Leçon 2 : La perception de l'environnement

Problème de la leçon : Comment le cerveau analyse-t-il les messages nerveux sensitifs issus des récepteurs ?

1- Le cerveau et la perception de l'environnementActivité 1 : La perception

Bilan : Le cerveau analyse les messages nerveux sensitifs au niveau d’aires spécialisées : c'est la perception. Il élabore en réponse des messages nerveux moteurs.

Comment les aires spécialisées du cerveau communiquent-elles entre elles ?

Observation directe de l'activité du cerveau : Doc.1 Lorsqu'une région du cerveau est active, les vaisseaux sanguins

qui irriguent cette zone se dilatent et le débit sanguin augmente localement. Il suffit donc de mesurer les débits sanguins pour visualiser les zones actives. On y arrive par une technique complexe qui consiste à injecter dans une veine une substance radioactive. Cette substance injectée est rapidement distribuée dans tout le cerveau. Un puissant ordinateur, relié à des détecteurs, calcule les débits sanguins et fournit des images de l'activité du cerveau :

en vert : valeur moyenne du débit sanguin ; en bleu : valeur inférieure à la moyenne ; en jaune, rouge, blanc : valeurs supérieures à la moyenne ;

Activité 1 : Le cerveau et la perception de l'environnement

Situation-problème :Les récepteurs sensoriels envoient des messages nerveux au cerveau. Le cerveau reçoit ces messages, les interprète et nous procure des perceptions : je vois un arbre, j'entends de la musique...

Stimulus 1 : Un individu écoute une question.

Stimulus 2 : L’individu lit un document pour trouver la réponse.

Stimulus 3 :L’individu répond à la question posée.

Compétences J’ai réussi si… Questions Evaluation

Rechercher des informations utiles : I

Je sais saisir une information utile d’un texte, d’une expérience

1- Je donne la signification des différentes couleurs présentes sur les clichés du doc. 1

Utiliser des informations pour expliquer : Ra

Je suis capable de mettre en relation l’ensemble des informations tirées de résultats expérimentaux pour présenter les arguments en réponse à la question posée.

2- Je donne les conclusions que nous pouvons dégager de l'analyse de ces clichés sur le fonctionnement du cerveau ?

Rédiger un texte explicatif : C1

Je suis capable de rédiger un texte argumenté dans un français grammaticalement correct (orthographe, expression, sens, vocabulaire).

3- J'indique sur le doc.2 les zones mises en évidence 4- J'indique à l'aide de flèches, sur le doc.2, le trajet des messages nerveux dus au stimulus 1, 2 et 3 (document 1) .

1- Je donne la signification des différentes couleurs présentes sur les clichés du doc. 1Les différentes couleurs correspondent à des valeurs moyennes de débit sanguins.2- Je donne les conclusions que nous pouvons dégager de l'analyse de ces clichés sur le fonctionnement du cerveau ? Les zones activées du cerveau sont différentes selon le stimulus.3- J'indique sur le doc.2 les zones mises en évidence 4- J'indique à l'aide de flèches, sur le doc.2, le trajet des messages nerveux dus au stimulus 1, 2 et 3 (document 1)

Document 2: Hémisphère cérébral gauche

1

2

3Stimulus 1 : j’entendsStimulus 2 : je voisStimulus 3 : je parle

2- La communication de cellules spécialisées

Activité 2 : La communication de cellules spécialisées

Bilan : Le cerveau et la moelle épinière sont constitués de cellules, les neurones dont les noyaux sont situés dans le cortex (ou matière grise).

Les prolongements des neurones sont situés dans la substance blanche et forment les fibres nerveuses qui constituent les nerfs.

Activité 2 : Organisation du cerveau

4

3

1

5

dendrites Corps cellulaire

axone

Terminaisonsaxonales

Corps cellulaires

Noyau

dendrites

Organisation de la moelle épinière

Substance blancheSubstance

grise

Coupe transversale de moelle épinière vue au microscope

Substance blanche

Substancegrise

Organisation des nerfs

nerf

Fibres nerveuses

Compétences Consigne :

Rechercher des informations utiles : I1. Je décris l’organisation du cerveau.2. Je décris l’organisation de la moelle

épinière.

Utiliser des informations pour expliquer : Ra

3. J’émets une hypothèse sur les cellules spécialisées qui permettent la perception et la commande du mouvement dans l’organisme.

1- Le cerveau est composé de 2 hémisphères, l’hémisphère droit et l’hémisphère gauche (doc 1). Il est constitué d’un cortex (ou matière grise) à la périphérie et d’une substance blanche au centre. (Doc 2)2- La moelle épinière est constituée d’une substance blanche à la périphérie et d’une matière grise au centre. La substance blanche contient des prolongements de neurones, les fibres nerveuses ou axones. La matière grise contient les noyaux des neurones.3- Les neurones sont les cellules qui permettent le transport des informations dans l’organisme, le long des nerfs. La communication des messages nécessitent également une communication entre les neurones.

Schéma d’un neurone

Comment les neurones se communiquent-ils les informations ?

3- La transmission des informations entre les neurones

►Activité 3 : La transmission de l’information entre 2 neurones

Bilan : Les messages circulant le long des neurones sont de nature électrique.

Un neurone transmet les messages nerveux

aux autres cellules en libérant des

messagers chimiques, les neuromédiateurs (NM), au niveau des synapses, (zone de contact entre 2 neurones).

Les NM se fixent sur des récepteurs situés sur le neurone suivant entraînant la création d’un nouveau courant électrique.

Activité 3 : La transmission de l’information entre 2 neurones

Document 1 : Schéma montrant la connexion entre 2 neurones (la synapse) vue au microscope électronique à transmission. 1 : neurone 1 ; 2 : espace synaptique ; 3 : neurone 2.

Document 2 : Images extraites de « c’est pas sorcier »1 : neurone 12 : espace synaptique3 : neurone 24 : neuromédiateur5 : Récepteurs

Compétences J’ai réussi si… Questions Evaluation

Rechercher des informations utiles : I

Je sais saisir une information utile d’un texte, d’une expérience

1. Je colorie les neurones présenté dans le document 1;

2. Je trace une flèche sur le schéma pour montrer le trajet de l’information  (document 1);

Rédiger un texte explicatif : C1

Je suis capable de rédiger un texte argumenté dans un français grammaticalement correct (orthographe, expression, sens, vocabulaire).

3. A partir de l’analyse du logiciel, et des documents, je réponds à la question :

Comment s’effectue la communication entre les neurones ?

1. Je colorie les neurones présenté dans le document 1;2. Je trace une flèche sur le schéma pour montrer le trajet de l’information  (document

1); 3. A partir de l’analyse du logiciel, et des documents, je réponds à la question :Comment s’effectue la communication entre les neurones ?L’information prend naissance au niveau d’une dendrite puis circule de façon électrique jusqu’à la rencontre d’un autre neurone. Au niveau de la zone de contact entre 2 neurones, le courant électrique entraine la production de vésicules contenant des neuromédiateurs qui seront déversés dans l’espace synaptique.Les neuromédiateurs se fixent sur des récepteurs présents sur le neurone post-synaptique, créant un nouveau courant électrique.

Schéma montrant la communication entre 2 neurones

Message électrique

Message électrique