Evolution: Apparition du système nerveux et mouvement

[invité2342189040976543]

Bonjour,

J'ai enfin pu brancher quelques neurones sur cette question. Il y a plusieurs points sur lesquels j'aimerais revenir.

Dans un de ces posts Michel avait posé une question assez intéressante qui est pourtant passée inaperçue, ou en tout cas à laquelle personne n'a réagi. Dans le temps, qu'est ce qui apparait en premier, la synapse ou le neurone?
La réponse est probablement la synapse. Les synapses primitives telles que l'on peut les observer dans les cnidaires (anémones, méduses) ne sont pas focales comme on les envisage habituellement dans les leçons de base de neurologie. Ce sont au contraire des rapprochements membranaires étendus avec des fibres extracellulaires dans l'espace intercellulaire. Pour vous donner une idée, en regardant des photos de microscopie electronique, morphologiquement, cela m'évoque un peu des jonctions d'adherence.

Les neurotransmetteurs primitifs sont des neuropeptides. Ce point là est assez intéressant car il marque bien que d'emblée on avait un controle stricte de la secretion synaptique. Ce que l'on n'aurait pas eu avec un produit métabolique où le controle est toujours moins net et moins facile (couche supplémentaire à gérer).

L'organisation vésiculaire de ces synapses est aussi intéressante car on en trouve plusieurs types.
Uni directionnelle
Bi directionnelle (des vésicules cheminent dans les deux sens)
réciproque (c'est à dire qu'une partie de la synapse fonctionne dans un sens alors que l'autre partie fonctionne dans l'autre sens. On voit ici apparaitre un précurseur du rétro-controle si cher aux physiologistes)

Maintenant pour ce qui est du système nerveux des cnidaires les choses aussi primitives soient elles n'en sont pas pour autant si simples. On trouve des cellules sensorielles équipées d'un cil sensoriel en contact avec l'environnement et des cellules des cellules baso epithéliales qui émettent des prolongements formant un réseau nerveux dans l'animal. Pour l'histoire qui nous intéresse il faut aussi noter que l'on ne trouve pas de cellule musculaire classiquement décrites mais des cellules dites myoepithéliales dont le noms est parlant (notez que l'on retrouve encore ce genre de cellules même dans les mammifères, exemple: autour des tubes séminifères). Comme je le disais hier au soir il est difficile de reconstituer le système primitif dont on a perdu toute trace (si tant est qu'il ait existé d'ailleurs). L'idée actuelle est que les cellules sensorielles étaient directement connectées aux cellules myoepithéliales dans un premier temps et que les neurones des ganglions basaux (attention à ne pas trop rapprocher ce terme des ganglions de la base du système nerveux central, on ne parle pas de la même chose ici!) sont apparus secondairement pour intégrer un élément modulateur au système.

Une question demeure toutefois. Quelle était la première cible de ces neurones et quelle était leur fonction.
Je conserve une gene quand à l'intitulé même de la question de ce fil. Je trouve que la distinction n'est pas faite assez clairement entre mouvement, moyen de locomotion et contractilité cellulaire qui peut servir à d'autre chose que se mouvoir. En un mot le système nerveux est il à l'origine et/ou intimement lié au mouvement en général, juste d'une des deux composantes, ou aucune des deux.
On a déjà évoqué le fait que la mobilité n'était pas apparue avec le système nerveux. Cependant on peut se demander si les cellules musculaires (ou myoepithéliales) ne seraient pas, elles, liées au développement du système nerveux. En fait non. Par exemple chez l'hydre le mouvement est possible grâce à des cellules myoepithéliales sans synapses. De la même manière les anémones de mer les mouvement digestifs ne sont pas controlés par des neurones. Ici on a bien des cellules contractiles qui provoquent des mouvements sans système nerveux rattaché.
Trouver la cible primaire d'un neurone de cnidaire n'est pas aisé. Ceci en raison d'axones de petite taille (non myélinisés) au parcours difficile à suivre. Il est à noter que les synapses neuromusculaires se font souvent en passant et qu'elles ne seraient pas nécessairement la cible terminale du neurone. Une chose intéressante chez les cnidaires est la présence d'une cellule particulière, le cnidocyte (d'où le nom). Cette cellule possède une vésicule (nématocyte) qui cache un harpon empoisonné. Ce harpon peut être devaginé à l'extérieur pour permettre à l'animal d'attaquer ou se défendre. Il existe des synapses neuronématocytaires. Le système nerveux pourrait servir à utiliser cet armement à bon escient. D'ailleurs, quand l'animal à bien mangé il ne sort plus son bidule même en présence de proie. Ceci suggère bien un contrôle que pourrait effectuer le système nerveux primitif. On a bien un mouvement ici mais il ne repose pas sur des cellules musculaires.

C'est deja bien long, je vous laisse digérer tout cela.
Cordialement,
piwi.

ref:
Westfall. J.A. (1996) Journal of Neurocytology 25, 735-746
Smith et al. (1974) Biological bulletin 147, 186-202
Lecointre et Le Guyader Classification phylogénétique du vivant (3^ème ed; Belin)

Salut Piwi,

Je ne retiens pas tout, car je ne suis pas expert (je suis informaticien). Cela dit, je crois comprendre le "sens général" de ton intervention. Par rapport à ton intervention, je souhaite réagir. Ma réaction ne s'applique peut-être pas à ton propos... Si c'est le cas, dis-le-moi (je suis un peu largué par les descriptions physiologiques).

Remarque préliminaire :

Je n'utilise pas le terme "système nerveux", car il semble que ce terme désigne quelque chose de très précis. Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, du cerveau, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires, contrôle le fonctionnement des organes, véhicule les informations sensorielles et motrices vers les effecteurs, et, chez les animaux dotés d'un cerveau limbique, régule les émotions, et ceux dotés d'un cerveau cognitif, régule l'intellect (CF WikiPedia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_nerveux).

Cette définition se réfère à l'organisation des animaux "évolués". Il n'est donc pas approprié pour parler des animaux "primitifs". C'est pour cette raison que j'utilise le terme de "système d'information" : Un système d'information (noté SI) représente l'ensemble des éléments participant à la gestion, au stockage, au traitement, au transport et à la diffusion de l'information au sein d'une organisation.

• Une organisation peut être n'importe quoi : un être vivant, par exemple.
• Et la nature du support de stockage, de transport et de gestion de l'information peut aussi être n'importe quoi. Donc c'est très générique.

Voici ma réaction :

• Le "système d'information" primitif n'était peut-être pas constitué de neurones, de synapses et de tous les composants que nous connaissons. Mais, peu importe la nature (les constituants) de ce système, il assure la fonctionnalité de "système d'information".
• L'"unité motrice" de base n'est peut-être pas la cellule musculaire. Mais, peu importe la nature de cette "nuitée motrice", elle assure la fonction motrice.

Donc, en terme fonctionnel, sans présumer de la nature des éléments constitutifs :

Le développement du "système d'information" des êtres vivants pourrait être associé à l'apparition de la motricité. Avec : Peu importe la nature (les constituants) du système d'information. Et, peu importe la nature de l'unité motrice.

Cela te semble-t-il "acceptable"?

Merci à tous,

Denis
-----

[piwi]

Pour le système nerveux, votre représentation correspond bien au risque que j'exposais tantot, à savoir confondre la notion de système nerveux avec la représentation que l'on s'en fait dans les organismes "supérieurs".

En biologie un système est représenté par des tissus de natures différentes qui ensemble assurent une fonction commune. Dans le système digestif des mammifères on trouve le tube digestif ainsi que le foie, le pancréas.
Le système nerveux est un moyen de faire transiter l'information de manière rapide grâce à l'utilisation de dépolarisations se propageant de proche en proche le long des cellules et de cellules à cellules via des synapses (le plus souvent chimiques mais elles peuvent aussi être électriques)
On peut utiliser le terme système nerveux mais il faut le redéfinir dans le contexte ainsi que je l'ai fais. En fait, je me suis efforcé de le décrire autant que possible en restant simple.
Le problème à essayer d'utiliser des périphrases pour contourner autant que possible les termes précis est que l'on fini par avoir propositions floues et difficilement discutables.Tel que vous le proposez le "système d'information" pourrait être nerveux mais aussi endocrine, on pourrait imaginer aussi une information par propagation d'une onde de signal passant de proche en proche dans les cellules via des jonctions directes (gap junction). On a perdu un degré de précision. Vous n'avez toujours pas défini ce que vous entendez exactement par motricité. La mobilité de l'animal ou une capacité de contraction cellulaire? La question est difficile (mais intéressante!) parce que finalement on ne sait toujours pas exactement de quoi l'on parle. Malgré tout j'ai tout de même l'impression (et la satisfaction de voir) que l'on avance.

Cordialement,
piwi

[Squalor]

Salut!

De mon côté, je confirme que par l'utilisation du mot locomotion, je parle d'organismes capablent de se mouvoir dans un milieu donné.

Peut être ai je été trop loin dans mon analyse en rejoingnant la dimension cellulaire, mais il serait alors chouette que l'on précise exactement les limites de la discution du point de vue organisationel, c'est à dire si ce fameux " système d'information" doit être un ensemble de tissus cellulaires ou si on peut le réduire comme j'ai tenté de le faire à un simple ensemble de réaction biochimique !

L'initiateur de cette discussion devrait préciser jusqu'au il veut que l'on conduise nos réfléxions !

cordialement,

Greg

[akla]

(...)

Le développement du "système d'information" des êtres vivants pourrait être associé à l'apparition de la motricité. Avec : Peu importe la nature (les constituants) du système d'information. Et, peu importe la nature de l'unité motrice.

Cela te semble-t-il "acceptable"?

Merci à tous,

Denis

Rebonjour,

Pas pour moi, si je pousse la note et Pour être plus précis et plus fidèle à la majorité de phénomènes, je dirait que le mouvement à amené le développement du "système informations" des êtres vivants car il existait avant ce dernier, ceci à amené à des mouvements plus élaboré si je peux dire.

cordialement

[invité576543]

Pas pour moi, si je pousse la note et Pour être plus précis et plus fidèle à la majorité de phénomènes, je dirait que le mouvement à amené le développement du "système informations" des êtres vivants car il existait avant ce dernier, ceci à amené à des mouvements plus élaboré si je peux dire.

Pas plus élaboré. Plutôt un changement d'échelle. Le même que celui observé en comparant organismes multicellulaires et unicellulaires.

D'un certaine manière, on pourrait dire que le système nerveux est lié aux mouvements à grande échelle des multicellulaires, ce qui est presque évident présenté ainsi, puisque c'est la multicellularité qui pose la question technique de la coordination de plusieurs cellules espacées.

Autre axe, revenant au même, un système de traitement de l'information existe aussi dans le cas unicellulaire, en liaison avec les mouvements à cette échelle. Cela existait avant les multicellulaires. Mais ce n'est pas un système nerveux, c'est interne à la cellule. Le mouvement à grande échelle des multicellulaires va avec un système de traitement de l'information multicellulaire, dont le système nerveux des animaux est un exemple.

On peut parler de "plus élaboré" en comparant des multicellulaires entre eux, à la même échelle. Comme comparer un animal avec un mimosa sensitif. La question est alors s'il existait, chez des multicellulaires, un système de coordination des cellules musculaires suffisamment peu élaboré pour qu'on n'appelle pas cela un système nerveux, ou si c'est l'apparition du système nerveux qui a permis la coordination de mouvements à grande échelle chez les eumétazoaires.

Cordialement,

[invité2342189040976543]

Salut à tous,

J'ai pris connaissance de vos interventions. Et, effectivement, je pense qu'il est important de préciser les termes employés. Aussi, je vais tenté d'être plus précis :

Motricité :

Je prends la définition liée au sport. Ensemble de fonctions corporelles assurée par le système locomoteur et le système nerveux permettant les mouvements et les déplacements. Techniquement, on parle d’acte moteur c’est-à-dire de l’unité de comportement (Wikipedia).

• Il y a la notion de déplacement : se déplacer d'un point A à un point B.
• Il y a aussi la notion de mouvement : mastiquer est un mouvement, par exemple.

Par contre, j'ai du mal à définir le "système nerveux" :

• Si je fais référence au système nerveux tel que nous le connaissons aujourd'hui, alors la définition ne couvre pas "l'ancêtre du système nerveux".
• Si j'utilise le terme "système d'information", c'est trop générique. Car, effectivement, la définition générique couvre "tout" (le système immunitaire entre dans cette définition).

Alors, je vais tenter de définir ce à quoi je pense... avec mes mots. N'hésitez surtout pas à me corriger, car mon vocabulaire en la matière n'est certainement pas ce que l'on fait de mieux. Je me lance :

Système nerveux :

• Pour les animaux "évolués" : Le système nerveux, dont la définition est donnée par Wikipedia (CF définition en fin de POST). Les mouches et les fourmis ont-elles un système nerveux qui correspond à cette définition? Si non, alors il faut revoir la définition pour englober le cas des mouches et des fournis.
• Pour les animaux "anciens" (qui ne vivent peut être plus) : Le "système" (d'information?) qui a donné naissance au cerveau, chez les animaux qui possèdent un cerveau.

Oui, je sais, il y a une incertitude sans cette définition. On ne définit pas "ce qui a donné naissance au cerveau". Mais, sur ce point, je sèche complètement. Je n'ai aucune idée de ce qui a donné naissance au cerveau. Et, en lisant vos interventions, j'ai l'impression que l'on n'a pas la réponse.

Il me semble que les affirmations suivantes sont vraies (corrigez-moi si je me trompe) :

• Tous les animaux qui ont des muscles (pour se déplacer ou bouger) ont un "système nerveux", tel que défini par Wikipedia. J'englobe dans ces animaux les fourmis.
• Les autres "systèmes d'informations" (immunitaire, hormonaux,...) servent de "régulateurs chimiques".

Cela vous semble-t-il suffisamment précis?


Annexe :

Système nerveux selon Wikipedia : Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, du cerveau, de la moelle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires, contrôle le fonctionnement des organes, véhicule les informations sensorielles et motrices vers les effecteurs, et, chez les animaux dotés d'un cerveau limbique, régule les émotions, et ceux dotés d'un cerveau cognitif, régule l'intellect. Quid des mouches et des fourmis?

Système d'information selon Wikipedia : Un système d'information (noté SI) représente l'ensemble des éléments participant à la gestion, au stockage, au traitement, au transport et à la diffusion de l'information au sein d'une organisation.

[invité576543]

On peut parler de système nerveux pour tous les eumétazoaires (ou du moins tous les eumétazoaires ont un eumétazoaire avec système nerveux dans ses ancêtres). Ca inclut les insectes, mais aussi les vers de terre ou les méduses.

Par contre parler de cerveau n'est pas générique.

Système nerveux serait quelque chose comme (proposition...): système d'information composé d'une multiplicité de cellules, tel que tout ou partie de l'information qui passe entre deux cellules du système passe par une synapse.

(C'est à raffiner, selon qu'on veut inclure ou non les cellules sensitives dans le système nerveux, par exemple.)

Cordialement,

[akla]

Je suis Entièrement d`accord Michel, mais c`est justement l`anbiguité du concept mouvement qui ma obligé a mélanger les échelles, car dans mon esprit chaque mouvement dépend d`un mouvement plus simple donc chaque mouvement s`ajoutant devient par rapport à un premier une sorte d`accélération du mouvement. Bon, Exprimer ma penser demande une amélioration c`est un fait.

Si l`on s`en tien à un mouvement animal, il est nécessaire de trouver une différence de mouvement entre l`être qui a un système nerveux et celui qui n`en n`a pas, par la suite de faire la différence entre les mouvement de contraction d`élongation, défense ou de retrait, d`attaque, des mouvement demandant une habilité à effectuer une tâche, de précision de finesse etc.. et les relier dans un concept évolutif pour en saisir un parallèle avec l`évolution du système nerveux en question.

Il y a le problème énergitique aussi, une foi la vitesse optimisé elle ne devient plus rentable d`ou il y aurait eu possibilité d`un choix entre vitesse et je ne sais pas moi, sauter, voler ou un autre mouvement plus rentable. Bref comme je disais au début il est essentiel a mon avis de catégoriser ou classifier les sorte de mouvement ayant apparût évolutivement pour répondre à la question.

Et mon questionnement ne s`arrête pas là

cordialement

[invite217f3aaa]

J'ai du mal à comprendre pourquoi il est nécessaire que le mouvement soit au centre de la question. C'est loin d'être la seule fonction à la quelle est associées nos neurones pourtant ?
Après, l'idée que le mouvement nous apparait à nous comme un avantage sélectif et que le système nerveux est étroitement corréler dans le temps à son apparition est peut être un piège. Je m'explique : Apparemment nombre des fonctions qui nous caractérisent ne sont pas supportées par des structures qui avaient cette fonction à la base. C'est l'idée d'exaptation que suggérais Aquilegia, l'idée que les structures ne sont pas apparut "pour" la fonction qu'ils occupent aujourd'hui. C'est la difficulté que souligne Piwi en disant que nous n'avons que des formes tout ou rien de ce qu'est un système nerveux.
Au passage : très intéressant post sur les systèmes nerveux des cnidaires, merci.

Alors ? Pourquoi penser que c'est le mouvement qui est au centre de la question ?

[piwi]

Apparemment nombre des fonctions qui nous caractérisent ne sont pas supportées par des structures qui avaient cette fonction à la base. C'est l'idée d'exaptation que suggérais Aquilegia, l'idée que les structures ne sont pas apparut "pour" la fonction qu'ils occupent aujourd'hui.

C'est la porte que j'entrouvrais dans mon poste en soulignant bien que les synapses neuromusculaires étaient le plus souvent des synaspes en passant. C'est à dire que l'axone établi un contact avec la cellule myoépithéliale sur sa longueur d'une manière que l'on pourrait imaginer opportuniste. Dans ces conditions difficile d'accepter que la cellule musculaire soit la cible principale des neurones primitifs.
Ce que l'on peut imaginer c'est un schéma arborescent avec au sommet le cnidocyte et de part et d'autre les cellules myoépithéliales. En disparaissant il ne reste plus que ce qui ressemble fort à une unité motrice. Cependant ce schéma n'est pas totalement satisfaisant dans la mesure où il existe aussi des synapses neuroglandulaires et ce même chez les cnidaires.
En fait, je doute fort que l'on ne trouve jamais la première cible des neurones. Le réadressage n'est en tout cas absolument pas exclu.

Cordialement,
piwi

[akla]

(...)

Alors ? Pourquoi penser que c'est le mouvement qui est au centre de la question ?

D`accord Mecton avec l`argumentation, mais la question dans l`énoncé principale est la relation entre le mouvement animal et le system nerveux d`un point de vue évolutif qu`il est tenté ici de pousser à bout, je crois.

cordialement

[invité576543]

C'est la porte que j'entrouvrais dans mon poste en soulignant bien que les synapses neuromusculaires étaient le plus souvent des synaspes en passant. C'est à dire que l'axone établi un contact avec la cellule myoépithéliale sur sa longueur d'une manière que l'on pourrait imaginer opportuniste. Dans ces conditions difficile d'accepter que la cellule musculaire soit la cible principale des neurones primitifs.

Je ne comprends pas trop la difficulté. C'est peut-être une solution pour commander plusieurs cellules musculaires. La synapse en passant montre que la cellule musculaire en question n'est pas la seule cible, mais les autres cibles peuvent être d'autres cellules musculaires.

Pour coordonner des cellules musculaires, c'est une technique, non?

Cordialement,

[piwi]

La difficulté se trouve au niveau de la question du fil.
Qu'un neurone contrôle plusieurs cellules musculaires est un fait. C'est la notion d'unité motrice (composée d'un neurone moteur et de l'ensemble des fibres musculaires qu'il innerve). Pas de souci sur ce point.
Mais la question est: est ce pourquoi le système nerveux a été adopté en premier lieu. Les premiers neurones innervaient-ils des cellules musculaires ou myoépithéliales?
En fait le schéma dominant semble être que oui. Je ne suis pas spécialiste du système nerveux mais il y a une chose qui semble resortir à chaque fois que je me plonge dans dans son évolution. On part souvent d'une cellule unique qui joue tous les rôles. C'est le cas par exemple pour l'oeil où l'on a une cellule qui est un photorécepteur doté de pigment pour isoler le signal lumineux et permettant directement une réaction. Ensuite on voit au cours de l'évolution la cellule se scinder en deux avec les cellules pigmentaires et le photorécepteur et ainsi avec le temps les cellules se spécialisent. M'est avis que ce schéma de développement se généralise. L'image que l'on se fait d'un système nerveux très archaique serait deux cellules: une cellule sensorielle connectée directement à une cellule myoépithéliale. La complexification viendrait de la cellule sensorielle abandonnant sa composante d'intégration du signal faisant apparaitre les neurones. D'ailleurs les neurones de cnidaires ont des fonctions encore mal définies et cumulent des caractéristiques de plusieurs types de neurones (ex: interneurones, neurones moteurs).

Dans ce schéma ont aurait donc une chaine composée par la cellule sensorielle, les neurones et en bout de chaine le cellule myoépithéliale. Or il se trouve que la cellule myoépithéliale ne semble pas être en bout de chaine mais que d'une certaine manière elle semble se placer en dérivation sur le système. D'où la remarque, qu'est ce qui est la cible primaire du neurone?

[invité576543]

D'où la remarque, qu'est ce qui est la cible primaire du neurone?

Une chose échappe au non-spécialiste que je suis. Que couvre la notion de "cible primaire"? La cellule en contact avec la synapse terminale de l'axone?

---

Autre question: peut-on montrer, à partir du développement embryonnaire des eumétatozaires en général, que les cellules nerveuses et sensitives sont d'un côté, et les cellules musculaires ou myoépithéliales de l'autre? Autrement dit, est-ce l'embryologie peut infirmer des thèses genre "cellules nerveuses et sensitives dérivent d'une même souche, et cellules musculaires d'une autre" (et on suppose que cela copie l'évolution) ou "cellules nerveuses et musculaires dérivent d'une même souche, et cellules sensitives d'une autre"?

Cordialement,

[piwi]

La notion de cible primaire est de mon cru et j'admets bien volontiers qu'elle ne soit pas forcément très heureuse. Elle repose sur le schéma que je tente de préciser depuis quelques messages. L'idée est celle d'une chaine à trois maillons. La cible primaire serait ce troisième maillon "originel".
Ce que j'essaie de préciser c'est l'idée que la cellule musculaire n'est peut être pas ce maillon, qu'il a pu en exister un autre que l'on ne connaitra jamais avec certitude. Je suis bien conscient que l'on atteint ici une limite. Mais la question reste ouverte.

Pour ce qui est du développement embryonnaire je suis plus dans mon domaine. Les cnidaires sont diploblastiques. Ils sont formés d'un ectoderme et d'un endoderme entre lesquels s'interposent une gelée que l'on appelle mesogelée. L'origine des neurones se trouve dans l'ectoderme et leur axones courent dans la mesogelée. Les cellules myoepithéliales sont aussi ectodermiques mais aussi endodermiques.
Chez les triploblastiques, d'une manière générale on a les neurones qui ont une origine ectodermique et les cellules musculaires qui sont données par le mesoderme. Il reste cependant le cas des crêtes neurales qui sont données par l'ectoderme et qui donneront aussi des muscles et des nerfs. Chez les triploblastiques les cellules endodermiques ne donnent pas de cellules musculaires. Ceci suggère que les cellules musculaires dérivent des cellules myoépithéliales ectodermiques alors que celles d'origine endodermiques se seraient perdues.
Pour répondre à ta question, cellules nerveuses et cellules myoépithéliales/futures cellules musculaires dérivent du même feuillet, en accord avec ce que je mettais en place plus haut. Je ne sais pas exactement où l'on diverge vers un type cellulaire ou l'autre dans le développement de ces organismes que je connais quand même assez mal. Une piste intéressante pourrait être le nématode C.elegans, j'y jetterai un œil.

Cordialement,
piwi

[invité576543]

Ma question portait aussi sur les cellules sensorielles (je corrige mon adjectif fautif...).

Les cônes et bâtonnets de la rétine peuvent-ils être considérés comme des "neurones, ou du moins des cellules très proches des neurones (évolutivement et/ou du point de vue du développement embryonnaire)? En particulier "plus proche" que des cellules musculaires?

Est-ce que cela s'applique aussi à toutes les cellules sensorielles, mécaniques genre celle de l'audition, ou chimiques genre celles de l'odorat?

Il me semble qu'il y a des neurones qui sont, par eux mêmes, des cellules sensorielles (terminaisons nerveuses libres dans le derme).

Derrière tout cela est l'idée que le système nerveux est d'abord lié au sensoriel, plutôt qu'au mouvement.

(Je ne vois pas beaucoup d'applications d'un système d'information sans capteurs, sans cellules sensorielles (y inclus les neurones avec terminaisons libres). Juste la génération d'horloges régulières, comme pour le contrôle du coeur.)

Cordialement,

[piwi]

Cette question est très intéressante. Aussi bien la rétine que le bulbe olfactif sont des parties du système nerveux central. C'est à dire que l'on ne considère pas qu'ils se connectent à ce SNC, il en sont une composante. La situation est moins évidente pour le système auditif interne qui dérive de l'ectoderme et des crêtes neurales. Malgré cela, tu vois que l'on retrouve les mêmes origines que les neurones.
Il me semble assez évident que dans l'évolution on avait au départ une cellule neurosensorielle/neuronale qui a donné d'un coté les cellules neurosensorielles actuelles et de l'autre les neurones qui transmettent le signal.

J'entrevois à présent ce que je te soupçonne de suggérer sans réellement le dire. Le système nerveux pourrait être une évolution du système sensoriel dont les effecteurs auraient été d'emblée divers. Cela serait cohérent avec le fait que dans un système nerveux primitif tel que celui des cnidaires (pour y revenir encore et encore) on retrouve déjà des liaisons nerveuses diverses: neuro-neuronales, neuro-musculaires, neuro-glandulaires, neuro-cnidocytaire. Son développement ne serait pas absolument corrélé au mouvement mais plutôt à la nécessité de l'organisme de gérer ses afférences sensorielles. On rejoint d'ailleurs ici la vision du système nerveux des organismes tels que les mammifères qui serait un système d'intégration des signaux extérieurs permettant à l'organisme de moduler ses réactions. Il est à mon avis assez exact de penser que ceci est le réel avantage qu'il apporte.

Cordialement,
piwi

[invité576543]

Dans une discussion familiale, nous avons trouvé un mouvement qui n'est pas (nécessairement) lié aux cellules musculaires, c'est le mouvement vertical dans l'eau.

Il est possible de monter et descendre en contrôlant la quantité de gaz dans une vésicule interne, par des cellules y injectant ou en retirant du gaz.

Or il me semble bien qu'il y ait des organismes marins dont le seul mouvement autonome est celui-là. Qu'ils le fassent par muscles ou par contrôle de leur masse volumique, je ne sais pas.

Ca ne change pas grand chose à la question initiale (qui porte sur le mouvement, pas sur les cellules musculaires), mais ça va dans le sens, effectivement, d'une multiplicité d'effecteurs, et que le système nerveux soit plutôt originellement lié au sensoriel.

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Autre point, il existe des multicellulaires non animaux à mouvement autonome, comme le mimosa sensitif, ou certaines plantes carnivores. Cela n'a pas amené, pour le moment, d'organismes libres à mouvement autonome. Mais on peut quand même se poser la question de la méthode employée pour "transmettre" la sensation et coordonner les effecteurs (qui fonctionnent par changement de la composition chimique d'un volume aqueux et osmose, il me semble). Pourrait-on envisager une évolution possible (future) de ces techniques vers un système d'information plus élaboré que le simple arc réflexe?

Cordialement,

[MaliciaR]

Bonjour,

Je n'arrive pas trop à me positionner par rapport à qui serait apparu en premier. C'est peut-être la question qui oriente la réponse et cela provoque cet embrouillamini dans ma ptite tête Mais je rejoins l'idée de Michel que

Derrière tout cela est l'idée que le système nerveux est d'abord lié au sensoriel, plutôt qu'au mouvement.

Si l'on regarde de plus près ce que c'est la locomotion chez les Animaux, on peut la définir comme une fonction motrice assurant le déplacement actif de l'organisme dans son environnement; la plupart du temps, ce comportement locomoteur est lui-même inclus dans des comportements fondamentaux plus élaborés : recherche de nourriture, de partenaire, fuite,...
Le truc est que l'on trouve (chez les Vertébrés, en tout cas) la notion de CPG (Central Pattern Generator) permettant un fonctionnement locomoteur de façon autonome. Par exemple, le CPG est ce réseaux de neurones dans la moëlle qui assurera l'activation rythmique organisée des muscles fléchisseurs et extenseurs dans les membres, mais est incapable de tenir compte d'un changement de pente du sol ou d'un obstacle. Là, on arrive à considérer l'essentialité de la détection et interprétation correcte des informations contenues dans le message moteur. Autrement dit, les récepteurs sensoriels interagissent sur le message moteur au moyen de boucles de contrôle. Je ne sais pas si je suis claire, mais en quelque sorte [mode parler scientifique OFF] il faut que quelque chose dise quand on bouge [/mode parler scientifique OFF]. La remarque de Piwi que l'hydre ne sort pas son pitit harpon quand elle a bien mangé et qu'il y a une proie dans les parages m'y conforte dans le sens où ce ne serait pas une manière de fonctionner uniquement réservée aux animaux avec un SNC. Autre remarque allant dans ce sens est le fait que les mouvements (les différentes actions locomotrices) doivent être coordonnées : on est d'accord qu'on est tous capables de danser et boire simultanément sans renverser une goutte de son verre Cet exemple très nul pour dire qu'il faut assurer la coordination des différents mouvements sans perte d'équilibre et sans être en inadaptation avec un (d')autre(s) mouvement(s) éventuellement en cours. Il faut donc un système captant ces autres mouvements et régulant la mise en route de l'automatisme moteur. Pour reprendre cette histoire de CPG, j'avais lu des histoires sur la nage de la Lamproie et le fait que les CPG contenus dans la moëlle étaient bien autonomes, mais gouvernés par des voies sensorielles agissant par voie glutamatergique (ugh, quel mot ). Capter l'environnement (cellulaire ou autre) serait donc une nécessité bien plus importante que la locomotion.
Et quid des mouvements volontaires? J'entends par là une opposition très claire de mouvements illustrée par "ventilation pulmonaire" (la respiration chez nous, quoi) chez une personne saine et celle rencontrée chez les personnes avec la maladie d'Ondine qui n'ont pas de production automatique de ventilation pulmonaire, ce qui fait qu'ils doivent penser à respirer...

J'ai trouvé une idée intéressante (en gras) énoncée chez C. elegans, cette bébête remarquable :

At first sight, perhaps the most striking difference between neuronal specification in C. elegans and many other well characterized systems concerns the lineage history of individual neurons. While in many species the nervous system originates from defined precursor cells in specific regions of the developing embryo, a brief look at the lineage of C. elegans illustrates, strikingly, that C. elegans neurons are largely non-clonally derived from many different lineages. However, in analogy to vertebrate neuronal development (Hemmati-Brivanlou and Melton, 1997), it is conceivable that non-neuronal cells produced within largely neuron-producing lineages may be derived from a "neuronal ground state", which would be actively repressed in non-neuronal cells. Consistent with such a notion, mutants have been described in which non-neuronal cells "revert" to a neuronal fate. (...)Taken together, in analogy to the vertebrate system, neuronal fate may be the "default" specification program in many lineages that is modified through the action of specific gene products.

Bon, je vais tenter de prendre un peu de recul par rapport à ce que j'ai bouquiné rapidement sur le sujet et d'organiser un peu les choses couvant en "bruit de fond" tout en espérant que ce n'est pas trop embrouillé ce que j'ai raconté


Cordialement,

[invité2342189040976543]

Salut à tous,

Ce sujet de réflexion me travaille, alors j'ai cherché des réponses aux questions qui ont été soulevées dans cet échange de POSTs :

Les insectes possèdent-ils un système nerveux?

Les insectes possèdent un système nerveux, un cerveau et des chaînes nerveuses. Le système nerveux des insectes a été choisi comme modèle pour beaucoup de recherches parce que il est plus simple que celui d’autres espèces animales. Cependant, il est relativement plus gros que celui de beaucoup d’invertébrés. C’est ce qui explique que les insectes soient des animaux si actifs (CF Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_nerveux_de_l'inse cte).

Les insectes possèdent-ils des muscles?

Les insectes ont des muscles. Je ne comprends pas les subtilités, mais l'article suivant parle des muscles des insectes : Les muscles des Insectes sont répartis par faisceaux de fibres qui sont enveloppées d'un sarcolemme, et chacun de ces éléments se décompose en fibrilles striées dont le diamètre moyen est d'un millième de millimètre (référence : http://www.cosmovisions.com/insectesAnatomie.htm)

Remarque :

Bien que je ne sois pas expert en biologie, la lecture de ces documents me fait penser que :

• Les systèmes nerveux des mammifères et des insectes ne sont pas constitués des mêmes composants (chimiques).
• Les muscles des insectes et des mammifères et des insectes ne sont pas constitués des mêmes composants (chimiques).

Quelle est l'origine du système nerveux?

Lire l'article de Futura Sciences : A l'origine du cerveau : les éponges de mer !
URL : http://www.futura-sciences.com/fr/si...-de-mer_12023/

Voilà, avec tous ces éléments de réflexions, ainsi qu'avec les définitions que j'ai données dans le POST précédent, j'espère que les choses se précisent.

Cordialement,

Denis

[piwi]

Ta citation en gras reprend un fait que je n'ai pas développé ici mais qui est intéressant. Chez les vertébrés, la différentiation par défaut de l'ectoderme est la différentiation neuronale. Il faut une inhibition de ce schéma de différentiation pour former de l'épiderme. Je ne sais pas dans quel mesure cette observation prend un sens quand on s'intéresse au système nerveux primitifs.

Cordialement,
piwi

[MaliciaR]

Hello,

Ta citation en gras reprend un fait que je n'ai pas développé ici mais qui est intéressant. Chez les vertébrés, la différentiation par défaut de l'ectoderme est la différentiation neuronale. Il faut une inhibition de ce schéma de différentiation pour former de l'épiderme. Je ne sais pas dans quel mesure cette observation prend un sens quand on s'intéresse au système nerveux primitifs.

Cordialement,
piwi

Justement, la question qui me taraudait était liée à ça : qu'est-ce qui fait que l'ectoderme se différenciera par défaut en système nerveux? Quelle régulation "primordiale" a instauré cette décision automatique? A quel moment ça s'est produit, en fait?


Cordialement,

[invité2342189040976543]

Salut à tous,

Ce sujet de réflexion me travaille, alors j'ai cherché des réponses aux questions qui ont été soulevées dans cet échange de POSTs :

Les insectes possèdent-ils un système nerveux?

Les insectes possèdent un système nerveux, un cerveau et des chaînes nerveuses. Le système nerveux des insectes a été choisi comme modèle pour beaucoup de recherches parce que il est plus simple que celui d’autres espèces animales. Cependant, il est relativement plus gros que celui de beaucoup d’invertébrés. C’est ce qui explique que les insectes soient des animaux si actifs (CF Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_nerveux_de_l'inse cte).

Les insectes possèdent-ils des muscles?

Les insectes ont des muscles. Je ne comprends pas les subtilités, mais l'article suivant parle des muscles des insectes : Les muscles des Insectes sont répartis par faisceaux de fibres qui sont enveloppées d'un sarcolemme, et chacun de ces éléments se décompose en fibrilles striées dont le diamètre moyen est d'un millième de millimètre (référence : http://www.cosmovisions.com/insectesAnatomie.htm)

Remarque :

Bien que je ne sois pas expert en biologie, la lecture de ces documents me fait penser que :

• Les systèmes nerveux des mammifères et des insectes ne sont pas constitués des mêmes composants (chimiques).
• Les muscles des insectes et des mammifères et des insectes ne sont pas constitués des mêmes composants (chimiques).

Quelle est l'origine du système nerveux?

Lire l'article de Futura Sciences : A l'origine du cerveau : les éponges de mer !
URL : http://www.futura-sciences.com/fr/si...-de-mer_12023/

Voilà, avec tous ces éléments de réflexions, ainsi qu'avec les définitions que j'ai données dans le POST précédent, j'espère que les choses se précisent.

Cordialement,

Denis

Salut!

Oops! Je me suis précipité pour annonces mes trouvailles . Je n'avais pas vu que Michel avait répondu à mes questions.

D'ailleurs Michel a soulevé un point que je trouve très intéressant :

Derrière tout cela est l'idée que le système nerveux est d'abord lié au sensoriel, plutôt qu'au mouvement. (Je ne vois pas beaucoup d'applications d'un système d'information sans capteurs, sans cellules sensorielles (y inclus les neurones avec terminaisons libres). Juste la génération d'horloges régulières, comme pour le contrôle du coeur.)

Cela me fait penser au concept d'homéostasie! Pour fixer les idées, je donne la définition du terme, selon Wikipedia :

L'homéostasie est la capacité de conserver l'équilibre de fonctionnement en dépit des contraintes extérieures. Pour Claude Bernard : « l’homéostasie est l’équilibre dynamique qui nous maintient en vie ». De plus, pour maintenir cet équilibre du corps, les hormones stéroïdiennes sont vitales.

La notion est apparue en biologie, relativement à l'équilibre chimique des organismes vivants, mais s'est révélée utile à la définition de toutes formes d'organismes en sociologie, en politique et plus généralement dans les sciences des systèmes.

Ne pensez-vous pas que la fonction principale de système nerveux est d'assurer l'homéostasie de l'organisme?

Et pour assurer l'homéostasie de l'organisme, il faut nécessairement des entrées sensorielles internes et externes (à l'organisme).

Donc, hypothèse : Le développement du système nerveux est associé à l'obligation d'assurer l'homéostasie de l'organisme.

Qu'en pensez-vous?


Pour en revenir à la notion de motricité, j'ai l'impression, en lisant les interventions, qu'il faut plus l'envisager en terme d'avantage compétitif. Il se pourrait que ce soit le système nerveux qui ait pris le contrôle de la fonction motrice, car ce système était le plus adapté pour cette tâche.

Donc, en résumé :

1. Le développement du système nerveux est associé à l'obligation d'assurer l'homéostasie de l'organisme.
2. La motricité est prise en charge par le système nerveux, car ce système était le plus adapté pour cette tâche.

Qu'en pensez-vous?

Cordialement,

Denis

[piwi]

point 1. Le système nerveux joue un rôle dans l'homéostasie c'est certain. Je ne sais pas en revanche si c'est sa fonction première. J'en doute très fortement dans la mesure où je ne suis pas convaincu que l'homéostasie était finement régulée dans les organismes où sont apparus les nerfs.

Point 2. Le système nerveux permet d'intégrer les signaux et de coordonner la réponse des cellules de l'organisme. Entre autre, il permet de coordonner la réponse musculaire.

Cordialement,
piwi

[invité576543]

Bonsoir,

En cherchant des infos sur des métazoaires hors du commun: les placozoaires sont libres et à mouvements autonomes, mais n'ont pas de système nerveux (z'ont pas grand chose, en fait...). L'article dans le wiki anglais indique que des auteurs défendent la thèse qu'ils auraient eu des ancêtres avec système nerveux (mais avec comme indication "citation manquante"). Ledit article les classe comme premier débranchement des eumétazoaires actuels.

Dans le vivant, il y a toujours des exceptions...

Cordialement,

[akla]

Bonjour,

Puisqu`il est question de la perception alors pour y introduire le mouvement, je suggère à même titre que le mouvement animale corrélé au développement du système nerveux de cette discussion, que le mouvement des organes sensorielles pouvent être correlé également au développement du système nerveux

Donc,sans que cela ne soit nécessairement mon point de vue, pour faire un Recap (toujours en fonction de la question initiale), je crois qu`il serait logique de dire que le mouvement animal,incluant le mouvement des systèmes sensoriels à permit le développement du système nerveux d`un point de vue évolutif

Cordialement

[MaliciaR]

Bonjour,

je crois qu`il serait logique de dire que le mouvement animal,incluant le mouvement des systèmes sensoriels à permit le développement du système nerveux d`un point de vue évolutif

Perso, j'ai un peu de mal à suivre le raisonnement ici... Ce que j'ai compris des quelques dernières interventions (la mienne incluse ), on serait plutôt partant pour donner un début de système nerveux dans la gestion sensorielle, sans forcément qu'un système locomoteur à base de muscles y soit nécessaire.


A part ça, je n'arrive pas clairement à comprendre de quoi on parle : est-ce qu'on cherche absolument à apporter une réponse claire "oui/non" à la question-titre du fil ou est-ce qu'on partage des points de vues argumentés sur une question vaste qui est "l'apparition et l'évolution du système nerveux"...?


Cordialement,

[akla]

Bonjour,



Perso, j'ai un peu de mal à suivre le raisonnement ici... Ce que j'ai compris des quelques dernières interventions (la mienne incluse ), on serait plutôt partant pour donner un début de système nerveux dans la gestion sensorielle, sans forcément qu'un système locomoteur à base de muscles y soit nécessaire.


A part ça, je n'arrive pas clairement à comprendre de quoi on parle : est-ce qu'on cherche absolument à apporter une réponse claire "oui/non" à la question-titre du fil ou est-ce qu'on partage des points de vues argumentés sur une question vaste qui est "l'apparition et l'évolution du système nerveux"...?


Cordialement,

Bonjour,

Personellement j`ai compris toutes les interventions, le seul problème est lorsqu`il a été évoqué le système sensoriel. Une foi le système sensoriel évoqué, la démarche logique initiale que le sytème nerveux soi apparut avec le muscle ne tient plus car il faut redéfinir le le mouvement animal, une sorte de retour en arrière. Pourquoi ? parce pour qu`une perception et intégration soi faite il faut que le mouvement externe soit transformé pour qu`il soit perçu.

Par exemple les ondes électromagnétique provenant de l`extérieur sont décaler au niveau de la cristallin par une vibration de ce dernier, sans ce mouvement il n`y pas de perception au niveau de la rétine. Je crois que lorsqu`il y a transformation il y a mouvement donc inclure selon moi les mouvement des organes sensoriels au mouvement animal n`est pas déraisonnable.

Encore une foi sans une classification de ce qu`est un mouvement animal claire il sera difficile de répondre par un OUI ou NON si on ajoute à la difficulté

Cordialement

[deep_turtle]

Par exemple les ondes électromagnétique provenant de l`extérieur sont décaler au niveau de la cristallin par une vibration de ce dernier, sans ce mouvement il n`y pas de perception au niveau de la rétine.

Veux-tu parler de réfraction ? Si oui, ça n'a rien à voir avec ce qui se passe au niveau de la rétine, et certains animaux ont une rétine mais pas de cristallin !

[piwi]

Par exemple les ondes électromagnétique provenant de l`extérieur sont décaler au niveau de la cristallin par une vibration de ce dernier, sans ce mouvement il n`y pas de perception au niveau de la rétine.

Je n'ai absolument pas la notion de la vibration du cristallin. C'est une donnée récente. Vous avez une source?
Et comme le disait tortue géniale il y a des yeux sans cristallin. Nous avions discuté il y a un certain temps de l'évolution de l'oeil. Cherchez avec ces mots clés et éventuellement ajoutez y piwi. Vous risquez d'être surpris.

Cordialement,
piwi