Le système nerveux

Waechter Loïc/bio/3ème/2012
Le système nerveux
→ Chaque animal = 1 système nerveux pour rassembler les info sur les conditions dans lesquels se
trouvent le corps ainsi que sur l'env. Extérieur. → Traitement, intégration des messages puis envoies
d'ordres aux muscles ou glandes du corps.
→ Neurones = connexion des parties du corps à son centre de commande : moelle épinière, cerveau.
→ Centre de commande : analyse des données et envoie des ordres.
→ Animal doit avoir des récepteurs sensoriels pour détecter les stimulus de l'environnement et des
effecteurs moteurs pour y répondre.
→ 3 types de neurones :
Neurones sensoriels Transmission des impulsions originaires des récepteurs sensoriels
vers le système nerveux central (SNC) , comprenant cerveau et
moelle épinière.
Neurones moteurs Transmission des impulsions venant du SNC vers les effecteurs, les
muscles et les glandes.
Interneurones
p.940 fig. 45.2
Situés dans le cerveau ou la moelle épinière, ils interviennent dans
des réflexes complexes (arc-réflexe) et dans des fonctions
associatives (mémoire, apprentissage).
→ Neurones moteurs + neurones sensoriels = système nerveux périphérique (SNP).
→Neurones moteurs somatiques = neurones moteurs stimulant la contraction musculaire.
→Neurones moteurs autonomes = régulation de l'activité des muscles lisses (système digestif),
muscle cardiaque et glandes. p.940 fig 45.3
→Architecture générale d'un neurone :
p.940 fig.45.2
→Corps cellulaire : contient le noyau (matériel génétique).
→Dendrites : extensions cytoplasmiques→→Très ramifiées chez les neurones moteurs et
interneurones afin de recevoir simultanément des informations d'origines multiples.
→Axone : voie de circulation
→Cellules de soutien : contribution à la fonction et structure des neurones (10x plus petites et plus
nombreuses que les neurones). Nutrition des neurones, élimination des déchets neuronaux, guider la
Corps
cellulaire Axone Prolongations
axonales
Gaine de
myéline
(cellule de
Schwann)
dendrites

migration des axones et fonction immunitaire.
→Cellule de Schwann (cellule de soutien) produit la gaine de myéline (SNP) (pour SNC ce sont les
oligodendrocytes).
→La gaine de myéline:(axone avec myéline=myélinisé (SNC= substance blanche)/./sans
myéline=amyélinique (SNC substance grise)).→→ Dans le SNP les axones myélinisés et
amyéliniques s'assemblent tels les fibres d'un câble = nerfs. →→ Les gaines séparées de 1 ou 2
micromètres par le noeud de Ranvier. p.941 pfig. 45.4/45.5
→Les impulsions nerveuses sont produites sur la membrane de l'axone
→Une DDP existe entre chaque côté de la membrane plasmique de toute cellule.→→La face de la
membrane exposée au cytoplasme est le pôle négatif tandis que la face exposée au liquide
extracellulaire se trouve être le pôle positif. La DDP mesurée entre ces 2 faces = potentiel de
membrane (peu élevé//-70 mV).
→Un neurone pas stimulé = potentiel de membrane conservé.
→ 2 raisons principales au pôle négatif à l'intérieur : p.942 fig.45.6 p.943 fig.45.7
1) Molécules comme protides, glucides et acides nucléiques→chargés nettement
négativement→abondantes à l'intérieur de la cellule. (Molécules trop volumineuses pour diffuser à
l'extérieur=anions fixes).
2) La pompe à sodium/potassium (Na+/K+) transporte deux ions K+ et expulse trois ions Na+.
→Point où forces électriques et chimiques s'équilibrent = potentiel d'équilibre.
→Potentiels gradués : causés par l'activation de protéines membranaires spécialisées dans le
transport d'ions (canaux ioniques à ouverture contrôlée). Lorsque les canaux ioniques de fuite
ouverts, canaux d'ouverture contrôlée fermés (potentiel de membrane).
→Canaux d'ouverture contrôlée : S'ouvrent dans les récepteurs sensoriels en réponse à des stiumlus
(lumière, chaleur) et déclenchent un potentiel de récepteur. Ou, dans la majorité des dendrites
neuronales, les canaux ioniques à ouverture contrôlée répondent lors d'interactions avec des agents
chimiques (canaux ioniques chimiodépendants). Ces canaux ioniques chimiodépendants →ouverts
par des agents comme les hormones, les neuromédiateurs, ce qui modifie la perméabilité de la
membrane plasmique.
→l'importance des changements de perméabilité en liens étroits avec le niveau polarisation ou
d'hyperpolarisation du potentiel de membrane.→→membrane plasmique dépolarisée = potentiel de
membrane tendra vers qqch de plus positif. Avec l'hyperpolarisation, potentiel de membrane tendra
vers qqch de plus négatif. Ces changements de pérméabilité sont les potentiels gradués et dépend
de l'intensité du stimulus ou de la qté de ligand (substance chimique qui se lient à d'autres molécules
afin de réguler leur fonction) disponible pour se lier au récepteur.p.944 pfig.45.8/45.9
→ Les potentiels de dépolarisation ou d'hyperpolarisation peuvent s'additionner pour réduire ou
amplifier leurs effets ou deux mêmes ondes peuvent s'additionner pour en augmenter l'effet. La
capacité d'accumulation des potentiels gradués s'appelle sommation.

→Dépolarisation, hyperpolarisation : dépolarisation rapproche la cellule d'une valeur critique alors
que l'hyperpolarisation l'en écarte. Le seuil d'excitation est le niveau de dépolarisation nécessaire
pour produire un potentiel d'action !!!
→Génération d'un potentiel d'action : A un certain niveau de dépolarisation (-55 mV dans certains
axones) une impulsion nerveuse (potentiel d'action (PA)) est déclenché au niveau où l'axone se
détache du corps cellulaire (cf p.940 fig. 45.2). Une dépolarisation qui atteint ou excède le seuil
d'excitation ouvre les deux canaux voltage-dépendants à Na+ et K+ (cf. p.945 fig.45.10). Dans les
axones neuronaux et les fibres musculaires, les canaux voltaïques (autre type de de canaux
membranaires des muscles et des neurones) se ferment ou s'ouvrent en fonction du potentiel de
membrane.→→ Lors d'une stimulation neuronale ou d'une cellule musculaire, les canaux voltage-
dépendants s'ouvrent impliquant une membrane plus perméable aux cations Na+ et K+. Canal Na+
s'ouvrant en premier, Na+ entre en premier dans la cellule et la dépolarise (le potentiel de
membrane négatif devient positif). Puis, en un bref délais, s'ouvrent les canaux à K+, ce dernier
s'échappant de la cellule et le Cl- qui entre (la membrane devient plus perméable à l'anion).
Cependant, le Cl- a un effet négligeable sur le potentiel de membrane en comparaison au K+. Une
hyperpolarisation s'effectue dès lors (retour vers une négativité de la cellule). Le potentiel de
membrane passe alors en dessous du potentiel de repos. p.945 fig 45.11 Le potentiel d'action ne peut
s'additionner comme les potentiels gradués. La production d'un PA provient de la diffusion passive
des ions.
→ Propagation d'un PA : Les PA ne se déplacent pas le long de l'axone mais ce sont des évènements
répétés en différents points le long de la membrane de l'axone. p.946 fig. 45.12 Dépolarisation = PA =
dépolarisation. (Idée de la vague dans un stade de foot : les supporters se lèvent (dépolarisation),
lèvent les mains (pic du PA) et se rasseyent (repolarisation) :::: La vague se déplace dans tout le
stade sans que les supporters se déplacent.).
→Conduction saltatoire : PA transmis sans atténuation (PA initial = PA final). V de conduction plus
grande si l'axone est grand ou myélinisé (PA uniquement au niveau des noeuds de Ranvier :
conduction saltatoire (idée du stade avec des places vides : tour du stade plus rapidement fait). p.947
fig. 45.13
→ Structure synaptique : synapses = jonctions intercellulaires→→neurone donc l'axone transmet le
PA à la synapse = cellule présynaptique et celui qui reçoit le signal = cellule
postsynaptique.→→invertébrés = synapses électriques (connexion cytoplasmique directe par des
jonctions entre les neurones pré- et postsynaptiques).→→vertébrés = synapse chimique : les
cellules pré- et postsynaptiques ne se touchent pas (elles doivent toutefois garder un espace minime
pour permettre un temps d'information adéquat) : l'espace est appelé fente synaptique.→→cellule
présynaptique : extrémité enflée et dotée de multiples vésicules synaptiques contenant des
médiateurs chimiques : neuromédiateurs.↔Lorsque PA arrive à l'extrémité, ils déclenchent
l'ouverture de canaux à Ca++. Cette ouverture sert de stimulus pour la connexion entre la
membrane plasmique de l'axone et les vésicules synaptiques.↔ Ce stimulus permet aux vésicules
synaptiques de libérer leurs neuromédiateurs par exocytoses. Plus la fréquence du PA dans l'axone
présynaptique est élevé, plus les vésicules présynaptiques libèreront de leurs
neuromédiateurs.→→fente synaptique et cellule postsynaptique : neuromédiateurs diffusent
rapidement de l'autre côté de la fente et se fixent sur des récepteurs protéiques chimiodépendants
(présents dans la membrane de la cellule postsynaptique), ou dépendant d'un ligand (substances
chimiques se liant aux récepteurs protéiques, en changeant la forme pour ouvrir le canal ionique.
p.948 fig. 45.15

→Neuromédiateurs et leurs fonctions :
Acétylcholine Neuromédiateur traversant la synapse entre un
neurone moteur et une fibre musculaire
(jonction neuromusculaire p.949 fig. 45.16). Fixée au
récepteurs protéiques, elle ouvre les canaux
chimiodépendants, permettant ainsi à Na+ de
diffuser dans la cellule et à K+ d'en sortir. Na+
s'ouvrant avant, une dépolarisation est effectuée,
c'est alors le cas d'un potentiel postsynaptique
excitateur (PPSE) . L'ACh stimulant la
contraction musculaire, il est important que la
molécule puisse être rapidement éliminée. Dans
le cas de l'ACh, une enzyme présente dans la
membrane postsynaptique :
acétylcholinestérase, détruit l'ACh en fragments
inactifs.
ACh intervient également dans les synapses qui
connectent de nombreux neurones entre eux.
Glutamate Neuromédiateur excitateur principal dans le
SNC des vertébrés. Produit ded PPSE et créé des
PA dans ces neurones postsynaptiques amenés
au seuil d'excitation.
Glycine et GABA Neuromédiateurs inhibiteur (création d'une
hyperpolarisation) qui rend l'accès au seuil
d'excitation difficile. Ouverture des canaux à
Cl-. La région interne de la membrane devient
dès lors chargé plus négativement qu'elle ne
l'était. Le potentiel postsynaptique inhibiteur est
important pour le contrôle nerveux des
mouvements corporels et d'autres fonctions
cérébrales.
Amines biogènes Les amines biogènes comprennent l'hormone
adrénaline ainsi que les neuromédiateurs
dopamine, noradrénaline et sérotonine.
-dopamine neuromédiateur important
intervenant dans des régions du cerveau pour
contrôler les mouvements du corps et d'autres
fonctions.
-noradrénaline utilisée par des neurones
cérébraux et aussi par des neurones particuliers
du système autonome. Complémente l'activité
hormonale de l'adrénaline, sécrétée par les
glandes surrénales.
-sérotonine régulation du sommeil et différents
états émotionnels.
→Intégration synaptique : activité d'un neurone postsynaptique dans le cerveau et la moelle épinière
est influencé par différents types d'influx provenant de plusieurs neurones présynaptiques. Par
exemple, plus de 50'000 synapses peuvent connecter des axones présynaptiques à un seul neurone
moteur dans la moelle épinière. Chaque neurone postsynaptique peut être sous l'influence de
synapses excitatrices ou inhibitrices. Les PPSE (dépolarisation) et PPSI (hyperpolarisation)

provenant de ces synapases interagissent les uns avec les autres : intégration synaptique.
→cf tableau 45.3 p.955
→Chez les mammifères (humain en particulier), l'augmentation du volume de l'encéphale reflète
l'hypertrophie du cerveau. L'encéphale est devenue la partie prédominante au mammifères et est
centre de corrélation, d'association et d'apprentissage.
→SNC composé de l'encéphale et de la moelle épinière. Ce sont les deux parties chargées du
traitement de la plupart des informations. p.956 fig.45.23
→Le cerveau humain est si grand qu'il paraît envelopper le reste de l'encéphale. 2 hémisphères
droite/gauche. Connectés par un tractus appelé corps calleux. Chaque hémisphère : lobe frontal,
pariétal, temporal et occipital. Chaque hémisphère reçoit les info du côté opposé. p.957 fig.45.24
→Le cortex cérébral : une grande partie de l'activité neurale se passe dans une couche de substance
grise appelé cortex cérébral. Les circonvolutions du cerveau augmentent de trois fois sa taille.
Les activités du cortex cérébral tombent dans une de ces trois catégories : motrices sensorielles ou
associative. p.957 fig.45.25
→cf p.958 fig.45.26
→Les ganglions de la base : Enfoncé profondément dans la substance blanche du cerveau se
trouvent plusieurs groupes de corps cellulaire et de dendrites qui forment des îlots de substances
grises. Ces îlots de substance grise sont appelés ganglions de la base. Ces derniers reçoivent des
informations sensorielles des tractus ascendants et des ordre moteurs du cortex cérébral et du
cervelet. Les signaux provenant des ganglions sont apportés dans la moelle épinière, où ils
participent au contrôle des mouvements du corps.
→Le thalamus:site d'intégration sensorielle dans le cerveau. Les informations visuelles, auditives et
somesthésique sont envoyés au thalamus, où les tractus sensoriels établissent des synapses avec des
interneurones. L'information sera ensuite envoyée vers les lobes occipitaux, temporaux et pariétaux
du cortex cérébral.
→L'hypothalamus : intégration des activité viscérales (de l'instinct) : régulation de la température,
faim et satiété, soif et, avec le système limbique, quelques états émotifs, contrôle de l'hypophyse
(régulatrice des glandes endocrines). Contribution à la coordination des réponses neurales et
hormonales à de nomreux stimulus internes et aux émotions.
→Le système limbique : hippocampe, hypothalamus, noyaux amygdaliens = système limbique.
Structures liées, situées profondément dans le cerveau, qui sont responsables des réponses émotives.
→L'hippocampe : important dans la formation et le rappel des souvenirs.
→formation réticulaire : contrôle de la conscience et de la promptitude mentale. Chaque
information sensorielle y passe pour être analysée.
→Entendre, voir, dire ou encore concevoir des mots ne sont pas traité dans la même partie du
cerveau.
→La mémoire : Aucune place dans le cerveau n'est destinée à la mémoire, il y a de multiples
régions. Il est donc complexe pour les homme de comprendre ce don. 2 types de mémoire :
court/long terme. Le système limbique interviennent dans la mémoire à court terme et dans sa