Karamö, le prof virtuelLeçon 21 sur 29
La notion de réflexe
Je sais reconnaître un réflexe, décrire les cinq éléments de l'arc réflexe et distinguer réflexe inné et réflexe conditionné.
- 50 min
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Définir un réflexe et le distinguer d'un mouvement volontaire
- Décrire les éléments de l'arc réflexe et le trajet du message nerveux
- Interpréter des expériences de section de nerfs ou de destruction de la moelle
- Distinguer réflexe inné et réflexe conditionné (expérience de Pavlov)
Avant de commencer : La leçon précédente sur le fonctionnement du système nerveux (centres nerveux, nerfs sensitifs et moteurs, mouvement volontaire).
1Je découvre
À la maison, à Siguiri, Hawa aide sa mère à préparer le repas. Sans faire attention, elle touche la marmite brûlante : avant même de sentir la douleur, sa main s'est retirée d'un coup. « Je n'ai pas décidé de retirer ma main, dit-elle, elle est partie toute seule ! »
Pendant ce temps, l'odeur du riz à la sauce arachide envahit la cour, et son petit frère Mamadou, qui arrive de l'école, sent sa bouche se remplir de salive avant même de voir le plat. Le lendemain, chez le médecin, Hawa voit le docteur frapper doucement sous le genou d'un patient avec un petit marteau : la jambe se soulève brusquement.
Hawa réfléchit : « Ma main, la salive de Mamadou, la jambe du patient : dans les trois cas, personne n'a décidé de bouger. Qui commande donc ces mouvements ? »
Qu'est-ce qu'un réflexe, par quel chemin passe le message nerveux, et en quoi un réflexe diffère-t-il d'un mouvement volontaire ?
2Je comprends
1. Qu'est-ce qu'un réflexe ?
Un réflexe est une réponse involontaire, rapide, automatique et prévisible de l'organisme à une stimulation. La même stimulation provoque toujours la même réponse : on dit que le réflexe est stéréotypé.
Exemples de réflexes :
- le retrait de la main au contact d'un objet brûlant ou piquant (une épine d'acacia) ;
- le réflexe rotulien (ou myotatique) : un coup sous la rotule provoque l'extension de la jambe ;
- le réflexe pupillaire : la pupille se ferme sous une lumière forte (vu dans la leçon sur l'œil) ;
- le clignement des paupières quand une poussière arrive vers l'œil pendant l'harmattan ;
- l'éternuement, la toux, la déglutition ;
- la salivation quand un aliment est dans la bouche.
Les réflexes ont un rôle de protection (retirer la main d'une brûlure, fermer les paupières) ou d'adaptation (régler la quantité de lumière, maintenir la posture debout).
- Conscient et décidé
- Commandé par le cerveau
- Plus lent (il faut réfléchir)
- Varie selon la décision
- Involontaire et automatique
- Commandé souvent par la moelle épinière ou le bulbe
- Très rapide
- Toujours la même réponse au même stimulus
2. L'arc réflexe
Le trajet suivi par le message nerveux lors d'un réflexe s'appelle l'arc réflexe. Il comprend cinq éléments :
- un récepteur, qui capte la stimulation (les récepteurs de la douleur et de la chaleur dans la peau du doigt) ;
- une voie sensitive (conductrice), le nerf sensitif, qui conduit le message du récepteur vers le centre nerveux ;
- un centre nerveux, qui reçoit le message sensitif et élabore un message moteur ; pour la plupart des réflexes des membres, c'est la moelle épinière (sa substance grise) ;
- une voie motrice, le nerf moteur, qui conduit le message moteur vers l'effecteur ;
- un effecteur, qui répond : un muscle qui se contracte (ou une glande qui sécrète, comme pour la salive).
- 1Stimulus : la chaleur de la marmite
- 2Récepteur : terminaisons sensibles de la peau du doigt
- 3Nerf sensitif : le message monte vers la moelle épinière (par la racine dorsale)
- 4Centre nerveux : la substance grise de la moelle épinière élabore un message moteur
- 5Nerf moteur : le message repart vers le bras (par la racine ventrale)
- 6Effecteur : les muscles fléchisseurs du bras se contractent, la main se retire
Et la douleur ? En même temps, un message monte de la moelle vers le cerveau : Hawa sent la brûlure, mais un peu après avoir retiré la main. La moelle a « répondu » avant que le cerveau ne soit informé. Le cerveau n'est pas nécessaire au réflexe, mais il en prend conscience et peut parfois le freiner (par exemple, quand on garde volontairement la main près du feu pour retirer un plat).
3. Ce que montrent les expériences
Les physiologistes ont précisé le rôle de chaque élément grâce à des expériences sur l'animal (autrefois sur la grenouille).
La grenouille spinale. On détruit l'encéphale d'une grenouille en laissant la moelle épinière intacte (grenouille « spinale »). On pince sa patte ou on la trempe dans une eau légèrement acide : la patte se retire. Conclusion : le cerveau n'est pas nécessaire à ce réflexe ; le centre nerveux est la moelle épinière.
La destruction de la moelle. Si l'on détruit ensuite la moelle épinière, plus aucune réponse n'est obtenue. Conclusion : la moelle est indispensable : c'est bien le centre nerveux du réflexe.
Les racines des nerfs rachidiens. Chaque nerf rachidien est relié à la moelle par deux racines :
- une racine dorsale (postérieure), qui porte un renflement, le ganglion spinal ;
- une racine ventrale (antérieure).
| Expérience | Résultat | Conclusion |
|---|---|---|
| On coupe la racine dorsale | la patte ne réagit plus au pincement ; elle est insensible, mais peut encore bouger | la racine dorsale est sensitive : elle conduit le message vers la moelle |
| On coupe la racine ventrale | la patte est paralysée mais reste sensible (l'animal réagit par ailleurs au pincement) | la racine ventrale est motrice : elle conduit le message vers les muscles |
| On coupe le nerf rachidien lui-même | la patte est insensible et paralysée | le nerf rachidien est mixte |
Méthode
Pour interpréter une expérience sur un réflexe :
- Je décris l'élément modifié (organe détruit, racine ou nerf coupé).
- Je compare la réponse obtenue à celle de l'animal normal.
- Si le réflexe disparaît, l'élément détruit fait partie de l'arc réflexe ; s'il persiste, il n'est pas indispensable.
- Je précise le rôle de l'élément (sensitif, moteur ou centre) grâce aux indices : l'animal sent-il encore ? bouge-t-il encore ?
- Je rédige une conclusion courte en une phrase.
Exemple
Chez une grenouille spinale, on coupe la racine dorsale du nerf de la patte droite, puis on pince cette patte. Aucun mouvement. On pince ensuite la patte gauche : les deux pattes se retirent, y compris la droite. Interprète.
- Élément modifié : la racine dorsale droite.
- Pincer la patte droite ne donne rien, alors qu'une grenouille normale retire la patte.
- Le message sensitif venant de la patte droite ne peut plus atteindre la moelle : la racine dorsale fait partie de l'arc réflexe.
- La patte droite peut encore bouger quand on pince la gauche : sa voie motrice (racine ventrale) et ses muscles fonctionnent.
- Conclusion : la racine dorsale est sensitive ; la racine ventrale, intacte, est motrice.
4. Réflexes innés et réflexes conditionnés
Les réflexes innés (ou absolus) existent dès la naissance chez tous les individus de l'espèce, sans apprentissage : le nouveau-né tète quand on met un objet dans sa bouche, serre le doigt qu'on met dans sa main ; tout le monde salive quand un aliment est posé sur la langue.
Les réflexes conditionnés (ou acquis) s'établissent par apprentissage, au cours de la vie. Ils ont été étudiés par le physiologiste russe Ivan Pavlov, à la fin du XIXe et au début du XXe siècle.
L'expérience de Pavlov :
- Quand on présente de la nourriture à un chien, il salive : c'est un réflexe inné (la nourriture est le stimulus absolu).
- Quand on fait seulement sonner une cloche, le chien ne salive pas : le son est un stimulus neutre.
- Pendant plusieurs jours, on fait sonner la cloche juste avant de donner la nourriture, et on répète l'association de nombreuses fois.
- Ensuite, le son de la cloche seul suffit à faire saliver le chien : le son est devenu un stimulus conditionnel. Un réflexe conditionné s'est formé.
- Si l'on fait sonner la cloche plusieurs fois sans jamais donner de nourriture, la salivation diminue puis disparaît : le réflexe conditionné s'éteint s'il n'est pas entretenu.
Le réflexe conditionné fait intervenir le cerveau, qui associe les deux stimulus. Il n'est pas identique chez tous les individus : il dépend de l'histoire de chacun.
Dans la vie courante, nous avons beaucoup de réflexes conditionnés : Mamadou salive rien qu'en sentant l'odeur du plat qu'il connaît ; les élèves rangent leurs affaires dès qu'ils entendent la cloche ; le conducteur de taxi freine automatiquement au feu rouge. De nombreux apprentissages (conduire, écrire, taper sur un clavier) reposent sur des automatismes de ce type.
| Réflexe inné | Réflexe conditionné | |
|---|---|---|
| Origine | présent dès la naissance | acquis par apprentissage |
| Chez qui ? | tous les individus de l'espèce | propre à chaque individu |
| Centre nerveux | moelle épinière ou bulbe | intervention du cerveau |
| Durée | permanent | disparaît s'il n'est pas entretenu |
3Je retiens
Je retiens
Un réflexe est une réponse involontaire, rapide, automatique et stéréotypée à une stimulation ; il a souvent un rôle de protection.
Arc réflexe : récepteur → nerf sensitif → centre nerveux (souvent la moelle épinière) → nerf moteur → effecteur (muscle ou glande).
Racine dorsale du nerf rachidien (avec le ganglion spinal) : sensitive ; racine ventrale : motrice ; le nerf rachidien est mixte.
Grenouille spinale : le cerveau n'est pas nécessaire au réflexe ; si la moelle est détruite, le réflexe disparaît.
Réflexe inné (absolu) : dès la naissance, chez tous. Réflexe conditionné (acquis) : par apprentissage, fait intervenir le cerveau, s'éteint s'il n'est pas entretenu.
Pavlov : cloche associée plusieurs fois à la nourriture → la cloche seule fait saliver le chien.
4Erreurs fréquentes
- Dire que le cerveau commande le retrait de la main : dans ce réflexe, le centre nerveux est la moelle épinière ; le cerveau est informé ensuite (douleur).
- Oublier un des cinq éléments de l'arc réflexe, surtout l'effecteur ou le centre nerveux.
- Inverser les racines : la racine dorsale (avec le ganglion spinal) est sensitive, la racine ventrale est motrice.
- Croire qu'un réflexe conditionné est définitif : sans renforcement, il s'éteint.
5Je m’exerce
1Exercice 1
(Questions de cours)
a) Définis le réflexe.
b) Cite, dans l'ordre, les cinq éléments d'un arc réflexe.
c) Donne deux différences entre un réflexe inné et un réflexe conditionné.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Un réflexe est une réponse involontaire, rapide, automatique et stéréotypée de l'organisme à une stimulation.
b) Récepteur, nerf sensitif, centre nerveux, nerf moteur, effecteur.
c) Le réflexe inné existe dès la naissance chez tous les individus de l'espèce, alors que le réflexe conditionné est acquis par apprentissage et propre à chacun ; le réflexe inné est permanent, alors que le réflexe conditionné s'éteint s'il n'est pas entretenu ; le réflexe conditionné fait intervenir le cerveau.
2Exercice 2
Classe les réactions suivantes en mouvement volontaire, réflexe inné ou réflexe conditionné.
a) Tousser quand on avale de travers.
b) Écrire son nom au tableau.
c) Saliver en entendant le bruit du pilon dans le mortier qui annonce le repas.
d) Fermer les yeux quand un insecte arrive vers le visage.
e) Se lever quand le directeur entre en classe, après des semaines d'habitude.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Réflexe inné. b) Mouvement volontaire. c) Réflexe conditionné (le bruit du pilon a été associé au repas). d) Réflexe inné. e) Réflexe conditionné (acquis par habitude).
3Exercice 3
Ibrahima marche pieds nus et pose le pied sur une épine : il soulève aussitôt la jambe.
a) S'agit-il d'un réflexe ? Justifie.
b) Construis l'arc réflexe de cette réaction en nommant les cinq éléments.
c) Explique pourquoi il ressent la douleur un peu après avoir soulevé le pied.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Oui : la réaction est involontaire, immédiate et automatique ; Ibrahima n'a pas décidé de lever la jambe.
b) Récepteur : les récepteurs de la douleur de la peau de la plante du pied. Nerf sensitif : les fibres sensitives du nerf de la jambe, qui entrent dans la moelle par la racine dorsale. Centre nerveux : la substance grise de la moelle épinière. Nerf moteur : les fibres motrices qui sortent par la racine ventrale et vont vers la jambe. Effecteur : les muscles fléchisseurs de la jambe, qui se contractent.
c) Le réflexe est élaboré par la moelle épinière, très proche, alors que la sensation de douleur exige que le message monte jusqu'au cerveau, qui l'interprète. La réponse de la moelle arrive donc avant la prise de conscience.
4Exercice 4
On réalise les expériences suivantes sur une grenouille dont l'encéphale a été détruit.
- Expérience 1 : on pince la patte arrière droite : elle se retire.
- Expérience 2 : on coupe la racine ventrale du nerf de la patte droite et on pince cette patte : elle ne bouge pas, mais la patte gauche se retire.
- Expérience 3 : on détruit la moelle épinière : aucun pincement ne provoque de réponse.
Interprète chaque expérience et conclus sur le rôle de la moelle et de la racine ventrale.
Voir le corrigéCacher le corrigé
Expérience 1 : sans encéphale, le réflexe existe : le cerveau n'est pas nécessaire ; le centre du réflexe est ailleurs.
Expérience 2 : la patte droite ne bouge plus quand on la pince, mais le pincement de la patte droite provoque le retrait de la patte gauche : le message sensitif de la patte droite arrive donc bien à la moelle ; c'est la commande vers la patte droite qui est coupée. La racine ventrale est motrice.
Expérience 3 : sans moelle, plus aucun réflexe : la moelle épinière est le centre nerveux du réflexe.
Conclusion : la moelle épinière est le centre nerveux de ce réflexe ; la racine ventrale conduit le message moteur vers les muscles.
5Exercice 5
(Type examen) Dans une famille de Mamou, chaque soir, la mère tape trois fois sur une calebasse avant de servir le repas au chat. Au bout de quelques semaines, le chat accourt et salive dès qu'il entend les trois coups, même quand aucun repas n'est servi.
a) Quel réflexe s'est formé chez le chat ? Nomme le stimulus absolu et le stimulus conditionnel.
b) Explique les conditions nécessaires à l'établissement de ce réflexe.
c) Que se passera-t-il si la mère tape sur la calebasse pendant plusieurs jours sans jamais donner à manger ? Comment appelle-t-on ce phénomène ?
d) Quel centre nerveux intervient dans ce réflexe, contrairement au retrait de la patte ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) Un réflexe conditionné. Stimulus absolu : la nourriture. Stimulus conditionnel : les trois coups sur la calebasse (au départ stimulus neutre).
b) Il faut que le stimulus neutre (les coups) précède de peu le stimulus absolu (le repas), et que cette association soit répétée de nombreuses fois.
c) La salivation diminuera puis disparaîtra : c'est l'extinction du réflexe conditionné, faute de renforcement.
d) Le cerveau, qui associe les deux stimulus ; le retrait de la patte, réflexe inné, dépend seulement de la moelle épinière.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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