Frontiers for Young Minds

Avez-vous déjà remarqué que lorsque vous touchez un objet pointu ou chaud, vous retirez rapidement votre main sans même penser à cette action ? Cette réaction de retirer votre main très rapidement est une réponse naturelle de votre corps, conçue pour vous protéger . Cette réponse rapide s’appelle un réflexe, et les réflexes se produisent sans pensée consciente ni planification, ce qui signifie que le cerveau n’y participe pas. C’est très différent de la plupart des comportements que vous faites tous les jours, comme jouer aux Lego, vous coiffer, couper votre nourriture ou vous cogner le poing, qui font tous appel au cerveau. La principale différence est que les réflexes se produisent tout simplement, très rapidement et sans intervention du cerveau. En fait, de nombreux réflexes sont même plus rapides que le clignement d’un œil !

Construits pour la protection

Bien que les réflexes soient super rapides et se produisent simplement sans que vous y pensiez, cela ne signifie pas qu’ils sont mauvais. Les réflexes vous protègent et vous permettent de vous déplacer sans penser à chaque action et réponse que votre corps doit faire. Il est important que les réflexes se produisent sans qu’il soit nécessaire d’y penser, car il y a des choses qui arrivent à votre corps et des forces qui agissent dans votre corps lorsque vous bougez et auxquelles il faut répondre très rapidement. Les réflexes permettent à votre corps de réagir de manière à vous aider à être en sécurité, à vous tenir droit et à être actif.

Imaginez une journée typique. Vous pensez peut-être à pratiquer votre sport ou votre instrument de musique, à vous rendre à l’école à pied ou à préparer un goûter. Dans toutes ces actions, vous réfléchissez, mais en même temps, il y a aussi des réflexes dont vous n’avez pas conscience qui se produisent dans votre corps. Ces réflexes sont intégrés naturellement dans le corps, ils existent à la naissance et changent en grandissant. Les réflexes sont en quelque sorte des dispositifs de sécurité pour la survie qui nous permettent de bouger en réponse à quelque chose dans l’environnement. Les réflexes peuvent agir pour vous protéger de nombreuses façons, notamment en retirant votre main d’un objet chaud ou pointu, ou en vous baissant lorsqu’un bruit fort et soudain se produit. Ces actions rapides sont des réponses réflexes ! Le fait que ces réponses soient automatiques montre que les réflexes se produisent à un rythme bien trop rapide pour que le cerveau soit impliqué dans la réponse. Les actions qui se produisent sans l’intervention du cerveau sont appelées actions involontaires, tandis que les actions planifiées par le cerveau, comme lancer une balle ou gratter une guitare, sont appelées actions volontaires. Une fois que l’action réflexe a eu lieu, le cerveau devient conscient et vous dit ce qui s’est passé. À ce stade, le cerveau peut même ajouter à l’action. Par exemple, vous avez pu vous baisser comme une réponse involontaire à un bruit très fort, mais lorsque le cerveau s’implique, vous apprenez pourquoi vous vous êtes baissé et le cerveau envoie l’action volontaire pour répondre – peut-être pour se relever.

Le potentiel d’action

Pour que les réflexes fonctionnent, des messages doivent se déplacer dans le corps. Ces messages sont des potentiels d’action, et ils voyagent le long des neurones et envoient des messages, des parties spéciales des neurones sont impliquées. Le neurone possède trois parties différentes qui permettent aux signaux d’être détectés, de voyager, puis de se déplacer vers un autre neurone ou un muscle. Ces trois parties sont appelées les dendrites, l’axone et la terminaison nerveuse (figure 1). Les dendrites reçoivent des informations du capteur ou d’autres neurones. Ces informations passent ensuite à l’axone, qui se déplace vers ou depuis la moelle épinière. Le potentiel d’action se déplace des terminaisons nerveuses d’une extrémité du neurone au neurone suivant. De nombreux réflexes partent du muscle ou de la peau et vont jusqu’à la moelle épinière. Lorsque le potentiel d’action atteint la terminaison nerveuse, le signal est transféré à un autre neurone, tel qu’un interneurone ou un motoneurone. Le potentiel d’action se déplace ensuite à l’extérieur de la moelle épinière jusqu’à un muscle. Peu importe qu’il s’agisse d’un neurone sensoriel, d’un interneurone ou d’un motoneurone : le potentiel d’action passe des dendrites à l’axone, puis aux terminaisons nerveuses. Mais les neurones ne se touchent pas dans la moelle épinière et ne se touchent pas au niveau du muscle. Il existe de minuscules espaces appelés synapses que le potentiel d’action doit franchir par un saut.

Fonctionnement des parties d’un réflexe

Les médecins effectuent un examen pour s’assurer que les réflexes fonctionnent correctement, car les réflexes peuvent changer si vous êtes malade et au cours de votre croissance. Imagine que tu es assis sur la table d’examen et que le médecin te tape juste sous le genou avec un marteau en caoutchouc. Juste après la tape, votre pied se soulève et vous n’avez même pas essayé de le faire. Avec un peu de chance, le médecin s’est écarté de votre chemin ! La réponse à la frappe du marteau en caoutchouc est appelée réflexe du genou, mais les scientifiques et les médecins l’appellent un réflexe monosynaptique – le réflexe le plus simple qui se produit à l’intérieur de votre corps. Vous vous demandez peut-être pourquoi on l’appelle « monosynaptique », car « réflexe du genou » est plus facile à retenir et à épeler. Le mot monosynaptique est important car il décrit le fonctionnement du réflexe. Lorsqu’il est divisé en deux parties, le mot est plus facile à retenir. « Mono » signifie « un ». « Synapse » signifie simplement un espace entre deux neurones où le message est transféré entre eux. Cela signifie que, dans le réflexe du genou, il n’y a qu’un seul point où le message est transféré entre les neurones, il est donc monosynaptique. Ce réflexe monosynaptique est dit simple car il ne fonctionne qu’à travers quatre parties distinctes, alors que la plupart des réflexes fonctionnent à travers cinq parties. Les cinq parties de la plupart des réflexes sont :

• Un capteur, qui est un récepteur qui sent ou détecte un changement.

• Un neurone sensoriel (cellule nerveuse) qui transmet le message du capteur à la moelle épinière.

• Un interneurone, qui est un neurone intermédiaire, comme une station relais entre les neurones.

• Un motoneurone qui transmet le message de la moelle épinière au muscle.

• Une fibre musculaire qui se contracte.

Le réflexe monosynaptique de sursaut du genou saute l’interneurone, il implique donc le capteur, le neurone sensoriel, le motoneurone et la fibre musculaire (figure 2). Dans un réflexe monosynaptique, le message passe du neurone sensoriel au motoneurone par une seule synapse. Si vous pensez à une course de relais avec un bâton, cela ressemble au fonctionnement d’un réflexe. Le coureur avec le bâton est le potentiel d’action, et il est transporté le long du neurone, qui fait partie de la piste. Lorsque le coureur et le bâton arrivent à une zone spécifique de la piste, le bâton est transféré au coureur suivant pour qu’il avance sur la piste. Un réflexe est comme une course de relais, mais dans un réflexe, c’est le potentiel d’action qui se déplace entre les neurones plutôt qu’un bâton et un coureur le long de parties de la piste (figure 3).

Dans l’exemple ci-dessus d’un réflexe monosynaptique, l’interneuron n’est pas utilisé. Il est facile d’ajouter un interneurone ; il suffit d’ajouter un autre coureur et un bâton, mais ce coureur parcourt une très courte distance. Dans notre corps, les interneurones se trouvent dans la moelle épinière. Ainsi, lorsqu’un interneurone participe à un réflexe, il y a plus d’une synapse, et ces réflexes sont alors appelés réflexes complexes.

Tous les réflexes ne sont pas simples

Il existe de nombreux réflexes différents dans le corps. Certains d’entre eux sont compliqués et impliquent plusieurs interneurones et de nombreuses synapses. Lorsqu’il y a de nombreuses synapses, le réflexe est dit polysynaptique (« poly » signifie beaucoup). Ces réflexes, tout comme le simple réflexe monosynaptique, existent chez les êtres vivants, en particulier chez les humains, pour assurer notre sécurité ! Parfois, les réflexes créent plus d’une action. Imaginez que vous retiriez votre pied d’un objet pointu, comme un morceau de Lego laissé sur le sol. Si vous retirez votre pied du Lego parce que cela vous fait mal, mais que vous ne posez pas votre autre pied, vous allez tomber et cela vous fera encore plus mal ! Ainsi, le réflexe de retrait du pied fonctionne avec un réflexe de l’autre côté du corps qui vous dit de poser votre autre pied. Ce réflexe s’appelle le réflexe de l’extenseur croisé. Toutes ces actions sont effectuées sans que vous ne pensiez ou ne planifiez, mais votre cerveau aide à évaluer la situation après coup. Il peut penser : « Ça fait mal ! Qui a laissé le Lego là ? »

Que fait le cerveau ?

Vous avez remarqué que le cerveau ne figurait pas dans la liste en cinq parties de ce qui constitue un réflexe ? Eh bien, les réflexes sont des fonctions du système nerveux, qui coordonne nos actions. Le système nerveux est le réseau de neurones qui transmet les potentiels d’action. Le capteur et les neurones se trouvent à l’extérieur de la moelle épinière, dans ce qu’on appelle le système nerveux périphérique (SNP). L’autre partie du système s’appelle le système nerveux central (SNC) et se compose du cerveau et de la moelle épinière. Le SNC est utilisé pour penser, planifier et apprendre. Le SNC interagit avec le SNP, y compris les réflexes. Vous vous souvenez des exemples précédents où vous vous êtes baissé en réponse à un bruit fort ou avez levé le pied après avoir marché sur le Lego ? Dans ces exemples, c’est le SNC qui vous a aidé à comprendre ce qu’était le bruit ou pourquoi vous avez bougé automatiquement. Il n’a pas créé le mouvement initial, mais le SNC vous a permis de comprendre pourquoi vous vous êtes baissé ou pourquoi vous avez marché sur un Lego. Le SNC planifie également les mouvements volontaires qui suivent le réflexe involontaire initial. Peut-être allez-vous vous baisser et ramasser le Lego – c’est un mouvement volontaire.

Résumé

Vous souvenez-vous de l’exemple du médecin qui vous tapote le genou ? Il s’agit d’un test pour voir dans quelle mesure votre corps est prêt à réagir. Il existe de nombreux types de réflexes différents qui protègent votre corps. Le médecin qui tapote votre tendon teste le réflexe monosynaptique simple, qui se compose d’un capteur, d’un neurone sensoriel, d’un neurone moteur et d’un muscle. Une fois que le neurone sensoriel est activé, un potentiel d’action se déplace le long du neurone sensoriel jusqu’à la moelle épinière. Le potentiel d’action se déplace ensuite à travers la synapse vers un neurone moteur et quitte la moelle épinière. Les réponses réflexes plus avancées font appel à un interneurone et sont appelées réflexes polysynaptiques. Les réflexes n’impliquent pas le SNC au départ, mais une fois que le réflexe s’est produit dans le corps pour le garder en sécurité, le cerveau aide à comprendre ce qui s’est passé. Bien que nous ne pensions pas aux réflexes, ils sont des éléments importants de notre système nerveux.

Glossaire

Réflexes : Une réaction inconsciente (sans implication du cerveau) de l’organisme à un stimulus.

Potentiel d’action : Un signal qui est transporté d’un neurone à un autre.

Neuron : Une cellule excitable.

Nerone moteur : Un neurone qui va de la moelle épinière au muscle.

Nerf sensoriel : Un neurone qui va des récepteurs à la moelle épinière.

Réflexe monosynaptique : Un réflexe qui ne contient qu’un seul espace pour qu’un potentiel d’action se déplace entre un neurone sensoriel et un neurone moteur.

Récepteur : Une partie de la peau ou du muscle qui détecte un stimulus.

Réflexe polysynaptique : Un réflexe complexe qui contient de nombreuses connexions entre les neurones.

Déclaration de conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l’absence de toute relation commerciale ou financière qui pourrait être interprétée comme un conflit d’intérêts potentiel.

Remerciements

Les auteurs remercient sincèrement et reconnaissent Miss. Jenna Cooper, étudiante à l’école secondaire de Vernon, pour ses contributions aux travaux artistiques. Les auteurs remercient M. Jakob Jones, élève de l’école élémentaire Beairsto, et Mme Heather Jakobi, vice-directrice de l’école secondaire Arthur Voaden, pour leurs commentaires sur une version antérieure.

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