apprentissage chez l’aplysie et réseaux neuronaux

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : La communication nerveuse

L’aplysie, souvent appelée lièvre de mer ou limace de mer, possède un siphon qui fait circuler l’eau dans ses branchies. C’est sa manière de respirer (prélèvement du dioxygène dissous) et son point sensible. Lorsqu’on stimule une partie de son corps, elle rétracte ses branchies par voie réflexe, ce qui les protège. Lorsqu’on réalise différentes expériences de stimulation, on peut enregistrer les messages nerveux au niveau des circuits de neurones schématisés dans le document 14. (Un type de neurone dessiné représente une population de neurones, par exemple, la population des motoneurones.)

Doc 14 Circuits neuronaux mis en jeu lors du retrait des branchies
de l’aplysie

Expérience. On fait suivre par intervalle de 0,5 seconde une stimulation faible du siphon par une stimulation électrique appliquée sur la queue. On renouvelle cette manipulation une dizaine de fois, puis on stimule le siphon seul, sans choc électrique associé. On observe que les branchies se contractent aussi fortement que si la stimulation avait été suivie d’un choc électrique ; cet effet est conservé pendant plusieurs jours. Les chercheurs ont mis en évidence que le conditionnement est lié aux interneurones : le stimulus électrique excite ces interneurones qui libèrent leur neurotransmetteur (sérotonine) sur les terminaisons présynaptiques des neurones sensoriels innervant le siphon. Après conditionnement, ces neurones sensoriels libèrent davantage de neurotransmetteur à leur synapse avec les motoneurones des branchies.

Proposez une interprétation en termes de plasticité neuronale au conditionnement de l’aplysie.