La transmission de l’information peut-elle s’arrêter ou se perdre ? (1)

Première problématique de recherche :

« La transmission de l’information peut-elle s’arrêter ou se perdre ? »

                                              

Notre projet touche à sa fin et comme il s’est surtout déroulé sur les deux derniers mois, après un long questionnement sur le cerveau tout au long de l’année, nous publierons, après coup, des rétrospectives de son déroulement selon ce plan :

1) Qu’est-ce qu’une cellule nerveuse ? Définition des termes étudiés.

2) Comment se transmet l’information en temps ordinaire ?

3) Que se passe-t-il lorsque la transmission de l’information est perturbée ?  

4) Expérience de modélisation de la transmission synaptique.

Conclusion et prolongements

Hypothèses de la classe avant recherche : oui (tous).

  • L’information s’arrête quand on n’en a plus besoin.
  • Quand on dort, on oublie des choses.
  • Quand les neurones se détachent.
  • Quand des neurones arrêtent de fonctionner (renouvellement, maladie, vieillesse).
  • Quand on a des problèmes de mémoire.
  • Les neurones, c’est comme des êtres humains (se renouvellent, vieillissent, meurent), “à chaque fois il y en a des nouveaux qui arrivent”.

1) Qu’est-ce qu’une cellule nerveuse ? Définition des termes étudiés.

Les enfants ont commencé par chercher des hypothèses à l’oral ou à l’écrit avant d’effectuer des recherches par groupes pendant deux séances. Ces recherches se sont effectuées en groupes par tirage au sort des mots à rechercher (tous outils disponibles : dictionnaires, livres, tablettes). Une séance de mise en commun a permis de confronter et de compléter les nouvelles connaissances des groupes en choisissant les définitions à conserver selon des critères de compréhension et de fiabilité des sources utilisées.

  1. neurone : Cellule de base du tissu nerveux, capable de recevoir, d’analyser et de produire des informations. (La partie principale, ou corps cellulaire du neurone est munie de prolongements, les dendrites et l’axone.) (Larousse)
  2. corps cellulaire : partie centrale qui inclut le noyau d’un neurone, dont les parties périphériques sont l’axone et les dendrites. (Wiktionnaire)
  3. axone : fibre nerveuse, prolongement du neurone qui conduit le signal électrique du corps cellulaire vers les zones synaptiques. (Wikipédia)
  4. dendrites : prolongement filamenteux du neurone servant à recevoir et conduire l’influx nerveux. (Futura Santé)
  5. noyau : partie centrale du corps cellulaire du neurone contenant le matériel génétique. (Vikidia)
  6. influx nerveux : L’influx nerveux, est une activité électrique transmise le long d’un axone sous la forme d’une séquence de potentiel d’action. (Wikipedia)
  7. potentiel d’action : Signal électrique unidirectionnel parcourant les axones (voir neurone), qui provoque la libération de neurotransmetteurs au niveau des synapses. (Futura Santé)
  8. synapse : Zone située entre deux neurones (cellules nerveuses) et assurant la transmission des informations de l’une à l’autre. (Larousse)
  9. neurotransmetteur : Un neurotransmetteur est une substance chimique (appelée également neuromédiateur), fabriquée par l’organisme, et permettant aux cellules nerveuses (neurones) de transmettre l’influx nerveux (message), entre elles ou entre un neurone et une autre variété de cellules de l’organisme (muscles, glandes). (Encyclopédie Vulgaris Médical)

Conclusion sur la cellule nerveuse :

La cellule nerveuse (appelée neurone) est l’unité fonctionnelle du cerveau. Chaque cellule est équipée pour recevoir l’information (par ses dendrites), l’intégrer (dans le corps cellulaire) et la transmettre (par son axone).

Le cerveau contient des milliards de neurones regroupés en réseaux remplissant différentes fonctions (perception, apprentissage, mémoire, motricité, …).

La zone de communication entre deux cellules nerveuses, c’est-à-dire entre une terminaison d’un axone et une dendrite, est appelée synapse. L’arrivée d’un influx nerveux à une synapse provoque la libération en dehors de la cellule de neurotransmetteurs qui sont captés par des récepteurs de la cellule cible qui, en réponse, sera activée ou inhibée.

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Quand notre questionnement sur le cerveau aboutit à la réalisation d’un magazine numérique

Le questionnement initial très fourni des élèves de la classe a permis de réaliser un magazine numérique qui comprend :

  • les résultats des recherches réalisées en classe ou à la maison pendant les vacances
  • les réponses de Laurent Groc, directeur de recherches au CNRS, le parrain de notre projet neurosciences que nous avions rencontré en classe.

https://madmagz.com/fr/magazine/1077934#/

(des erreurs de typographie peuvent apparaître à la lecture selon le média utilisé, elles n’empêchent normalement pas la compréhension des informations)

Les amis imaginaires

Nous explorons aussi un deuxième thème en relation avec le cerveau : les amis imaginaires.

Nous comptons rédiger un questionnaire auquel nous répondrons puis nous le ferons ensuite passer à notre entourage et à des élèves de l’école.

Ce matin, chacun de nous s’est questionné : que voulons-nous savoir ?

Puis nous avons réalisé des dessins de nos propres amis imaginaires (avec leur prénom), des amis imaginaires que l’on imagine ou que l’on aimerait avoir pour ceux qui n’en ont pas.

La transmission d’information

Un de nos thèmes de recherche sur le cerveau est « la transmission de l’information ».

Voici nos questions pour lancer nos recherches Savanturiers.

  • Combien de temps dure la transmission de l’information ? (Laly).

Hypothèses : 2 minutes / 10 secondes / 5 millièmes de secondes / 15 secondes

  • Est-ce que la durée de la transmission est plus petite ou plus grande qu’une seconde ? (Manon).

Hypothèses : Plus petite qu’une seconde.

  • Est-ce que l’information met moins longtemps à aller de l’œil au cerveau qu’à circuler du pied au cerveau ? (groupe)

Hypothèses : 6 oui, 1 non, 1 « je ne sais pas »

  • Comment réagit le cerveau ? (Douae).

Hypothèses : Il dit d’enlever le doigt coincé dans la porte. (Douae) Il fait réagir. (Thalia) Il rougit et il a peur et donc il va bugger (Manon)

  • Pourquoi dès qu’on se fait mal on dit « aïe » et on pleure parfois ? (Thalia).

Hypothèses : Parce que c’est un mot qu’on a inventé quand on se fait mal (Laly). Parce que c’est un réflexe alors on trouve un mot bizarre (Manon). Quand tu tombes d’un toit et que tu as très mal, tu pleures (Thalia). Parce que tu ressens la douleur et ça te fait mal. (Douae) Pleurer est aussi un réflexe (Manon).

  • Comment les informations se transmettent-elles ? (Manon).

Hypothèses : Peut-être qu’il y a des fils qui font que l’information se transmet (Manon). Peut-être qu’on a plein de petites zones d’informations (Thalia). C’est comme si on avait une caméra dans notre corps et qu’on avait une image : le cerveau la « capte » (Laly).

  • Pourquoi on l’appelle la « transmission » d’ informations ?(Laly)

Hypothèses : Parce que dès qu’on a une information, elle est envoyée au cerveau (groupe).

 

 

Lancement du projet 2016-2017

Présentation de notre parrain de projet Savanturiers du cerveau.

Laurent Groc est docteur en neurophysiologie, directeur de recherche au CNRS. Au sein de l’Institut Interdisciplinaire de Neurosciences de Bordeaux, il dirige l’équipe « Développement et adaptation des circuits neuronaux » qui travaille plus spécifiquement sur la communication entre les neurones et les maladies psychiatriques.

http://www.iins.u-bordeaux.fr/research-teams-laurent-groc?lang=en

De manière simplifiée, l’activité de Laurent a pour but :

  • de comprendre le fonctionnement du cerveau, spécifiquement comment les neurones se parlent,
  • d’essayer de comprendre les maladies du cerveau pour aider à les guérir.

“Aujourd’hui, on ne connaît pas tout du cerveau. On en comprend une petite partie mais on essaie d’en apprendre plus.”

Pourquoi travailler sur un projet d’apprentissage par la recherche avec une classe d’école élémentaire ?

Depuis ma tendre enfance, j’ai toujours été fasciné par la compréhension des lois qui régissent l’environnement. La science, son histoire, et ses avancées m’ont été inculqués par mon grand-père qui avait compris très tôt mon engouement pour ces questions. J’aurais rêvé avoir en classe des projets d’apprentissage par la recherche comme ceux dispensés par le programme des Savanturiers. Alors, aujourd’hui, je peux modestement être acteur d’un tel édifice et, qui sait, aider de jeunes enfants à entretenir la flamme de la science. C’est aussi simple que cela !

Merci Laurent d’avoir accepté de travailler avec nous cette année 🙂 (la classe)

Laurent est venu pour la première fois le 17 janvier 2017 dans notre classe pour se présenter. Les enfants avaient préparé quelques questions et en ont trouvé beaucoup d’autres à poser. Voici un exposé de leurs questions et des réponses apportées.

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Pourquoi appelle-t-on le cerveau “cerveau” ?

Le mot vient du latin « cerebellum », cela veut dire “petite glande”. « Cerebellum » est devenu « cerveau » en français. Le cerveau était considéré comme une petite glande que l’on a dans la tête.

Est-ce que le cerveau est la partie la plus importante du corps humain ?

Le cerveau ne peut pas fonctionner sans le reste du corps. Chaque partie du corps est très importante et a besoin des autres parties. Le cerveau est en contact permanent avec le reste du corps. Tout fonctionne ensemble.

Pourquoi le cerveau est-il le centre de notre intelligence ?

Il permet de vivre dans l’environnement et de rechercher ce qui est le plus important (manger, boire, se déplacer) et d’autres choses très importantes (apprendre). Cela permet de réagir face à l’environnement.

Comment le cerveau fait-il pour interagir avec le corps ?

Il y a deux façons d’interagir :

  • Avec le cerveau, la moelle épinière et les nerfs. Le cerveau reçoit en permanence de l’information, très rapide. Le nerf passe l’information sous forme électrique au cerveau et le cerveau renvoie l’information au reste du corps (Ex :“Contracte-toi pour enlever ton doigt”)
  • Des molécules sont fabriquées par le corps, les hormones. Le cerveau est capable de sentir ces molécules (par exemple, le stress). Le cerveau essaie de comprendre et de trouver des solutions. Il est en permanence à l’écoute.

Pourquoi quand on lève le bras gauche, c’est la partie droite du cerveau qui commande ?

Le cerveau est organisé en deux hémisphères chez beaucoup d’animaux. Chacun ne fonctionne pas de la même façon. Pourquoi ? Personne ne sait, c’est probablement lié à l’évolution de nos ancêtres aquatiques.

Est-ce que des nouveaux neurones se créent lorsque l’on grandit ?

Quand on est adulte, il y a juste deux zones qui produisent encore de nouveaux neurones :

  • le bulbe olfactif
  • l’hippocampe

donc le nombre de neurones reste à peu près stable toute la vie.

Pourquoi dans le bulbe olfactif ? L’hypothèse est que c’est une région souvent attaquée par les bactéries donc les neurones ont besoin d’être remplacés.

Certains cerveaux fonctionnent-ils moins bien que d’autres ?

Il existe des maladies du cerveau qui touchent une partie du cerveau : la partie du langage, de la mémoire… On essaie de les traiter avec des médicaments. Il est important de continuer à faire des recherches pour comprendre.

Comment êtes-vous sûr, dans une expérience, que l’on utilise la “bonne” technique ?

Par exemple, pour une expérience sur “Comment deux neurones se parlent entre eux ?”

Utilise-t-on :

  • une super loupe ?
  • appareil pour entendre le son ?
  • Est-ce qu’on le stimule ?

Il n’y a pas de « bonne technique » mais plusieurs techniques dans les laboratoires pour mieux comprendre un processus dans son ensemble.

Comment le cerveau fait-il un choix dans les informations à retenir ?

Histoire d’une découverte sur le cerveau, en lien avec le stress :

Quand on a peur, des molécules de stress sont libérées dans le cerveau. L’action en rapport, son but est d’éviter le danger. Ces molécules permettent de mettre en mémoire ces informations liées au danger.

Quand il y a danger mais que j’ai quand même besoin, “ça me fait peur mais en même temps, j’ai tellement faim”, on élabore des stratégies : faire le tour de la vipère, prendre un bâton… Le cerveau trouve des solutions.

Le processus identique pour la nourriture. Si vous êtes affamés, le nez sera alors très très fort pour détecter la nourriture.

Le cerveau des animaux est différent du nôtre mais fonctionne-t-il pareil ?

Entre espèces, les cerveaux ont des formes différentes mais les cellules sont les mêmes : les neurones sont présents et ont la même manière de se parler. Certains cerveaux sont plus ou moins complexes que d’autres selon leur organisation.

Est-ce que les animaux pensent comme nous ?

Manger, boire, éviter le danger : les premiers neurones répondent à ces fonctions de base. Vers midi, des molécules sont libérées qui provoquent la sensation de faim chez l’homme comme chez l’escargot. Par contre, d’autres neurones permettent de faire autre chose, comme apprendre.

Comment se forme l’imagination ?

L’imagination, c’est prendre les informations que l’on connaît pour les mélanger, un peu comme dans des photos dans des tiroirs. On assemble des choses que l’on connaît pour les assembler.

Les animaux ont-ils de l’imagination ?

Très probablement. Ils prennent des informations dans leur environnement. Il sont capables d’élaborer des stratégies pour se nourrir.

Comment on sait qu’un animal a de l’imagination ? C’est un travail de laboratoire, on réalise des expérimentations pour voir s’il est capable de résoudre un problème.

Comment se créent les pensées ?

De quelles pensées parle-t-on ? Il est important de se poser la question.

– la faim ?

– un souvenir ?

Ces différentes pensées ne sont pas au même endroit du cerveau. Les différentes régions sont responsables de différentes fonctions et donc de différentes pensées.

Pourquoi on dort ? Pourquoi fait-on des cauchemars ?

Le cerveau n’est pas éteint quand on dort. Il rejoue en partie ce que vous avez vu ou fait dans la journée. On a besoin de sommeil pour bien se rappeler.

Les cauchemars sont liés aux images de la journée (ou des jours d’avant) qui ont fait peur, qui ont provoqué du stress. Le cerveau reprend ces informations.

Les animaux font-ils des rêves ?

Probablement oui. On peut enregistrer l’activité du cerveau de la souris la nuit. Les cerveaux de l’humain et de la souris fonctionnent de la même manière.

Enfin, avant de partir, Laurent nous a donné quelques informations générales sur le cerveau. Nous les partageons avec vous.

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Il existe deux grands types de cellules dans le cerveau :

  • les neurones qui se parlent tout le temps
  • des cellules qui aident les neurones à fonctionner : les cellules gliales.

Dans le cerveau, il y a environ :

  • 100 milliards de neurones
  • 1 billion de cellules gliales (1×10^12)
  • 500 billions de synapes (500 x10^12) : autant que d’étoiles dans l’Univers !!!

Les synapses sont des espaces de communication entre deux neurones. Les molécules libérées excitent les neurones, l’information passe.

Le mot synapse vient du grec : syn (ensemble), haptein (toucher, saisir, donc connexion).

Il faut des microscopes très très puissants pour les voir (300 nm de long sur 20 nm de large) : les neurones ne se touchent pas. Il y a toujours besoin d’outils de plus en plus puissants pour voir ce qui est le plus petit.

« Quand on apprend, on crée de nouvelles synapses, on crée des chemins, cela permet de mettre en mémoire. Le nombre de synapses va énormément augmenter en grandissant, en enlevant et en créant de nouveaux chemins : les connexions se renforcent ou s’effacent selon qu’elles sont plus ou moins utilisées.« 

C’est fini ! A bientôt !!

 

C’est pas sorcier – les émotions

Nous avons regardé l’émission « C’est pas sorcier » autour des émotions. Voici ce que nous retenons.

C’est pas sorcier -Joie, peur, tristesse, colère… QUE D’EMOTIONS !

 

La joie sert à exprimer la gentillesse.

La peur sert à partir en courant et à se rendre compte que c’est dangereux.

Le dégoût : notre corps rejette parfois des choses.

La colère sert à se défendre et se protéger.

L’amour sert à être heureux.

La surprise sert à être content ou à faire passer le hoquet.

La tristesse sert à nous vider de nos émotions trop fortes, à nous laisser consoler.

Cyril, Noé, Paul

Les chaudoudoux – album

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Les chaudoudoux sont joyeux, agréables, contents, souriants, remplis d’amour.

Les froids-piquants sont méchants, froids, hargneux. Ils rendent les gens avares et désagréables. Ils blessent tout le monde et rendent les gens coléreux.

En vrai, c’est pareil, quand on donne de la gentillesse et de l’attention aux autres, on est heureux aussi.

Si par contre, on est désagréable et froid, les gens autour de nous le deviennent aussi.

Les garçons de CM2