Plan du chapitre

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Introduction

Lors des précédents chapitres, nous avons observé l’importance du cerveau dans les commandes motrices de l’organisme notamment. Nous avons aussi constatés que des accidents mais aussi des médicaments peuvent affecter profondément le fonctionnement cérébral.

Problématique

Comment le fonctionnement du cerveau peut-il être perturbé ? Comment préserver cet organe fragile ?

I – La fragilité du système nerveux

Le système nerveux est particulièrement fragile et, malgré la plasticité cérébrale (T3A Chap2), les facultés de régénération ou de réparation des cellules nerveuses sont très faibles.

La moelle épinière et le cerveau sont protégés par le squelette (boîte crânienne et colonne vertébrale) cependant des lésions ou des dysfonctionnement peuvent survenir au cours de la vie.

Par exemple, un traumatisme du cou ou du dos peut entraîner des lésions de la moëlle épinière et donc une rupture des voies motrices et sensorielles : le cerveau ne peut plus commander les muscles, ni recevoir d’informations sensorielles des membres. La personne souffre alors de paralysie (on parle de tétraplégie ou paraplégie selon les membres atteints).

Les AVC sont une autre cause de troubles du système nerveux (l). Les neurones sont des cellules particulièrement fragiles vis-à-vis de l’apport en nutriments et en dioxygène apportés par le sang. Lors d’un Accident Vasculaire Cérébral (AVC), il y a une occlusion ou une rupture d’une artère ce qui entraîne une mauvaise irrigation d’une zone du cerveau. S’il n’est pas traité dans les meilleurs délais, l’AVC peut entraîner une perte de fonction (troubles moteurs, perte de mémoire, troubles sensoriels) voire la mort.

En France il y a environ 140 000 victimes d’AVC par an, c’est la première cause de handicap (source : Santé Publique France et INSERM).

Quelques affiches de prévention autour de l’AVC

Des tumeurs peuvent aussi affecter le cerveau (ou la moelle épinière), entraînant des pertes de fonctions, notamment de certaines fonctions motrices.

Toutes ces pathologies sont détectables grâce à des IRM anatomiques.

De plus, des maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson, la maladie d’Alzheimer ou encore la sclérose en plaques (SEP) provoquent une détérioration du fonctionnement des cellules nerveuses, en particulier des neurones. Ces maladies sont souvent lentes et évolutives avec une aggravation de l’état du patient par atteinte de ses capacités motrices et/ou cognitives.

Enfin, des maladies bactériennes (ex: syphilis/spirochètes) ou virales (ex: herpès) peuvent atteindre le système nerveux central et provoquer des dysfonctionnements.

Le cerveau est donc un organe fragile et tout signe de dysfonctionnement cérébral doit être traité dans les meilleurs délais pour limiter les conséquences à long terme ou définitives.

D’autre part, le cerveau peut aussi être soumis à des molécules exogènes affectant son fonctionnement.

II – L’action des drogues sur le cerveau

Les molécules exogènes, c’est-à-dire des substances non produites naturellement par l’organisme, peuvent modifier le fonctionnement du cerveau. C’est le cas des médicaments (dont la posologie doit être scrupuleusement respectée) mais aussi des drogues comme la nicotine, l’alcool, la cocaïne, le LSD, … Ces molécules exogènes peuvent perturber le fonctionnement du fait de leur similitude (au moins partielle) avec des neurotransmetteurs.

Schéma montrant les similitudes entre LSD et sérotonine et entre nicotine et acétylcholine

Du fait de leur similitude, les molécules peuvent agir sur les récepteurs de ces neurotransmetteurs selon deux modes d’action bien différentes :

  • Certaines molécules dites agonistes, vont se fixer sur le récepteur et mimer l’action du neurotransmetteur : la fonction est donc réalisée
    • Deux exemples de drogue : le LSD se fixe à la place de la sérotonine et provoque des hallucinations visuelles ; la nicotine se fixe sur les récepteurs à acétylcholine
    • Un exemple de médicaments : les benzodiazépines se fixent sur les récepteurs de GABA (traitement de l’anxiété) – voir chap 2 Ac 2
  • Certaines molécules dites antagonistes, vont se fixer sur le récepteur et le bloquer mais sans l’action du neurotransmetteur : la fonction est donc bloquée
    • Un exemple de médicaments : le curare se fixe sur les récepteurs de l’acétylcholine – voir chap 1 TP9

Enfin, les drogues peuvent aussi se fixer sur les autres protéines assurant le fonctionnement normal de la synapse, comme les enzymes de dégradation ou les canaux de recapture de neurotransmetteurs.

Quelques exemples de molécules exogènes pouvant perturber le fonctionnement du cerveau et leur mode d’action.

Les molécules exogènes ont la plupart du temps des actions à durée limitée car elles finissent par être dégradées. On peut donc se demander comment l’organisme réagit lors de la fin de l’effet de ses molécules psychoactives.

III – Le circuit de la récompense et le phénomène d’addiction

De nombreuses drogues interagissent avec le système de récompense de l’être humain. En effet, certaines aires corticales du système de récompense sont sensibles à l’éthanol, la nicotine ou au THC (molécule active du cannabis). En se fixant sur les neurones de ces aires, les drogues favorisent l’activation du système de récompense induisant souvent des sensations (de courte durée) de bien-être.

Schéma des aires cérébrales impliquées dans le circuit de la récompense chez l’humain – Source : manuel Belin Terminale Spécialité SVT

Cependant, du fait de la courte durée d’action de ces molécules, certaines personnes peuvent déclencher des comportements d’addiction, ce qui correspond à un désir puissant de renouveler un comportement (ici la consommation d’une drogue) malgré la connaissance des effets néfastes de ce produit.

Le comportement addictif repose sur la perturbation du système de récompense. Par exemple, en augmentant la libération de dopamine (lors de consommation de tabac par exemple) impliquée dans le système de récompense, les substances addictives déclenchent une volonté de renouveler la consommation.

Etant donné les conséquences de la consommation de ces drogues à court terme et à long terme (maladies cardio-vasculaires, cancers, accidents de la route, violence, …), la lutte contre les addictions est un enjeu majeur de santé publique.

Conclusion

Le cerveau est un organe complexe permettant de nombreuses fonctions donc un contrôle précis et pouvant s’améliorer de notre motricité. Cependant, il est très sensible aux molécules chimiques et aux chocs ce qui peut générer de graves dysfonctionnements chez l’être humain.

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à venir

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