Exercice corrigé Ancien programme

volonté et contrôle des réflexes

Un individu peut contrôler, voire inhiber un réflexe myotatique par une activité musculaire volontaire.

À l'aide des informations extraites de l'ensemble des documents, expliquez l'interaction entre les activités volontaire et réflexe au cours du réflexe achilléen.

Doc 10 Structures mises en jeu lors de l'inhibition volontaire du réflexe

Doc 11 Activité du réseau de neurones impliqués dans le réflexe achilléen

Activité des neurones

Conditions

Électrode 1

Neurone en T de l'extenseur

Électrode 2

Neurone cérébral

Électrode 3

Motoneurone de l'extenseur

Électrode 4

Motoneurone du fléchisseur

A

+++

O

+++

O

B

+

+++

+

+++

C

+++

+++

++

+

Cas A : réflexe achilléen avec muscle fléchisseur relâché

Cas B : contraction volontaire légère du muscle fléchisseur

Cas C : réflexe achilléen avec contraction légère du fléchisseur

O = pas de message

+ = intensités relatives des messages qui parcourent les neurones

1. Voir la partie méthodologie pour ce type d'exercice.

2. Les deux documents portent sur les circuits neuronaux activés au cours des activités réflexe et volontaire. Il faut bien identifier ces circuits (doc. 10) afin d'expliquer comment ils peuvent interagir.

3. Séparer (diviser) l'étude des circuits réflexe et volontaire (cas A et B) de celle de leurs interactions (cas C).

4. Lier les conclusions réalisées à partir du document 11 à la structure des circuits mise en évidence à partir du document 10.

La réalisation du mouvement antagoniste au réflexe achilléen (flexion du pied) diminue ou empêche celui-ci de se réaliser. Comment les réseaux neuronaux à l'origine du réflexe achilléen et de la flexion volontaire interagissent-ils ?

Observations

1. Le circuit réflexe part des fuseaux neuromusculaires du muscle soléaire, étiré au départ du réflexe, puis se connectent d'une part aux motoneurones de ce muscle et d'autre part à des interneurones eux-mêmes connectés aux motoneurones du muscle antagoniste, fléchisseur du pied.

2. Le circuit volontaire permettant la contraction du muscle fléchisseur antagoniste du réflexe achilléen débute par des neurones corticaux qui se connectent directement aux motoneurones du muscle fléchisseur et indirectement aux motoneurones du muscle soléaire (extenseur) via des interneurones.

Conclusion

Les voies finales communes aux deux circuits sont les motoneurones de chacun des muscles mis en jeu, qui sont des muscles antagonistes.

Interprétation

L'action volontaire s'opposant au réflexe achilléen, on peut supposer que les interneurones mis en jeu dans chaque circuit exercent une inhibition sur les unités motrices auxquelles ils sont connectés.

On peut donc supposer que l'activité volontaire conduit à une inhibition des unités motrices normalement activées par la voie réflexe (unités motrices du muscle soléaire) et à une activation des unités motrices normalement inhibées par la voie réflexe (unités motrices du muscle extenseur).

  • Lorsque le réflexe achilléen est réalisé seul (conditions A)

Observation 1

Le neurone sensoriel issu du muscle extenseur étiré et le motoneurone correspondant étudiés sont très actifs.

Interprétation

Ces neurones sont directement connectés entre eux au niveau de la moelle épinière (doc. 10). On en déduit qu'au cours du réflexe, les neurones sensoriels issus du muscle extenseur ont stimulé les motoneurones du muscle extenseur.

Observation 2

En revanche, le motoneurone antagoniste étudié est totalement inactif. Cela correspond à un relâchement du muscle fléchisseur.

Interprétation

On peut supposer que le motoneurone antagoniste a été inhibé par l'interneurone auquel est connecté le neurone sensoriel en T, activé lui aussi au cours du réflexe achilléen.

  • Lors de la contraction volontaire légère du muscle fléchisseur (conditions B)

Observation 1

Activité importante du neurone cérébral et du motoneurone du muscle fléchisseur.

Interprétation

Ces deux types de neurones sont directement connectés au niveau de la moelle épinière (doc. 10) : les neurones cérébraux ont stimulé les motoneurones du fléchisseur.

Observation 2

Le circuit correspondant au neurone sensoriel issu du fuseau neuromusculaire de l'extenseur et au motoneurone de l'extenseur présente une activité faible au cours de l'activité volontaire de flexion du pied.

Interprétation

Cette observation n'est pas importante par rapport au problème posé. On peut en déduire que l'activité observée correspond à l'activité de base du circuit.

  • Lorsque le réflexe achilléen est réalisé en même temps que la contraction légère du muscle fléchisseur du pied (conditions C)

1. On observe à la fois une forte activité du neurone sensoriel en T et du neurone cérébral moteur du fléchisseur. Par ailleurs, la réponse du motoneurone de l'extenseur est plus faible qu'en absence de contraction volontaire (cas A). Cela produit une réponse atténuée du muscle extenseur.

Interprétation 

L'activité du motoneurone extenseur a été inhibée par la contraction volontaire faible du muscle fléchisseur. Seuls les interneurones activés par les neurones cérébraux ont pu inhiber les motoneurones de l'extenseur.

2. On observe que le motoneurone du fléchisseur est moins actif que dans le cas B.

Interprétation 

Au cours du réflexe, les neurones sensoriels en T stimulent les interneurones qui se connectent au muscle fléchisseur antagoniste. Cela explique que la réponse du motoneurone du fléchisseur soit moins importante qu'en absence de réflexe.

Bilan

Un même motoneurone reçoit des messages excitateurs (en provenance des neurones afférents ou des neurones cérébraux) et inhibiteurs (en provenance des interneurones). Dans le cas de la réalisation synchrone d'un réflexe et du mouvement volontaire antagoniste, les motoneurones du muscle étiré par voie réflexe (ici le soléaire, extenseur du pied) reçoivent à la fois des messages excitateurs provenant des fuseaux neuromusculaires et des messages inhibiteurs provenant des interneurones stimulés par les neurones corticaux de l'activité antagoniste. La synthèse entre les deux produit une réponse plus ou moins atténuée des unités motrices.

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