Activité intégrative et rôle des neurones corticaux
Les neurones du cortex cérébral participent directement à la régulation d'actes comportementaux complexes. Cette participation peut se manifester tout au long de l'action ou à des étapes spécifiques et strictement définies de celle-ci.
Le concept fondamental de ce sujet est l'activité intégrative du neurone. Il s'agit de la capacité unique d'une cellule à recevoir et traiter des flux d'informations de natures absolument diverses, puis à générer sa propre excitation.
L'importance de cette activité réside dans le fait que chaque neurone spécifique apporte sa contribution individuelle au système d'excitation global et général du cerveau. C'est ainsi que se forme un acte comportemental adaptatif global. L'activité impulsionnelle enregistrée dans les neurones corticaux reflète deux aspects essentiels :
- Les paramètres spatio-temporels ainsi que probabilistes de l'environnement.
- L'attitude de l'organisme lui-même envers cet environnement, y compris les tentatives de le transformer de manière active et ciblée.
Dynamique de formation de l'acte comportemental
La formation du comportement au cours de l'apprentissage passe par plusieurs stades réguliers, chacun étant caractérisé par son propre ensemble de signaux afférents (entrants).
- Niveau de base (chez l'animal non entraîné). Au stade initial, le fondement repose sur l'excitation motivationnelle (besoin interne) et l'afférenciation situationnelle (signaux provenant de divers organes des sens concernant les conditions environnementales).
- Processus d'apprentissage. Au fur et à mesure que la compétence est acquise, l'afférenciation de retour se joint obligatoirement à la structure de base. Il s'agit des flux d'informations qui informent le système nerveux des paramètres du mouvement en cours, lui permettant ainsi d'être corrigé.
- Atteinte du résultat. L'achèvement réussi de l'action conduit au renforcement. Sur le plan physiologique, cette étape s'accompagne toujours d'une évaluation émotionnelle prononcée et entraîne logiquement des fluctuations brutales du niveau initial d'excitation motivationnelle (généralement sa diminution lors de la satisfaction du besoin).
Modèle expérimental et échelle temporelle
Pour étudier l'activité cérébrale, le comportement est décomposé en étapes temporelles précises. Un exemple classique est le comportement de recherche de nourriture du chat dans une cage expérimentale :
- Étape I : Pression exercée par l'animal sur une pédale spéciale.
- Étape II : Moment d'apparition du lait dans la mangeoire (renforcement direct).
- Étape III : Début de la prise de lait par l'animal.
Au cours de l'expérience, les chercheurs enregistrent l'activité de décharge des neurones. Celle-ci peut être représentée sous la forme d'un graphique d'activité unique au cours d'un seul acte comportemental (type A) ou sous la forme d'histogrammes sommatifs. Dans ce dernier cas, l'activité neuronale est moyennée sur les résultats de 10 exécutions de l'acte (types B, C, D), ce qui permet de révéler des régularités fiables.
Base neurochimique : analyse pharmacologique
L'implication des neurones dans l'acte comportemental se fait exclusivement par voie chimique. La preuve en est la méthode de microionophorèse, qui permet d'administrer des neurotransmetteurs de manière ciblée sur la cellule et d'évaluer la modification de son profil d'activité.
Le neurone étudié présentait dans des conditions normales (contrôle) une augmentation caractéristique de son activité impulsive, débutant strictement au moment de l'appui sur la pédale.
- Effet de l'acétylcholine : L'application microionophorétique de ce médiateur entraînait la suppression de la décharge au moment de l'appui sur la pédale (à l'étape I) et une baisse significative de l'activité impulsive pendant le renforcement lui-même (aux étapes II et III).
- Effet de la noradrénaline : L'application de noradrénaline provoquait non pas une baisse sélective, mais une diminution globale de l'activité de fond de la cellule nerveuse. Cet effet inhibiteur était observé de manière stable à toutes les étapes du comportement de recherche de nourriture, sans exception (avant et après l'appui sur la pédale, ainsi que pendant la prise de nourriture).
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels sont les neurotransmetteurs centraux impliqués dans la genèse de l'excitation motivationnelle ?
La genèse de l'excitation motivationnelle implique des complexes de différents systèmes neuromédiateurs, et non des médiateurs isolés. Les systèmes suivants sont engagés dans ce processus :
- Le système adrénergique — participe à l'intégration chimique spécifique dans les structures cérébrales.
- Le système cholinergique — intervient dans la formation de diverses motivations.
- Le système dopaminergique — s'intègre avec d'autres substances pour créer un état motivationnel spécifique.
La complexité de l'organisation neurochimique réside dans le fait que les médiateurs agissent en diverses combinaisons, s'unissant pour former un état motivationnel concret.
Quelles sont les étapes de l'architecture centrale du système fonctionnel du comportement selon P.K. Anokhin ?
L'architecture centrale du système fonctionnel du comportement comprend quatre étapes nodales successives. Selon le concept de P.K. Anokhin, il s'agit de :
- L'afférenciation synthétique (synthèse afférente) — étape de sélection et de confrontation des excitations, incluant la motivation dominante, l'afférenciation situationnelle et la mémoire.
- La prise de décision — moment nodal de basculement de la synthèse vers un programme d'action spécifique.
- L'accepteur du résultat de l'action — mécanisme d'anticipation du résultat requis et d'évaluation du futur aboutissement.
- La synthèse efférente — étape de mise en œuvre du programme.
Pour évaluer les résultats du comportement, le système utilise également le mécanisme de l'afférenciation de retour.
Pour mémoriser les composantes formant le comportement d'un animal entraîné, utilisez la règle « MOOP » : Motivation (excitation) — Environnement/Situation (afférenciation) — Rétroaction/Feedback (paramètres du mouvement) — Renforcement (résultat et émotion).
Questions des cours et des examens
Qu'est-ce que l'activité intégrative du neurone ?
Il s'agit de la capacité d'une cellule nerveuse à recevoir et traiter des informations de diverses qualités, suivie de la génération de son propre potentiel d'action (excitation).
Quels composants constituent la base du comportement d'un animal non entraîné ?
Les bases en sont l'excitation motivationnelle et l'afférenciation situationnelle provenant des organes des sens.
De quoi s'accompagne l'atteinte du résultat dans l'acte comportemental ?
Il constitue un renforcement, accompagné d'une évaluation émotionnelle et entraînant des fluctuations du niveau d'excitation motivationnelle.
Comment la noradrénaline affecte-t-elle l'activité impulsive du neurone dans l'expérience décrite ?
Il provoque une diminution générale de l'activité de fond de la cellule à toutes les étapes du comportement, y compris les périodes précédant l'appui sur la pédale et pendant la prise de nourriture.
À étudier également sur le sujet
- Méthode de construction d'histogrammes sommatifs lors de l'analyse d'une série d'actes comportementaux
- Paramètres spatio-temporels de l'environnement et leur codage dans le cortex
- Modification de la sensibilité de l'appareil récepteur du neurone aux médiateurs dans la dynamique de l'apprentissage
- Mécanismes de l'afférenciation de retour lors de la correction de mouvements complexes
- Technique de microionophorèse dans l'étude des bases neurochimiques du comportement
Étudiez le sujet en profondeur dans le cours de « Physiologie »
Ici, c'est l'essentiel. Dans le cours, il y a tout ce qu'on demande en TD et à l'examen.
- Guide méthodologique complet sur le sujet « Physiologie du comportement et de l'apprentissage » et 4 128 autres pages de la discipline
- Exercices et tests après chaque chapitre — comme au colloque
- Un tuteur IA répondra à vos questions sur le cours à tout moment
- 118 leçons vidéo pour cette matière
Autres sujets de la section « Physiologie spéciale du SNC »
Vidéos gratuites : physiologieDes cours courts avec des fiches de révision — sans inscription.
Matériel préparé par les enseignants de WhiteCoat Pro selon le programme d'enseignement des universités médicales. À caractère pédagogique.