BACCALAUREAT GENERAL « BLANC »

SESSION 2014

ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE

SERIES L – ES

Durée de l’épreuve : 1h 30 – Coefficient 2

Ce sujet comporte 8 pages numérotées de 1 à 8.

Le candidat traite chacune des parties suivantes :

Partie 1 (SVT /PC) : Nourrir l’humanité : Botulisme

Partie 2 (PC) : Le défi énergétique : Efficacité énergétique selon le mode

de transport

Partie 3 (SVT) : Représentation visuelle : Vision aveugle

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PARTIE 3 (6 points)

REPRÉSENTATION VISUELLE

La plupart du temps, nous sommes conscients de ce que nous voyons. Mais certaines personnes ignorent qu'elles peuvent voir. Les documents sont relatifs à ce type de personnes qui ont développé ce que les scientifiques appellent la « vision aveugle ».

Document 1 : Un cas de « vision aveugle »

Un homme aveugle se fraye un chemin dans un couloir encombré de boîtes, de chaises et d'autres accessoires de bureau. L'homme ignore la présence des obstacles. Pourtant, il les évite, se faufilant prudemment entre la poubelle et le mur, contournant le trépied d'un appareil photo, sans se rendre compte qu'il a fait des manœuvres particulières. Cet homme est l'un de nos patients; il est aveugle, mais il est doté d'une « vision aveugle ». En d'autres termes, il réagit à ce que ses yeux détectent sans savoir qu'il peut voir. La cécité de ce patient est d'un type très rare. Elle est la conséquence de deux accidents vasculaires dont il a été victime en 2003. [ ... ].

Extrait de Pour la Science n°398, décembre 2010

Document 2 : Résultats d'IRM f cérébrales (coupes sagittales)

Document A : IRMf d'un patient aveugle suite à un accident vasculaire Document B : IRMf d'un sujet sain

Le tissu cérébral sain apparaît en niveaux de gris plus ou moins clair. Une zone habituellement claire, devenue noire, peut être interprétée comme une zone lésée inactive.

D'après http://acces.inrp.fr/ et ©CNRS Photothèque / DURAND, Emmanuel Référence: 2005n00951

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Document de référence : Les voies visuelles

Document 3 : Rééducation chez des patients qui ont perdu une partie de leur champ visuel

En 2007, Linda Henriksson et ses collègues de l'Université de technologie à Helsinki en Finlande ont montré qu'une réorganisation corticale existe après une stimulation intensive dans le champ visuel aveugle. Ils ont notamment prouvé que les aires cérébrales autour de la lésion et celles du cortex visuel primaire de l'hémisphère sain, s'activent lors de la stimulation du champ visuel aveugle avec des cibles en forme de damier noir et blanc.

Sylvie Chokron, Pour la Science n0398, décembre 2010

Remarque: On appelle champ visuel, la zone totale dans laquelle la perception visuelle est possible lorsque la personne regarde devant elle. Certaines pathologies aboutissent à une amputation d'une partie du champ visuel qui est alors qualifiée de « champ visuel aveugle»

QUESTIONS :

1) Expliquer l'origine de la cécité du patient qui a subi une IRMf (document 2A), en mettant en relation le document de référence avec les documents 1 et 2.

2) Utiliser le document 3 et vos connaissances pour expliquer sur quel mécanisme impliquant les neurones repose l'efficacité de la rééducation des patients de Linda Henriksson.

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CORRIGE BAC BLANC 25/03/14 Partie 1 (SVT/PC) : BOTULISME Article de journal pour sensibiliser la population sur la réalisation de conserves « maison ».

Introduction : (SVT : 1)Réaliser des conserves « maison » n’est pas forcément mieux que d’acheter industriel.Huit personnes sur 10 souffrent de botulisme après avoir consommé de la tapenade mal stérilisée d’où l’intervention de la préfecture. Le botulisme est une maladie qui entraîne de graves paralysies locomotrices et respiratoires. La fin de l’été (septembre) est une période qui incite à la confection de conserves de fruits et de légumes disponibles alors en quantité. La stérilisation doit être pratiquée de manière rigoureuse pour éviter de nouveaux cas.

I – le botulisme. (SVT : 3)

Les conserves (boîtes, bocaux) peuvent renfermer des bactéries Clostridium botulinum à l’origine du botulisme. La connaissance du cycle de vie de cette bactérie permet de mieux comprendre les dangers qu’elle représente. Elle peut se présenter sous deux formes, des cellules bactériennes produisant des toxines (détruites au-delà de 65°C) et des spores formes de résistance (elles survivent jusqu’à 110°C) ne produisant pas de toxines. La transformation en spores intervient lorsque les conditions environnementales deviennent défavorables. Quand elles redeviennent plus favorables les spores « germent » et redonnent des cellules bactériennes normales. Le danger vient donc de ces spores très résistantes jusqu’à 110°C. Comment donc se débarrasser à la fois des bactéries et des spores ?

II – L’importance d’une stérilisation bien réalisée. (SP : 3)

Une simple lessiveuse traditionnelle est-elle suffisante pour stériliser nos conserves ? L’autoclave (ou « cocotte minute ») est-il vraiment cher et inutile ? Les bactéries sont détruites à partir de 65°C, les spores à partir de 90°C, mais il faut atteindre 110°C pour se débarrasser des spores.Les lessiveuses fonctionnent à la pression atmosphérique et la température d’ébullition de l’eau est donc de 100°C : bactéries et toxines sont détruites mais pas les spores… Dans la tapenade stérilisée en lessiveuse les spores résisteront d’autant mieux avec l’huile d’olive de la préparation. Elles pourront ensuite germer en cellules bactériennes productrices de toxine botulique.La température d’ébullition de l’eau augmente avec la pression et l’utilisation d’un autoclave permet d’atteindre des pressions de 1,7 bar et des températures de 115°C. Ces niveaux permettront la destruction des bactéries, des toxines, mais aussi des spores : la stérilisation sera vraiment efficace.

Conclusion : (SP : 1)Méfiez-vous des idées reçues. Stériliser dans la lessiveuse de grand-mère n’est pas suffisant, les conserves peuvent être dangereuses. Les autoclaves sont chers et plus petits que les lessiveuses mais ce sont des systèmes adaptés à une stérilisation parfaite grâce à la pression et à la température d’ébullition de l’eau plus importante qu’ils permettent.

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Partie 3 : (SVT) : VISION AVEUGLE ( 6 points)

1°) Origine de la cécité du patient. ( 3 points)

La cécité (ou absence de perception visuelle) peut-être due à une déficience des récepteurs, les yeux, ou des voies nerveuses, ou des aires cérébrales impliquées dans le traitement des informations reçues.

Le doc 1 précise que pour le patient étudié, les yeux « détectent », ils sont donc fonctionnels et donc ne sont pas responsables de la cécité. D’autre part, ce patient arrive à se frayer un chemin dans un environnement encombré. Son cerveau reçoit des informations de ce que les yeux détectent : les voies visuelles sont donc fonctionnelles.En conclusion ce patient ne présente pas de perception consciente mais une perception inconsciente grâce aux yeux fonctionnels et au message visuel véhiculé jusqu’au cerveau.La cécité de ce patient fait suite à deux accidents vasculaires cérébraux (AVC) . Il faut donc suspecter un problème cérébral.

Le doc 2 est une IRM qui permet de localiser des zones lésées inactives (elles apparaissent noires alors qu’elles sont habituellement claires). Elles se trouvent au niveau du cortex occipital (flèche). Le doc de référence rappelle que c’est dans cette zone qu’est localisé le cortex visuel . Sa lésion empêche l’interprétation consciente des informations issues des yeux.

Les yeux fonctionnent et élaborent un message nerveux qui est bien transmis jusqu’au cerveau par les voies visuelles, mais le cortex visuel est lésé, et ne peut pas utiliser l’information, d’où la cécité du patient. Le patient voit « sans en avoir conscience », c’est la « vision aveugle ».

2°) Rééducation des patients présentant une « vision aveugle » (méthode Linda Henriksson) .(3 points)

Linda Henriksson a montré qu’une stimulation dans le champ visuel aveugle entraine une activation des aires cérébrales autour de la lésion, mais également des aires cérébrales du cortex visuel primaire de l’hémisphère sain(en cas d’AVC, il est rare que les deux hémisphères soient touchés simultanément). Ces aires sont activées alors qu’elles ne sont normalement pas impliquées dans le traitement de l’information après stimulation de cette partie du champ visuel chez un sujet sain.Il existe donc une REORGANISATION du cortex, c’est-à-dire que le fonctionnement des aires est modifié et que de nouvelles aires sont « recrutées » dans le traitement de l’information en cas de lésion.Les cellules nerveuse ou neurones établissent des connexions entre elles, les synapses. L’activation de nouvelles aires et la réorganisation corticale observées chez les patients étudiés impliquent une plasticité neuronale. Dans

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ce cas particulier on peut supposer qu’il s’agit d’une plasticité des connexions, de nouvelles connexions doivent s’établir, les lésions ne pouvant sans doute pas concerner 100% des neurones de l’aire visuelle. Dans d’autres cas des neurones corticaux sont « reprogrammés » par le cerveau pour rétablir une fonctionnalité.

(Schéma non exigible)

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