Le réflexe myotatique et le cerveau

Les notions à connaître

Réflexe myotatique

Réflexe de contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement. C'est un arc réflexe monosynaptique (une seule synapse dans la moelle épinière entre le neurone sensitif et le motoneurone). Exemple : le réflexe rotulien (percussion du tendon rotulien $\to$ étirement du quadriceps $\to$ contraction du quadriceps $\to$ extension de la jambe).

Potentiel de repos

Différence de potentiel électrique entre l'intérieur (négatif) et l'extérieur (positif) d'un neurone au repos, d'environ -70 mV. Elle est maintenue par la pompe Na⁺/K⁺-ATPase (3 Na⁺ sortants pour 2 K⁺ entrants) et par la perméabilité sélective de la membrane aux ions K⁺.

Potentiel d'action (PA)

Signal électrique bref (1-2 ms) qui se propage le long de l'axone. Il obéit à la loi du tout ou rien : si le seuil de dépolarisation (-55 mV) est atteint, le PA se déclenche avec une amplitude constante (+30 mV). Phase de dépolarisation (entrée de Na⁺ par canaux voltage-dépendants) puis repolarisation (sortie de K⁺).

Synapse neuromusculaire (plaque motrice)

Jonction entre le motoneurone et la fibre musculaire. L'arrivée du PA provoque l'entrée de $Ca^2$⁺ dans le bouton synaptique, l'exocytose de vésicules d'acétylcholine (ACh), sa fixation sur les récepteurs nicotiniques post-synaptiques, la dépolarisation de la fibre musculaire et sa contraction.

Codage en fréquence

L'intensité du stimulus est codée par la fréquence des potentiels d'action (nombre de PA par seconde) et non par leur amplitude (qui reste constante). Un stimulus fort génère une fréquence élevée de PA (jusqu'à 500 Hz), un stimulus faible une fréquence basse.

Conduction saltatoire

Mode de propagation rapide du PA le long des axones myélinisés. Le PA saute d'un noeud de Ranvier au suivant (zones non myélinisées), augmentant la vitesse de conduction de $1-2 m/s ($fibre amyélinique) à $80-120 m/s ($fibre myélinisée de gros diamètre).

Sommation spatiale et temporelle

Sommation temporelle : addition des PPSE (potentiels post-synaptiques excitateurs) arrivant successivement par la même synapse en un temps court. Sommation spatiale : addition des PPSE provenant de plusieurs synapses différentes simultanément. Le motoneurone intègre ces signaux pour déclencher ou non un PA.

Cortex moteur primaire

Aire cérébrale située dans le gyrus précentral (aire 4 de Brodmann). Il commande la motricité volontaire via les faisceaux pyramidaux (voie cortico-spinale). Chaque zone du cortex moteur contrôle une partie du corps controlatéral (homonculus moteur). Mis en évidence par l'IRMf.

Les erreurs à éviter en svt

• ✗ Dire que le PA varie en amplitude selon l'intensité du stimulus

  ✓ Le PA obéit à la loi du tout ou rien : son amplitude est constante (+100 mV, de -70 à +30 mV) quel que soit le stimulus. C'est la fréquence des PA qui code l'intensité du stimulus, pas leur amplitude.

• ✗ Confondre synapse excitatrice et synapse inhibitrice

  ✓ Une synapse excitatrice génère un PPSE (dépolarisation, rapproche du seuil) par entrée de Na⁺. Une synapse inhibitrice génère un PPSI (hyperpolarisation, éloigne du seuil) par entrée de Cl⁻ ou sortie de K⁺. Le motoneurone intègre les deux pour décider de déclencher ou non un PA.

• ✗ Oublier le rôle du calcium dans la transmission synaptique

  ✓ L'entrée de $Ca^2$⁺ dans le bouton synaptique est l'étape indispensable déclenchant la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane et l'exocytose du neurotransmetteur. Sans $Ca^2$⁺, il n'y a pas de transmission synaptique même si le PA arrive au bouton.

• ✗ Confondre le réflexe myotatique (monosynaptique) avec d'autres réflexes (polysynaptiques)

  ✓ Le réflexe myotatique est le seul réflexe monosynaptique au programme : une seule synapse entre le neurone sensitif et le motoneurone dans la moelle épinière. Les réflexes de retrait ou de flexion sont polysynaptiques (présence d'interneurones). Le caractère monosynaptique explique la rapidité du réflexe myotatique (25-35 ms).

Sais-tu répondre à ces questions ?

Les corrigés détaillés sont dans le quiz du chapitre.

1. Le réflexe myotatique est :
2. Le récepteur sensoriel du réflexe myotatique est :
3. L'arc réflexe du réflexe myotatique est qualifié de monosynaptique car :
4. Le message nerveux se propage le long d'un neurone sous forme de :
5. Au niveau de la synapse neuromusculaire, le neurotransmetteur libéré est :