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title: "Le cerveau aux commandes"
book: "Biologie du primaire et du collège"
subject: biology
language: fr
chapter: 33
exercises: 11
source: https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/33-le-cerveau-aux-commandes
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# Chapitre 33 — Le cerveau aux commandes

Un ballon file vers toi ; tu l’attrapes. Une demi-seconde, sans y penser — et pourtant, en cette demi-seconde, tes [yeux](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) ont signalé un objet en vol, quelque chose a calculé sa trajectoire, et des dizaines de [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) ont reçu l’ordre de faire exactement la bonne prise. Ce quelque chose est le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system), et ce chapitre suit ses ordres le long du câblage du corps.

## 33.1 Le réseau de commande

**Définition 33.1 (Le système nerveux).**

Le *système nerveux* est le réseau de commande du corps :

- le *cerveau* , à l’abri du [crâne](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) ( [Définition 17.1](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) ), est le centre : il reçoit tous les rapports et donne tous les ordres ;
- la *moelle épinière* , un gros câble de tissu nerveux, descend du cerveau à l’intérieur de la colonne protectrice ;
- les *nerfs* , fils blancs qui se ramifient du cerveau et de la moelle vers chaque organe, portent les messages — à plus de $100\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ pour les plus rapides.

**Proposition 33.2 (Signaler, décider, ordonner).**

Toute action suit la même boucle ([Proposition 5.4](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#prop-g1-the-five-senses-brain) en était la première esquisse) :

1. les *[organes des sens](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense)* signalent : des [nerfs](#def-g5-brain-in-command-system) portent leurs messages *vers* le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) ;
2. le *[cerveau](#def-g5-brain-in-command-system)* rassemble les rapports, décide et compose les ordres ;
3. des [nerfs](#def-g5-brain-in-command-system) portent les ordres *depuis* le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) jusqu’aux *[muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle)* ( [Définition 17.6](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) ), qui se contractent sur commande.

Les [organes des sens](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) signalent, les [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) obéissent — ni les uns ni les autres ne décident jamais.

**Démonstration.** *Admis à ce niveau.* ∎

![La boucle de toute action : rapport au cerveau, décision, ordre aux muscles.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-1/g5-brain-in-command/fig-d4045edb67a2.svg)

*La boucle de toute action : rapport au [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system), décision, ordre aux [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle).*

**Exemple 33.3 (La prise, rejouée au ralenti).**

Rejoue la demi-seconde : les [yeux](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) suivent le ballon et le signalent, sans arrêt ; le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system), en comparant rapport après rapport, calcule où le ballon sera ; les ordres partent en flot vers les [jambes](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/4-mon-corps#def-g1-my-body-parts) (un pas à gauche), le tronc (se pencher), le [bras](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/4-mon-corps#def-g1-my-body-parts) et les doigts (ouvrir — maintenant fermer). Aucun organe n’a « attrapé le ballon » à lui seul : les [yeux](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense), le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) et les [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) ont chacun joué leur ligne de [Proposition 33.2](#prop-g5-brain-in-command-loop).

**Remarque 33.4 (Bien plus que le mouvement).**

Le même [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) qui attrape des ballons garde aussi tes souvenirs, maintient ton attention sur cette page, rêve la nuit — et fait tourner des services auxquels tu ne penses jamais : il entretient la [respiration](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/26-la-respiration#def-g4-breathing-movements) jour et nuit ([Définition 26.1](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/26-la-respiration#def-g4-breathing-movements)) et règle le rythme du [cœur](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/27-le-cur-et-le-sang#def-g4-heart-and-blood-heart) sur les besoins du corps ([Exemple 27.7](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/27-le-cur-et-le-sang#ex-g4-heart-and-blood-effort)). Certains ordres, c’est à toi de les donner ; d’autres, le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) les donne à ta place.

## 33.2 Mesurer la boucle : le temps de réaction

**Définition 33.5 (Temps de réaction).**

La boucle est rapide, mais pas instantanée : le rapport, la décision et l’ordre prennent chacun leur part. Le délai entre un signal et la réponse du corps est le *temps de réaction* — pour une tâche simple (attraper, appuyer, saisir), environ un cinquième de seconde chez une personne entraînée, un peu plus chez les enfants.

**Méthode 33.6 (Le test de la règle).**

Le [temps de réaction](#def-g5-brain-in-command-reaction) sans autre instrument qu’une règle :

1. un camarade tient une règle suspendue à la verticale, le zéro en bas, entre ton pouce et ton index ouverts ;
2. sans prévenir, il lâche ; tu attrapes la règle le plus vite possible ;
3. lis où tu l’as attrapée : moins de centimètres ont défilé, plus ta boucle est rapide ;
4. recommence plusieurs fois et garde ta valeur habituelle — les essais isolés sautent dans tous les sens.

La règle qui tombe change du temps en centimètres : environ $15\,\mathrm{cm}$ correspondent à un sixième de seconde.

![Le test de la règle, un instant avant le lâcher : quand la main du haut lâche, la boucle de celle du bas — voir, décider, refermer — commence son cinquième de seconde.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-1/g5-brain-in-command/img-14c1c8fd348b.jpg)

*Le test de la règle, un instant avant le lâcher : quand la main du haut lâche, la boucle de celle du bas — voir, décider, refermer — commence son cinquième de seconde.*

**Exemple 33.7 (Pourquoi le passager sursaute le premier).**

Un cinquième de seconde paraît nul — jusqu’à ce que la vitesse le multiplie. Une voiture lancée sur l’autoroute parcourt environ $7\,\mathrm{m}$ pendant un [temps de réaction](#def-g5-brain-in-command-reaction) d’un cinquième de seconde : le conducteur n’a pas encore touché le frein, et la voiture a traversé une salle de classe. Le [temps de réaction](#def-g5-brain-in-command-reaction) est la raison d’être des distances entre voitures, et fait de l’attention du conducteur un organe de sécurité.

**Remarque 33.8 (Entraîner la boucle).**

L’entraînement raccourcit et affine la boucle — non pas la vitesse des [nerfs](#def-g5-brain-in-command-system), mais l’aiguillage du [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system). La jongleuse débutante fait tout tomber ; un mois plus tard, le même [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) conduit les mêmes mains à travers trois balles sans effort apparent. Apprendre un savoir-faire, c’est le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) qui trace de meilleurs chemins — une chose de plus qui grandit avec l’exercice, comme les [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) de [Méthode 17.9](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#met-g3-bones-and-muscles-care).

## 33.3 Protéger le chef

**Proposition 33.9 (Sommeil, nourriture, sécurité).**

Le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) est l’organe le mieux protégé du corps — casque du [crâne](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton), [colonne vertébrale](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/21-classer-les-animaux#def-g4-classifying-animals-vertebrate) — et le plus exigeant : bien qu’il ne pèse qu’une petite part du corps, il consomme une grande part de son [énergie](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/18-une-alimentation-equilibree#prop-g3-balanced-diet-jobs) et de son dioxygène ([Proposition 27.1](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/27-le-cur-et-le-sang#prop-g4-heart-and-blood-carries)), et il fait son classement et ses réparations pendant le *[sommeil](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/6-les-bonnes-habitudes#prop-g1-healthy-habits-needs)* ([Proposition 6.8](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/6-les-bonnes-habitudes#prop-g1-healthy-habits-needs)). Un [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) fatigué commande mal : réactions plus lentes, attention dispersée, décisions grincheuses.

**Démonstration.** *Admis à ce niveau.* ∎

**Exemple 33.10 (Le casque protège la boucle).**

Les [os](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) se ressoudent ([Remarque 17.3](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#rem-g3-bones-and-muscles-alive)) ; le tissu du [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system), une fois gravement abîmé, le plus souvent non. C’est le calcul qui justifie le casque de vélo : le [crâne](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) plus de la mousse là où la protection du corps pourrait ne pas suffire. Une assurance bon marché pour l’organe qui dirige tout le reste.

## 33.4 Exercices

**Exercice 33.1 ★.**

Nomme les trois parties du [système nerveux](#def-g5-brain-in-command-system) et le rôle de chacune.

**Solution de Exercice 33.1.**

Le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) : il reçoit tous les rapports, prend toutes les décisions, donne tous les ordres. La [moelle épinière](#def-g5-brain-in-command-system) : le gros câble qui descend du [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) à l’intérieur de la [colonne vertébrale](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/21-classer-les-animaux#def-g4-classifying-animals-vertebrate). Les [nerfs](#def-g5-brain-in-command-system) : les fils ramifiés qui portent les messages entre le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) ou la moelle et chaque organe.

**Exercice 33.2 ★.**

Énonce la boucle de toute action en trois étapes. Quelles parties signalent, laquelle décide, lesquelles obéissent ?

**Solution de Exercice 33.2.**

Les [organes des sens](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) signalent au [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) ; le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) décide et compose des ordres ; les [nerfs](#def-g5-brain-in-command-system) portent les ordres aux [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle), qui se contractent. Les [organes des sens](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) signalent, le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) décide, les [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) obéissent.

**Exercice 33.3 ★.**

Où le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) et la [moelle épinière](#def-g5-brain-in-command-system) sont-ils protégés, chacun, et par quels [os](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) ?

**Solution de Exercice 33.3.**

Le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) dans le [crâne](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) ; la [moelle épinière](#def-g5-brain-in-command-system) à l’intérieur de la colonne de petits [os](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) empilés.

**Exercice 33.4 ★.**

Qu’est-ce que le [temps de réaction](#def-g5-brain-in-command-reaction) ? Donne sa valeur approximative pour une tâche simple.

**Solution de Exercice 33.4.**

Le délai entre un signal et la réponse du corps — environ un cinquième de seconde pour une tâche simple chez une personne entraînée, un peu plus chez les enfants.

**Exercice 33.5 ★.**

Rejoue au ralenti, comme dans [Exemple 33.3](#ex-g5-brain-in-command-catch) : tu marches sur quelque chose de pointu et ton pied se retire d’un coup. Qui a signalé, qui a décidé, qui a obéi ?

**Solution de Exercice 33.5.**

La [peau](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) du pied a signalé (toucher et douleur), le [système nerveux](#def-g5-brain-in-command-system) a décidé le retrait, et les [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) de la [jambe](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/4-mon-corps#def-g1-my-body-parts) ont obéi en retirant le pied d’un coup. (Un retrait aussi rapide est en partie traité par la [moelle épinière](#def-g5-brain-in-command-system) elle-même — le guichet des urgences du centre de commande.)

**Exercice 33.6 ★.**

Donne deux services que le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) assure sans que tu y penses, d’après [Remarque 33.4](#rem-g5-brain-in-command-more).

**Solution de Exercice 33.6.**

Il entretient la [respiration](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/26-la-respiration#def-g4-breathing-movements) jour et nuit, et règle le rythme du [cœur](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/27-le-cur-et-le-sang#def-g4-heart-and-blood-heart) sur les besoins du corps (aussi : garder les souvenirs, rêver).

**Exercice 33.7 ★.**

Pourquoi un [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) fatigué commande-t-il mal ? Nomme deux de ses besoins d’après [Proposition 33.9](#prop-g5-brain-in-command-protect).

**Solution de Exercice 33.7.**

Le [sommeil](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/6-les-bonnes-habitudes#prop-g1-healthy-habits-needs) — son temps de classement et de réparation — et une grande part régulière de l’[énergie](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/18-une-alimentation-equilibree#prop-g3-balanced-diet-jobs) et du dioxygène du corps. Privé de l’un ou de l’autre, il réagit plus lentement, disperse son attention et décide mal.

**Exercice 33.8 ★.**

À toi d’essayer : réalise le test de la règle de [Méthode 33.6](#met-g5-brain-in-command-ruler), cinq essais. Donne ta distance de prise habituelle — et dis si l’entraînement l’a améliorée.

**Solution de Exercice 33.8.**

Réponse libre. Les prises habituelles se situent autour de $10$–$20$ cm ; plusieurs essais améliorent et stabilisent en général un peu la valeur.

**Exercice 33.9 ★★.**

Pourquoi une prise instantanée n’existe-t-elle pas, si habile que soit celui qui attrape ? Réponds avec les trois étapes de la boucle.

**Solution de Exercice 33.9.**

Parce que toute prise doit parcourir les trois étapes — le rapport des [yeux](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/5-les-cinq-sens#def-g1-the-five-senses-sense) doit voyager, le [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) doit calculer et décider, l’ordre doit revenir et les [muscles](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) se contracter — et que chaque étape prend du temps réel. L’habileté raccourcit la boucle ; rien ne la supprime.

**Exercice 33.10 ★★.**

À l’aide de [Exemple 33.7](#ex-g5-brain-in-command-driver) : pourquoi le code de la route exige-t-il des *distances* entre voitures plutôt que simplement de bons freins ? Que change l’attention dans la boucle ?

**Solution de Exercice 33.10.**

Parce que les meilleurs freins n’agissent qu’après que la boucle du conducteur a tourné — et qu’à vitesse d’autoroute la voiture parcourt environ $7\,\mathrm{m}$ avant même que l’ordre « freine ! » n’atteigne le pied. L’espace entre les voitures est la place de la boucle. L’attention raccourcit les étapes de rapport et de décision ; un [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) distrait ajoute des mètres.

**Exercice 33.11 ★★★.**

La jongleuse de [Remarque 33.8](#rem-g5-brain-in-command-training) s’est améliorée sans que ses [nerfs](#def-g5-brain-in-command-system) conduisent plus vite. Quelle partie de la boucle s’est améliorée à la place ? Compare avec l’entraînement d’un [muscle](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) : qu’est-ce qui grandit dans chaque cas ?

**Solution de Exercice 33.11.**

La part du [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system) — la décision et la commande : l’entraînement a tracé de meilleurs chemins, si bien que les mêmes rapports aboutissent maintenant vite et sans effort aux bons ordres. L’entraînement d’un [muscle](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) fait grandir la force du [muscle](https://one-course.com/books/biology/1/fr/chapter/17-les-os-et-les-muscles#def-g3-bones-and-muscles-muscle) ; l’entraînement d’un savoir-faire fait grandir l’aiguillage du [cerveau](#def-g5-brain-in-command-system). L’un bâtit le moteur, l’autre le chef.