Neuro Anat Physio

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NEUROLOGIE : Anatomie du Système Nerveux.
Introduction :
• Le système nerveux est à l’origine de tous les comportements humains, élaboration, exécution, évaluation,
complexité de l’organisation du SN justifie la diversité des comportements.
• 10 milliards de neurones, structure hyper complexe.
• Des structures particulières de ce système assure des fonctions particulières = relation structure/ fonction.
• Ces structures peuvent être hiérarchisées en bas et haut niveau, ces dernières étant apparus plus tard au niveau de
l’évolution phylogénétique, elles commandent les structures de bas niveau.
I) Notion d’embryogenèse :
La genèse du SN est un phénomène précoce et rapide (début 3
ème
semaine de grossesse, achevé à la 12
ème
semaine). Toutes
les structures seront mise en place à l’exception du corps calleux.
L’architecture précoce de tous les embryons de vertébrés résulte du processus de gastrulation qui va permettre la formation
d’un embryon à trois feuillets :
L’ectoderme qui donne naissance à la peau et au SN, le mésoderme système musculaire et vaisseaux sanguins,
l’endoderme  viscères et système squelettique.
Les conséquences de la gastrulation sont la formation de la chorde dorsale, formée à partir de cellules mésodermique, elle
s’étend sur toute la longueur de la ligne médiane. Du fait de sa proximité avec l’ectoderme, celui-ci va se transformer en SN,
rendu possible car la chorde envoie les signaux inducteurs qui vont permettre la différenciation des cellules de l’ectoderme en
cellules précurseur du tissu nerveux. Ce processus s’appelle la neurulation.
La plaque neurale apparaît à la 3
ème
semaine de la vie embryonnaire. Cette plaque va se replier, se courber pour donner la
gouttière neurale qui se ferme vers la 4
ème
semaine de vie embryonnaire et donne le tube neural.
Après formation du tube, les ébauches des principales structures du SN vont prendre forme :
Stade à 3 vésicules :
Vers la 5
ème
semaine de vie embryonnaire, la partie rostrale du tube neural se différencie (de proximal à distal) en
rhombencéphale, mésencéphale (cerveau intermédiaire), prosencéphale.
2 divisions supplémentaires aboutiront à la formation du cerveau adulte.
Stade à 5 vésicules :
Grâce à des mécanismes de différenciation cellulaire au niveau du rhombencéphale et prosencéphale :
• Rhombencéphale : il va donner le métencéphale (distal), et le myélencéphale (proximal).
• Prosencéphale : il donnera diencéphale et télencéphale.
Les régions les plus antérieures régissent les activités conscientes, ainsi que le stockage et le traitement de l’information. Les
régions les plus postérieures contrôlent les activités inconscientes.
II) Anatomie fonctionnelle du système nerveux :
2.1) Les différentes subdivisions :
SN = ensemble des structures nerveuses incluses dans la boîte crânienne (encéphale) + colonne vertébrale (moelle épinière ou
ME).
• La substance grise (SG): constituée par un regroupement de corps cellulaires de neurones = centre d’intégration
nerveux. Ex : moelle épinière, la substance grise contribue à la construction des mouvements réflexes.
• La substance blanche (SB): constituée de fibres = regroupement d’axones permettant la conduction des messages
nerveux. SNC  SNP et inversement. Elle permet de relier les 2 hémisphères cérébraux, ainsi que les différentes
parties (structures) d’un hémisphère.
2.2) Les protections du SNC :
2.2.1) Protection osseuse :
Crâne : structure résistante protégeant le cerveau, constitué par des os plats reliés par des sutures :
• Os frontal.
• 2 os pariétaux.
• 2 os temporaux.
• Os occipital.
La base du crâne est peu résistante, car perforée par de nombreux orifices permettant le passage d’artères, veines et nerfs
crâniens.
Au niveau postérieur, le trou occipital correspond à la séparation entre le bulbe rachidien et la ME.
Vertèbres : formées de 2 parties entourant le canal rachidien.
• Partie antérieure : corps vertébral = spondyle.
• Partie postérieure : 2 apophyses transverses et 1 apophyses épineuse.
On observe des surfaces articulaires et des trous de conjugaison  passage d’artères, veines et nerfs.

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2.2.2) Les méninges :
Enveloppe de tissu conjonctif entourant le SNC et délimitant différents espaces (du plus externe au plus interne) :
Surface épidurale  dure-mère  espace sous dural  arachnoïde  espace sous arachnoïdien  pie-mère.
La dure-mère est la méninge la plus épaisse des 3, l’arachnoïde est avasculaire, la pie-mère est composée d’un réseau
vasculaire dense qui fournit au SNC l’oxygène et les nutriments.
2.2.3) Le liquide céphalo-rachidien (LCR) :
Liquide produit de façon permanente par les plexus choroïdes (ventricules latéraux et 4
ème
ventricule) : 125 ml/6h. Volume
total = 150 ml.
Il remplit les ventricules, s’écoule dans l’espace sous arachnoïdien par des ouvertures au niveau du 4
ème
ventricule, il forme
un coussin hydraulique. Il est réabsorbé par le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes.
Le LCR assure une protection mécanique et chimique, c’est un milieu propice à la production des potentiels d’action post-
synaptiques (PAPS), sa composition chimique ne doit pas trop fluctuer.
Présence du LCR :
2 ventricules latéraux (droit et gauche), qui communique avec le 3
ème
ventricule par le trou de MONROE. Le 3
ème
ventricule
communique avec le 4
ème
ventricule par l’aqueduc de SYLVIUS. Le 4
ème
ventricule se poursuit dans la ME par le canal de
l’épendyme.
2.2.4) La barrière hémato-encéphalique :
Les échanges entre le système sanguin et le tissu nerveux s’effectuent à travers la paroi des capillaires où le débit est le plus
faible.
Cette zone d’échange = barrière hémato-encéphalique (BHE). Les capillaires sanguins sont plus étanches que ceux présents
dans le reste du corps. On retrouve des jonctions serrées entre le capillaire et les astrocytes (= cellules nerveuses) qui
empêchent le passage des ions. Le glucose, l’eau, l’oxygène, le dioxyde de carbone et de nombreuses substances liposolubles
(alcool, caféine, nicotine, drogue, anesthésique) vont pouvoir diffuser à travers le BHE grâce à la présence de transporteurs
spécifiques (ex : transporteur au glucose).
Cette BHE joue un rôle dans l’homéostasie, elle pose problème dans l’administration de certains médicaments ayant pour
cible le cerveau.
2.3) Organisation du SNC :
2.3.1) La moelle épinière (ME) :
Long cordon de 45 cm environ, enfermée dans la colonne vertébrale dans le canal rachidien.
Diamètre = 15mm, présente 2 renflements, un cervical donnant naissance au plexus brachial, un lombaire pour le plexus
lombo-sacré.
Elle s’étend du trou occipital à L1-L2. La partie terminale se prolonge par la queue de cheval ou phylum terminal. Emergence
de 31 paires de nerfs rachidiens.
La ME se divise en 2 parties :
• La substance blanche est composée des cordons antérieurs, postérieurs et latéraux qui véhiculent l’information
nerveuse (voie afférente ou sensitive, voie efférente ou motrice).
• La substance grise forme la partie centrale de la moelle épinière, elle est en forme de H ou papillon. Sert dans
l’intégration des messages nerveux (agglomération de corps cellulaires).
Au niveau de la substance grise, différentes subdivisions :
• Au niveau des cornes :
o Cornes postérieures : intègrent les messages nerveux sensitifs.
o Cornes antérieures : intègrent les messages nerveux moteur.
• Au niveau de la corne postérieure (différent type de sensibilité) :
o Partie la plus externe : traitement des informations liés à la sensibilité enteroceptive (informations
provenant de l’extérieur).
o Partie médiane : traitement des informations liées à la sensibilité proprioceptive (ensemble des
informations permettant de situer la position des segments corporels les uns par rapport aux autres.
o Partie la plus interne : traitement des informations liées à la sensibilité interopceptive (informations
provenant des viscères).
• Au niveau de la corne antérieure :
o Partie la plus interne : responsable de la motricité viscérale (modification de diamètre de certains
organes).
o Partie la plus externe : motricité somatique (production de mouvements réflexes).
Au niveau de la substance blanche, différentes subdivisions :
• Les racines rachidiennes supérieures : innervent la tête.
• Les racines rachidiennes moyennes ou médianes : innervent le tronc et les membres supérieures.
• Les racines rachidiennes inférieures : innervent le tronc et les membres inférieures.
• Cette organisation de la ME = organisation métamérique, avec 2 aspects :
o Au niveau de la racine postérieure : les informations traitées viennent de la surface cutanée particulière
ou dermatome.
o Au niveau de la racine antérieure : les informations traitées viennent d’un groupe musculaire particulier
ou myotome.

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Rôles de la ME :
• Relais entre le SNP + structures nerveuses centrales (SNC).
• La ME = centre intégrateur sensori-moteur, rôle essentiel dans les mouvements réflexes. L’intégration des
informations sensorielles (substance grise) se fait par un neurone sensoriel, il en résulte un message nerveux
moteur.
• Mouvement réflexe = mouvement automatique involontaire = réponse stéréotypée.
o Réflexe mono synaptique : 1 neurone sensoriel + un neurone moteur.
o Réflexe bi synaptique : 1 neurone sensoriel + 1 inter neurone + 1 neurone moteur.
o Réflexe poly synaptique : plusieurs synapses permettant d’avoir une certaine adaptabilité.
2.3.2) Le tronc cérébral :
Il possède 3 structures : bulbe rachidien, pont de VAROLE, mésencéphale. C’est un renflement de la ME au niveau de sa
partie antérieure, en continuité avec celle-ci.
Au niveau du TC : formation diffuse s’étendant tout le long du TC = formation réticulée :
• Activatrice ascendante : augmentation de la sensibilité corticale.
• Activatrice descendante : augmentation du tonus musculaire.
• Elles regroupent tous les centres qui contrôlent l’activation. Quelque soit la formation réticulée, il y a une perte de
spécificité de l’information.
2.3.2.1) le bulbe rachidien :
• Il possède des pédicules cérébelleux inférieurs qui servent de points d’ancrages pour le cervelet. Le bulbe rachidien
forme la jonction entre la ME et l’encéphale (portion basse du TC).
• Fonction végétative : possède les centres vitaux respiratoire et cardiaque.
• Centre cardio-accélerateur et centre cardio-modérateur (fonction antagoniste).
• Sur la face ventrale du bulbe rachidien, on distingue 2 pyramides : composées par des gros faisceaux moteurs
formant la voie pyramidale responsable de la motricité volontaire.
• Autre structure : l’olive bulbaire recevant des informations provenant de l’encéphale, de la ME et du cervelet,
l’information traitée sera protégée dans le cervelet. Rôle : intervient dans les mouvements stéréotypés, au niveau
des actions d’équilibre et des mouvements volontaires.
• Sur la face dorsale de BR : noyaux graciles et cunéiformes, ils intègrent des informations sensorielles : sensibilité
tactiles, kinesthésique, elles proviennent du côté opposé du corps.
• Noyaux vestibulaire : traite l’information liée à l’équilibre.
• Noyaux du nerf vague (nerf X) : le plus important su système nerveux parasympathique.
2.3.2.2) Le pont de VAROLE (structure relais) :
• Pédoncules cérébelleux moyens : point d’ancrage pour le cervelet.
• Carrefours pour les fibres entre la ME, l’encéphale, le cervelet (sensitive et motrice).
• Mise en relation du cervelet avec le TC.
2.3.2.3) Mésencéphale :
• Pédoncules cérébelleux supérieurs. Il s’étend depuis le pont de VAROLE jusqu’à la partie inférieure du
diencéphale.
• Colliculli supérieurs : mouvement des yeux lors de la présence d’un stimulus visuel.
• Colliculli inférieurs : mouvement de la tête et du tronc en réponse à un stimulus auditif.
• Production de comportements moteurs innés et locomoteurs (spécifique de l’espèce).
• Production de comportements postoriaux (posture) et locomoteurs.
• Substance noire participent aux activités musculaires inconscientes, elle est associée aux ganglions de la base pour
former la voie nigrostriatale.
• Noyau rouge : il sert à coordonner les mouvements, le tonus musculaire, la marche.
2.3.2.4) les nerfs crâniens :
12 paires de nerfs crâniens naissent au niveau du TC et quittent le SNC par des trous à la base du crâne :
I) n. olfactif : sensitif, lié à l’odorat (cavité nasale).
II) n. optique : sensitif, impliqué dans la vision (transmet les informations de la rétine).
III) n. moteur oculaire commun : responsable en partie du mouvement des yeux.
IV) n. pathétique.
V) n. trijumeau : sensitif, 3 branches pour toute la face.
VI) n. moteur oculaire externe.
VII) n. faciale : moteur, commande les muscles de la face.
VIII) n. cochléo-vestibulaire : sensitif, pour l’audition et l’équilibre.
IX) n. glosso-pharyngien : motricité du pharynx et sensibilité de la langue.
X) n. vague ou pneumogastrique : moteur, déglutition et phonation.
XI) n. spinal : moteur, muscles cervicaux (trapèzes, sterno-cléido-mastoïdien).
XII) n. hypoglosse : moteur, commande la langue.

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2.3.3) Cervelet :
Second système par rapport à l’axe ME, TC et cerveau. Localisé sous le cortex occipital, rattaché au TC par les pédicules
cérébelleux.
Organisation double :
• Dans le sens antéropostérieur : le cervelet est divisé en 10 lobes (I à X), selon une organisation métamérique.
Chaque lobule correspond à une partie déterminée du corps.
• Dans le sens latéral : on distingue une partie centrale, le vermis situé entre les 2 hémisphères cérébelleux.
2.3.3.1) Partie centrale :
C’est la partie la plus ancienne au niveau phylogénétique. Elle contrôle les muscles posturaux de manière à avoir une tonicité
suffisante pour assurer le maintien du corps. Elle enregistre la position ainsi que les mouvements de la tête dans l’espace.
2.3.3.2) Le cervelet intermédiaire :
il joue un rôle dans le contrôle du mouvement lorsque celui-ci est en cours d’exécution. Il reçoit une copie de la commande
motrice et il reçoit des informations périphériques (proprioceptive, visuelle) sur les effets du mouvement en cours, il fait la
comparaison entre la commande motrice et l’exécution réelle.
En cas de différence, il envoie un message aux structures corticales qui vont générer éventuellement une correction.
2.3.3.3) Le cervelet cortical :
Présent uniquement chez les mammifères, 2 fonctions principales :
• Préparer le mouvement = programmation motrice.
• Fonction d’assistance pour l’apprentissage de nouveaux mouvements. Rôle important dans la coordination des
mouvements. Il va permettre un réglage spatial et temporel des séquences du mouvement.
2.3.4) Le cerveau :
2.3.4.1) Le diencéphale : il comporte le thalamus, l’hypothalamus et l’épiphyse.
A) Le thalamus :
Il est situé de part et d’autre du 3
ème
ventricule. C’est une série de noyau accolés les uns aux autres. Il s’agit d’un centre de
relais : presque toutes les informations sensorielles y font relais a part les informations olfactives, on parle de centre
d’intégration plurimodalitaire.
C’est un centre de regroupement et de triage des informations sensorielles. Centre de relais des informations motrices.
Relations somatotopiques avec le cortex : à une région du thalamus correspond une région du cortex.
B) L’hypothalamus :
Placé en dessous du thalamus, autour du 3
ème
ventricule. Il comporte une série de noyaux qui contrôlent les besoins vitaux :
• Alimentation.
• Température.
• Fonction sexuelle.
• Rythmes circadiens.
Centre de l’homéostasie qui contrôle le système nerveux autonome.
C) L’épiphyse : ou glande pinéale.
Elle sécrète de la mélatonine et joue un rôle dans la régulation du cycle circadien.
2.3.4.2) Le télencéphale :
• Considérer comme le cerveau contrôlant les comportements finalisés.
• Composé du système lymbique, des noyaux gris centraux et du cortex.
A) Le système lymbique :
Organisation comprenant un ensemble de structure interconnectées. Parmi elles, on trouve l’hypocampe. Il sélectionne les
informations sensorielles à mémoriser. Une lésion de l’hypocampe entraîne le syndrome de KORSAKOFF ou amnésie
antérograde : plus aucune informations ne peut être mémorisées après la destruction de cette partie, les souvenirs antérieurs
sont conservés. L’hypocampe jour un rôle dans le processus de mémorisation, il permet d’amorcer cette mémorisation.
L’amygdale : comportement de peur et de fuite, d’affrontement (fureur).
• Corps mamillaires : processus de mémorisation.
• Septum ou fornix : mécanismes d’agressivité, récompense/punition.
Rôles du système lymbique : deux grande fonctions.
• Il contrôle l’affectivité (cerveau des émotions).
• Il participe au processus de mémorisation.
o Mémoire déclarative : exprimée par le langage, accessible à la conscience.
o Mémoire procédurale : non accessible à la conscience, mémoire des habiletés motrices.
Aspect temporel de la mémoire :
• Mémoire immédiate : fraction de seconde à seconde.
• Mémoire à court terme : seconde à minute.
• Mémoire à moyen terme : minute à heure.
• Mémoire à long terme : jour à année.

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B) Les noyaux gris centraux :
Ensemble de noyaux que l’on va retrouver dans la partie centrale du cerveau (comme pour le système lymbique). Composée
du putamen, du globus pallidus et du noyau coudé. Ils ont pour rôle le contrôle du mouvement : déclenchement et exécution
des programmes moteurs (voie extra-pyramidale). Automatisation du geste mémoire procédurale.
Ex : pathologie :
• Maladie de PARKINSON : rareté des mouvements.
• Chorée de HUNGTINGTON : comportements moteurs inadaptés.
C) Les structures corticales (cortex) :
Cortex = mince enveloppe (2-4 mm), recouvrant les structures sous corticales (cf. si dessus).
Chez l’homme, structure très plissée, lui permettant d’augmenter considérablement sa surface par rapport à une faible
augmentation de la boîte crânienne. Pour se repérer, on utilise d’une part les reliefs remarquables (sillons, scissures), ainsi
que des circonvolutions ou gyrus (gyri).
Subdivision en 4 lobes visibles et un lobe invisible (lobe de l’insula).
Le sillon central délimite le lobe frontal en avant et le lobe pariétale en arrière. Le sillon latéral horizontal (scissure de
SYLVIUS) délimite le lobe frontal et le lobe pariétal du lobe temporal. Le lobe occipital se situe an arrière du cerveau (partie
postérieure de celui-ci).
Les fonctions assurées par les structures corticales correspondent aux traitements des informations conscientes. Ce traitement
des informations conscientes correspond à des opérations mentales élevées qui doivent être effectuées par des structures
cérébrales situées le plus haut dans la hiérarchie du système nerveux.
Relation structure/fonction au niveau du cortex : classification de BROADMAN (1906).
Exemples :
• Lobe frontal : information avec le mouvement dont la décision a été prise consciemment par le sujet.
• Lobe pariétal : information somesthésique. Partie postérieure correspond à une zone d’intégration multi-modale
des informations sensorielles.
• Lobe occipital : informations visuelles.
• Lobe temporal : informations auditives.
Divisions fonctionnelles du cortex :
On distingue des aires primaire, chargées d’analyser de façon détaillée le stimulus provenant de l’extérieur (aspect qualitatif
et quantitatif). Elles sont uni modales et connectées aux aires secondaires ou associatives.
Les différentes structures corticales sont reliées entre elles par des fibres d’associations = connections s’effectuant au sein
d’un même hémisphère :
• Les fibres commissurales permettent le passage de l’information entre deux hémisphères, dont le corps calleux.
• Les fibres de projection : connections à la périphérie : arrivée et envoi de messages nerveux.
Latéralisation et spécialisation hémisphérique :
Deux hémisphères qui contrôlent chacun la moitié du corps situé du côté opposé. Il existe des spécialisations hémisphériques
 un hémisphère domine l’autre : ce qui conduit l’individu à être latéralisé. Les deux hémisphères ne traitent pas strictement
le même type d’information. Au niveau de l’hémisphère gauche, spécialisation dans le traitement des informations relatives
aux langages (aire de BROCCA), raisonnement analytique, logique et séquentiel. Hémisphère droit : traitement des
informations spatiales, intuition, sensibilité musicale artistique, etc.
2.4) Vascularisation du système nerveux centrale :
2.4.1) Vascularisation de l’encéphale :
Le sang parvient au cerveau grâce aux artères carotides internes (provenant de la bifurcation des artères carotides communes)
et aux artères vertébrales (provenant des artères sous clavières). Les artères vertébrales se rejoignent sur la face ventrale du
tronc cérébral pour donner naissance à l’artère basilaire. Celle-ci rejoint la circulation sanguine provenant des carotides au
niveau d’un anneau artériel = polygone de WILLIS.
Au niveau de l’encéphale, la circulation sanguine se distingue en une circulation artérielle antérieure composée par les artères
cérébrales antérieures et moyennes (moyenne = artère sylvienne). Elles amènent le sang au niveau de la partie antérieure de
l’encéphale.
Il existe une circulation antéro postérieure qui irrigue le tronc cérébral et qui va comprendre les artères cérébrales postérieure,
les artères vertébrales et l’artère basilaire.
La circulation veineuse est composée de deux systèmes, un superficiel, assurant un drainage des surfaces dorso latérales et
dorso médiales. Un profond constitué de deux veines se jetant dans le sinus veineux droit puis dans les veines jugulaires.
L’encéphale reçoit une quantité importante d’oxygène (2 % du poids du corps, 20 % de la consommation totale d’oxygène).
Les neurones sont très sensibles à une anoxie, qui entraînent la nécrose.