisée, chaque hémisphère commandant le côté opposé du corps.
La surface corticale est proportionnelle à la finesse des mouvements, non à la taille de l'organe. La main, capable de mouvements très précis, occupe une zone plus étendue que le pied.
Résultat : Les mouvements volontaires activent le cortex moteur de manière somatotopique (carte du corps) et croisée (le côté droit est commandé par l'hémisphère gauche). L'étendue de chaque zone reflète la précision des mouvements : la zone de la main est plus grande que celle du pied.
Erreurs fréquentes
Révision active
On réalise des IRMf chez un sujet à qui l'on demande successivement de bouger les doigts de la main droite, puis le pied droit. Les images montrent l'activation de deux zones distinctes, voisines, du cortex moteur de l'hémisphère gauche, la zone associée à la main étant plus étendue que celle associée au pied. (a) Quelle propriété d'organisation du cortex moteur ces images mettent-elles en évidence ? (b) Pourquoi l'activation se situe-t-elle dans l'hémisphère gauche pour des mouvements du côté droit ? (c) Justifier que la zone de la main soit plus étendue que celle du pied.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT de terminale (voie générale) — Thème « Corps humain et santé » : Comportements, mouvement et système nerveux (Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale)
Plasticité cérébrale : remaniement des cartes
Document 1 : chez des violonistes, la surface du cortex moteur associée à la main gauche (celle qui réalise les doigtés précis) est plus étendue que chez des non-musiciens, et l'écart est d'autant plus grand que la pratique a débuté tôt. Document 2 : un patient victime d'un AVC est partiellement paralysé d'un bras ; une rééducation intensive s'accompagne d'une récupération progressive et de l'activation, en IRMf, de zones cérébrales nouvelles autour de la lésion. (a) Que mettent en évidence ces documents ? (b) Quel mécanisme commun les explique ? (c) En déduire deux mesures de préservation du système nerveux.
L'entraînement musical prolongé élargit l'aire motrice de la main : l'organisation du cortex se modifie sous l'effet de la pratique répétée. L'apprentissage laisse une trace dans le câblage cérébral.
Après l'AVC, la rééducation permet une récupération fonctionnelle partielle accompagnée de l'activation de zones nouvelles : d'autres régions prennent en charge la fonction perdue. Ce n'est pas une réparation des neurones détruits mais une réorganisation.
Les deux situations s'expliquent par la plasticité cérébrale : le remaniement des connexions neuronales (synapses créées, renforcées, réorganisées) en fonction de l'activité. L'entraînement et la rééducation reposent tous deux sur cette plasticité.
On en déduit, par exemple : protéger le système nerveux des traumatismes (casque, ceinture de sécurité — tissu nerveux peu réparable) et éviter les substances agissant sur les synapses (drogues) ; entretenir la plasticité par une activité physique et intellectuelle régulière et un sommeil suffisant.
Résultat : Les deux documents illustrent la plasticité cérébrale : l'apprentissage (entraînement) élargit les aires sollicitées et la rééducation permet une récupération par réorganisation des connexions après lésion. Mesures de préservation cohérentes : protéger le cerveau des chocs et des substances synaptotropes, et stimuler sa plasticité (activité, sommeil).
Le cerveau n'est pas un circuit figé : ses neurones remanient en permanence leurs connexions, synapses créées, renforcées ou éliminées selon l'activité. C'est la plasticité cérébrale, base du thème.
Première conséquence : l'apprentissage. Répéter une activité renforce les circuits sollicités. Chez des violonistes, l'aire motrice de la main entraînée est plus étendue que chez des non-musiciens : l'apprentissage laisse une trace dans l'organisation du cortex.
Deuxième conséquence : la récupération après lésion. Après un accident vasculaire cérébral, la rééducation permet à des régions saines de prendre, partiellement, le relais de la fonction perdue. Ce n'est pas une réparation des neurones détruits, mais une réorganisation.
Le système nerveux reste fragile : substances agissant sur les synapses et traumatismes l'endommagent durablement, et le tissu nerveux se régénère mal. D'où des mesures de préservation : protéger des chocs, éviter les substances synaptotropes, et entretenir la plasticité par l'activité et le sommeil.
Erreurs fréquentes
Révision active
On compare, par IRMf, la surface du cortex moteur associée à la main gauche chez des violonistes professionnels et chez des non-musiciens : elle est nettement plus étendue chez les violonistes, et d'autant plus que la pratique a commencé tôt et longtemps. Par ailleurs, chez un patient ayant subi un accident vasculaire cérébral entraînant une paralysie partielle d'un bras, une rééducation intensive s'accompagne d'une récupération progressive et de l'activation de zones cérébrales nouvelles. (a) Montrer que ces deux situations illustrent la plasticité cérébrale. (b) Préciser le rôle respectif de l'entraînement et de la rééducation. (c) En déduire deux mesures cohérentes de préservation et de stimulation du système nerveux.
Rappel actif
Rappelle-toi les points clés — puis révèle.
Sources : Programme de spécialité SVT de terminale (voie générale) — Thème « Corps humain et santé » : Comportements, mouvement et système nerveux (Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale)
Références et sources
Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale