TPE 2005-2006

Nom du candidat : Lubrano-Lavadera Damien

Série : 1^ère Scientifique

Disciplines : mathématiques/ SVT

Thème : L'homme et la nature

Sujet : la genèse du message nerveux

Dans le cadre des TPE, notre première démarche a été de choisir un sujet qui nous intéressait tout en restant à notre portée et qui faisait intervenir au moins deux matières scolaires : les mathématiques et la SVT. Après délibération au sein du groupe, nous avons choisi le thème correspondant à « l'homme et la nature ». Lors des réflexions sur le thème nous avons été attirés par le système nerveux de l'être humain qui, lorsqu'il fut abordé dans les classes précédentes (troisième et seconde) nous avait particulièrement intéressé. Il nous a donc fallu, ensuite, déterminer l'orientation de nos recherches pour aboutir à une problématique. Compte tenu de la difficulté de certains termes concernant le système nerveux nous avons effectué quelques recherches au préalable, dans le but de nous familiariser avec notre sujet. Grâce à celles-ci nous avons pu mieux cibler notre sujet ce qui nous a permis d'établir la problématique :

Pourquoi certaines cellules (les neurones) sont-elles capables de généré le message nerveux contrairement à d'autres ?

Dans un premier temps nous nous sommes intéressés aux particularités de la structure d'une cellule nerveuse (le neurone), puis nous nous sommes penchés sur les conséquences que nous offraient ces spécificités : le phénomène de la dépolarisation. Notre travail a donc consisté, tout d'abord, à faire des recherches pour rassembler le plus grand nombre d'informations possibles sur ce thème. Pour cela nous nous sommes appuyés sur différentes revues scientifiques, trouvé au CDI, ainsi que sur un grand nombre de sites Internet, de manuels scolaires, et de livres. Après quelques discussions sur la production finale il a été décidé de réaliser un site Internet (http://lyrobossite.free.fr/).

Après avoir collecté de nombreuses informations, il nous a fallu les trier de manière à les mettre en relation pour dégager un plan. Dans celui-ci nous proposions tout d'abord de faire découvrir les particularités structurales de la cellule nerveuse puis, présenté les conséquences que cela impliquait, c'est-à-dire la dépolarisation. Lysandre et moi-même qui, nous sommes intéressés à la structure du neurone, avons appris qu'il existait, dans la membrane plasmique, des protéines transmembranaires qui permettent le passage des ions entre les milieux intracellulaires et extracellulaires. Malgré les courbes obtenues par Bruno et Matthieu, qui se sont intéressés au phénomène de la dépolarisation, il a été difficile de trouver l'aspect mathématique dans notre TPE et donc de respecter la bidisciplinarité de celui-ci. Toutefois la courbe obtenue présente des limites, notion tout à fait mathématique. En plus de cet aspect de recherche nous avons voulu donner un caractère expérimental à notre TPE en réalisant une expérience même si les résultats obtenus n'ont pas été ceux attendus.

On peut donc dire que c'est grâce à l'existence et au fonctionnement de ces protéines spécifiques (les canaux et les pompes ionique), située sur la membrane plasmique, que la cellule nerveuse se dépolarise est peu ainsi généré le message nerveux.

Tout au long de la conception de ses TPE nous avons rencontré certaines difficultés. Le choix du thème a été longtemps discuté ensuite, la complexité des informations que nous trouvions en relation avec notre thème a presque failli nous décourager. Nous avons eu aussi beaucoup de mal à intégrer les mathématiques dans un thème qui relève surtout de SVT. Pour ma part j'ai éprouvé quelques difficultés à comprendre le mécanisme de la dépolarisation.

Malgré une tenue difficile de nos carnets de bord ceci se sont avérés très utiles la de l'élaboration finale de notre TPE.

Les TPE offrent une nouvelle façon de travailler qui ne nous est pas encore habituelle. Il me semble que cette expérience a été très enrichissante car elle nous a permis de nous familiariser avec une autre méthode de travail.

Bibliographie :

Livres/Encyclopédies :

S. Ramon Y Cajal, Histologie du système nerveux de l’Homme et des vertébrés, Paris, Malois, 1911

Jean-François Vibert, Alain Sébille, Marie-Claude Lavallar-Rousseau, François Boureau, Neurophysiologie, De la physiologie à l’exploration fonctionnelle, Paris, Elsevier, 2005

J.M. Bourgeois, Physiologie générale, premier cycle des études médicales 1^ère année, Montpellier, Editions Sauramps Médical, 1987

Quid 2004-2005

Périodique :

Pour la Science (édition française de Scientific American) spécial cerveau,décembre 2002

Sites Internet :

http://musibiol.net/biologie/index.htm

membres.lycos.fr/agroveto/page/neurone.htm

wikipédia

neurobranches.chez-alice.fr/

http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/sf_181/powerpoint/nero1_181phy

Cd-rom :

Encyclopaedia Universalis Version 11

Encyclopédie Hachette Multimédia

Collection Microsoft Encarta 2006