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Série d'exercices sur Le rôle du système nerveux dans le comportement moteur d'un animal - Ts

Classe:

Terminale

Exercice 1

A propos de l'activité du système nerveux

I. A) Ce texte est extrait d'un article écrit par Pavlov en $1934$ :

« Faisons deux simples expériences que tout le monde peut réussir.

Versons dans la gueule d'un Chien une solution faible d'un acide quelconque.

Cela provoque; habituellement, une réaction défensive : la solution est rejetée par de brusques mouvements de la bouche, la salive est déversée en abondance dans la cavité buccale (et ensuite au-dehors), l'acide introduit s'en trouve dilué, et la muqueuse débarrassée.

Et maintenant, une autre expérience.

Juste avant d'introduire de l'acide dans la gueule du Chien, soumettons-le à l'action répétée d'un agent externe quelconque, d'un certain bruit, par exemple.

Que voyons-nous ?

Il suffira de répéter ce bruit seul pour que se reproduise la même réaction : mêmes mouvements de la bouche et même écoulement de salive.

Ces deux faits sont également exacts et constants. »

En s'appuyant sur des citations précises du texte ci-dessus, désigner les deux aspects du fonctionnement du système nerveux qui sont illustrés par les « deux simples expériences », les définir et en donner les caractéristiques.

B) Cet autre texte a aussi été écrit par Pavlov, en $1904$ :

« Fait déjà soupçonné par Claude Bernard, sous l'influence d'un aliment dur et sec, introduit dans la bouche, les glandes salivaires sécrètent de la salive en grande quantité, ce qui permet à cet aliment de révéler, en se dissolvant, ses propriétés chimiques... »

« Ainsi, un morceau de sucre déposé sur la partie antérieure de la langue provoque une salivation et révèle un goût sucré.

On notera cependant qu'une même substance peut être diversement appréciée ; on questionna une assemblée d'hommes de sciences sur le goût d'un produit dont le nom n'avait pas été révélé :

on obtint les réponses suivantes :

sucré, amer, acide, salé, insipide, goût complexe..., il s'agissait de maltose !

Quel autre aspect du fonctionnement du système nerveux est décrit dans ce paragraphe ?

2) De nombreuses observations cliniques faites chez l'homme et des expériences réalisées chez divers mammifères permettent de connaître les parties du système nerveux impliquées dans les trois phénomènes décrits en $1.$

Ces parties du système nerveux ont été représentées sur le croquis du document A.

La section des nerfs en 1 (branches tympanolinguales) supprime la sensibilité au sucré dans les deux tiers antérieurs de la langue.

La stimulation du bout périphérique de ces nerfs, comme l'a réalisée Ludwig chez un Chien, entraîne la sécrétion d'une salive abondante, et claire.

La section en $2$ des cordes du tympan supprime aussi la sensibilité au sucré ; la stimulation du bout périphérique de ces nerfs entraîne aussi la sécrétion d'une salive abondante et : claire.

Après section en 3 du nerf lingual, la stimulation du bout périphérique de ce nerf n'entrante pas la sécrétion de salive, alors qu'elle se produit si on stimule le bout central.

Des sujets atteints de blessures du lobe pariétal présentent des troubles du goût localisés à la moitié de la langue opposée à l'hémisphère cérébral lésé. Des stimulations électriques au niveau de cette zone provoquent des hallucinations gustatives.

La section en $4$ de la protubérance ne fait pas disparaître la salivation décrite par Pavlov dans la première expérience du paragraphe 1. A).

La salivation décrite au cours de la deuxième expérience du paragraphe A) est empêchée si on détruit les hémisphères cérébraux.

1. Analyser chacune de ces observations et de ces expériences.

2. A partir de cette analyse, indiquer en une brève synthèse, avec la prudence scientifique qui s'impose, les parties du système nerveux qui semblent intervenir successivement dans chacun des trois aspects du fonctionnement du système nerveux étudiés dans la première partie de ce devoir (1. A et B).

Sur le croquis du document, représenter pour chacun de ces trois aspects, le trajet qui paraît être suivi par les influx nerveux. $-$

Pour conclure, faire trois schémas simples de synthèse.

3. D'autres expériences permettent de localiser les neurones qui servent à la conduction des influx nerveux.

Analyser à titre 'd'exemple, cette expérience : la section $2$ s'accompagne d'une dégénérescence de certains éléments nerveux entre cette section et le ganglion sous-maxillaire, alors qu'aucune dégénérescence ne se produit entre le ganglion et la glande salivaire.

Exercice 2

Un chien a été conditionné à saliver quand $ii$ entend un son de fréquence $1000\;Hz.$

Toutes les $15$ minutes, on lui fait entendre un son dont la fréquence est indiquée dans le tableau ci-dessous et on recueille sa salive durant $30$ secondes.

On obtient les résultats consignés dans le même tableau.

1) Après avoir défini les notions de stimulus absolu et de stimulus conditionnel, décrivez' un protocole expérimental permettant de conditionner un animal.

2) Analysez les résultats expérimentaux présentés dans le tableau pour dégager la caractéristique importante du réflexe conditionnel mise en relief ici.

Pouvez-vous formuler une hypothèse sur la « finesse » de l'ouïe du chien ?

$$\begin{array}{|l|l|l|} \hline \text{Heure}&\text{Fréquence}&\text{Gouttes de}\\ &\text{du son }(Hz)&\text{salives recueillies}\\ \hline 14\;h&1000&18\\ 14\;h\ 15&1012&00\\ 14\;h\ 30&1000&18\\ 14\;h\ 45&1005&18\\ 15\;h&1012&00\\ 15\;h\ 15&1020&00\\ 15\;h\ 30&1000&18\\ 15\;h\ 45&1000&18\\ \hline \end{array}$$