Formation et organisation du cerveau

Neurologie
LSV2 – Sem 4
I. Système nerveux:
Il est constitué de 2 types de cellules, les neurones et les cellules gliales,10 fois plus nombreuses.
Il comprend aussi le liquide céphalo-rachidien ou encore cérébro-spinal est le liquide dans lequel
baignent le cerveau et la moelle épinière.
Il est contenu dans les méninges, plus précisément entre la piemère (qui recouvre le système nerveux central) et l'arachnoïde
(qui tapisse le versant interne de la dure-mère, elle-même
solidement attachée aux structures osseuses: boîte crânienne et
rachis).
Le liquide céphalo-rachidien absorbe et amortit les mouvements
ou les chocs qui risqueraient d'endommager le cerveau.
Les rôles principaux du LCR sont:
– Protection mécanique du système nerveux central
contre les chocs par amortissement des mouvements.
– Protection contre les infections, car il contient les
médiateurs de l'immunité humorale et cellulaire.
– Transport des hormones entre les différentes régions
éloignées du cerveau.
Le système nerveux peut se différencier en deux zones, composée de « substances » différentes:
Substance blanche : région composée uniquement des axones des neurones.
Subsatance grise : région où sont rassemblés les coprs cellulaires.
'' Le système nerveux permet de recevoir et de transmettre des informations du
milieu environnant et intérieur ainsi que de s'adapter de manière consciente ou
inconsciente aux modifications.''
Palagi Alexandre – SV2 08/09
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Les différents types de cellules :
Le système nerveux est constitué de deux types de cellules, les neurones et les cellules
gliales. Beaucoup plus fréquemment que les neurones (pour lesquels l'événement reste
rare dans la plupart des cas) les cellules gliales peuvent se reproduire par mitose.
Elles jouent un rôle primordial en assurant l'isolement des tissus nerveux, les
fonctions métaboliques, le soutien squelettique et la protection vis-à-vis des corps
étrangers en cas de lésions. De récents travaux montrent que certaines cellules gliales
jouent également un rôle actif dans la transmission de l'influx nerveux.
Le neurone : Schéma / rappels.
Environ 100 milliards de neurones composent le SN humain.
Les neurones sont des cellules bloquées en interphase, qui sont donc incapables de se reproduire.
Ils ont une grande longévité, sont excitables et on un métabolisme élevé.
Palagi Alexandre – SV2 08/09
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Selon leur fonction, on peut classer les neurones en trois catégories:
Neurones sensitifs (ou afférents)
Neurones moteurs ( ou efférents)
Neurones d'association
Les neurones sensitifs ou afférents :
Ce sont les neurones qui véhiculent une information d'un organe des sens vers le système
nerveux central = SNC.
Les neurones moteurs ou efférents :
Ce sont des neurones dont l'axone est directement relié à un organe interne, le plus souvent
une cellule musculaire. Le corps cellulaire de ces neurones est toujours situé dans le SNC.
Ces neurones sont donc responsables des mouvements.
Les neurones d'association :
Ce sont des neurones qui ne sont pas directement reliés à un organe des sens ou à un musle.
Ils forment des circuits complexes remplissant différentes fonctions, des plus simples aux
plus élaborées. La grande majorité de neurones formant le SN sont des neurones
d'association.
Les différentes cellules gliales :
Ces cellules dérivent des glioblastes du tube neural embryonnaire.
Les principales fonctions de la glie : Nourrir, Isoler, Soutenir, Réparer.
Il en existe 5 types : Cellules épendymaires, astrocytes, microglie, oligodendrocytes, cellules de
Schwann.
Les astrocytes ont une forme étoilée, symétrique, avec de nombreux
prolongements qui se répartissent tout autour de la cellule. Ce sont les plus
grosses cellules du tissu nerveux. On distingue les astrocytes de type I, qui
sont en contact avec les capillaires sanguins, et les astrocytes de type II,
entourant le neurone et la fente synaptique empêchant ainsi la dispersion
des neurotransmetteurs. De plus, les astrocytes synthétisent des
neurotransmetteurs. Ils maintiennent également les neurones en bon
état de fonctionnement en leur apportant de l'énergie.
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Ils contribuent à maintenir l'équilibre de la composition du liquide extra cellulaire. Grâce à leurs
"pieds", les astrocytes assurent un lien fonctionnel entre les vaisseaux et les neurones: ils prélèvent
les substrats énergétiques(glucose, oxygène) au niveau des vaisseaux sanguins et les amènent aux
neurones,ils débarrassent également les neurones des substances de dégradation qui doivent être
évacuées par les vaisseaux sanguins.
Les oligodendrocytes sont plus petits que les astrocytes et portent
moins de prolongements qu'eux. Ils sont à l'origine des gaines de
myéline entourant les axones des fibres nerveuses.Il existe des petites
portions d'axone non recouvertes de myéline appelées nœuds de
Ranvier. Elles sont marquées par les galactocérébrosides.
Les épendymocytes dérivent des épendymoblastes. Elles forment un épithélium simple (une
paroi) qui délimite les différentes cavités du système nerveux central. Ces cellules sont aussi
responsables de la synthèse du liquide céphalo-rachidien (LCR) Elles ont une forme ovoïde.
Microglie est petite, d'originie mésodermique et a un rôle de défense.
Les cellules de Schwann sont assymétriques.
Lescellules de Schwann, comme les
oligodendrocytes, assurent la myélinisation des
axones, c'est-à-dire leur isolation électrique.
Cellule de Schwann
Il existe néanmoins de petites différences entre
ces deux types de cellules :elles n'existent qu'au
niveau du SNP (oligodendrocytes dans le SNC);
elles forment la gaine de myéline autour d'un
seul axone, alors que les oligodendrocytes
peuvent myéliniser plusieurs axones.
Nous allons à présent nous intéresser au SN
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Caractéristiques communes aux vertébrés :
Développement à partir d'un tube neural creux.
Symétrie bilatérale
Segmentation (31 paries de nerfs rachidiens chez l'Homme)
Contrôle hiérarchique des différentes structures
2 niveaux ou systèmes nettement séparés : SNC et SNP
Un peu d'embryogénèse : Formation du tube neural.
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Le système nerveux humain commence à se former très tôt durant le développement de l’embryon.
À la fin de la phase de gastrulation, une structure allongée, la notocorde, se met en place.
L’embryon va alors passer d’une structure circulaire à une structure allongée, étape primordiale
pour le développement du système nerveux.
La notocorde envoie à la couche de cellules située juste au-dessus d’elle (l’ectoderme) un signal qui
va amener certaines d’entre elles à former la première structure à l’origine du système nerveux, la
plaque neurale.
C’est le début du développement de notre système nerveux, processus aussi appelé neurulation.
L’étape suivante de ce processus survient lorsque les bords de la plaque neurale commencent à se
replier vers l’intérieur, formant une gouttière neurale. Celle-ci va bientôt se refermer complètement
pour former un tube neural à partir duquel se construira la totalité du cerveau et de la moelle
épinière.
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Exemple : Spina bifida.
Des défauts de fermeture du tube neural peuvent d’ailleurs avoir des conséquences dramatiques
pour le nouveau-né.
Les cellules qui forment l’intérieur du tube neural, en plus d’être à l’origine du cerveau et de la
moelle épinière, vont également donner naissance à la crête neurale, autre structure importante pour
la suite de la mise en place de toutes les composantes du système nerveux.
À l’intérieur du tube, les cellules continuent de proliférer à un rythme qui varie le long du tube en
fonction de la future structure cérébrale en formation, le cortex se développant par exemple le plus
tardivement.
Développement du système nerveux.
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Le tube neural du jeune mammifère est d’abord une structure droite. Puis, avant même que la partie
caudale du tube neural n’ait commencé à se développer, la partie rostrale subit des changements
spectaculaires. Au début de la 4e semaine, le tube neural s’incurve et se subdivise en trois
renflements qu’on appelle les vésicules primaires (ou primitives).
L’apparition de vésicules dans la partie rostrale du tube neural est une étape importante du
développement puisque ce sont ces vésicules qui vont devenir le cerveau des vertébrés. De leur
côté, les invertébrés comme les insectes ou les mollusques n’ont pas de cerveau à proprement
parler, seulement des ganglions (ou amas de cellules nerveuses) répartis à différents endroits dans
leur corps. Certains invertébrés comme les pieuvres ont cependant un ganglion cérébral très
développé.
De l’avant à l’arrière, ces vésicules seront respectivement à l’origine du prosencéphale (ou cerveau
antérieur), du mésencéphale (ou cerveau médian) et du rhombencéphale (ou cerveau postérieur). À
partir du rhombencéphale se poursuit le tube neural qui donnera naissance à la moelle épinière.
Après la mise en place de ces trois régions cérébrales primitives, deux de celles-ci vont à leur tour
se subdiviser pour former les cinq grandes subdivisions du cerveau.
Vue de dessus.
Vue de profil.
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Quelques exemples d'embryons:
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La Neurogénèse :
Pendant la période foetale, de56 à 70 jours jusqu'à la naissance, le cortex cérébral se
forme.
→ Vers 5 à 6 mois, les circonvolutions et les sillons se multiplient, la surface du
cerveau prend son axpect plissé.
→ A 7 mois les quelques 100 milliards de neurones sont présents et leur nombre ne
variera que très peu après la naissance.
/!\ Le SN n'a pas pour autant terminé sa maturation !
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Rôles et fonctionnement du SNP :
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Rôles et fonctionnement du SNC :
Les différents plans de coupe :
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''Cartographie'' du cerveau.
Vue externe:
Vue en coupe sagittale :
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Vue de dessous :
Photographie de la face supérieure :
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AR
AV
Nota : On peut observer les méninges sur la partie postérieure.
Vue postéro-sagittale :
Vue postérieure :
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Ouais ca ressemble à rien.
Les cavités ventriculaires :
Corne pariétale
Corne frontale
Corne occipitale
V3
Aqueduc de Sylvius
Corne temporale
V4
Vue latérale
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Canal de l'épendyme
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Corne frontale
Corne temporale
Corne pariétale
V3
Aqueduc de Sylvius
V4
Corne occipitale
Vue de dessus
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Canal de l'épendyme
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→ Photographie du V4 :
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Importance des cannaux permettant l'écoulement du LCR :
Une obstruction de ces canaux peut causer l'hydrocéphalie : le LCR ne pouvant plus
s'écouler, il reste « stocké » dans la cavité cranienne.
Un liquide n'était pas compressible, le LCR prendra de plus de plus en place en comprimant le
cerveau et, chez les jeunes, « sortira » de la boite cranienne.
Les méninges :
Le SNC est entouré de 3 enveloppes différentes :
– la dure-mère: la plus externe, de nature fibreuse, épaisse et resistante, inectensible, blanc
nacré. Tapisse la face interne du crâne, descend tout le long de la colone vertébrale. Elle
émet la faux du cerveau et la fente du cervelet. Elle est aussi innervée.
– L'arachnoïde : membrane assez fine invisible à l'oeil nu, plaquée contre la face interne de la
dure mère. Emet des travées vers la PM.
– La pie mère : enveloppe de manière très étroite le SNC et pénètre dans les replis, les
circonvolutions et les scissures. Très fine, transparente et fragile.
Origine des différentes enveloppes :
Pachyméninge → Dure-mère
Leptoméninges →
Arachnoïde
Pie-mère
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→ Intimia pia
→ couche épipiale
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Schéma et récapitulatif :
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Le liquide céphalo rachidien:
De 150 à 270mL chez l'homme, il est renouvellé 3 fois par jour : synthétisé par les cellules
épendymaires des plexus choroïdes (amas de cellules situés dans les ventricules), il est ensuite
réabsorbé par le système lymphatique.
Localisation:
- dans l’espace externe entre la pie-mère et l’arachnoïde.
- dans l’espace interne: au niveau des ventricules cérébraux et des canaux de liaisons.
Les fonctions du LCR sont diverses :
Flottaison, régulation du volume intracranien.
Régulation de ce même volume.
Transport de « micro-nutriments ».
Transport de protéines et de peptides (IGF-II, transthyrétine).
Sources d'osmolytes pour la régulation du volume cérébral.
Pouvoir tampon (K+, H+, glucose).
Actino de drainage.
Rôle dans la régulation neuro-immunitaire.
Transfert d'informations (transmission para-synaptique).
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Comment le LCR circule t'il ?
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A quoi que ça ressemble un plexus choroïde ?
La barrière hémato-encéphalique :
→ présence de jonctions serrées
→ rôle important dans la protection et l'homéostasie
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Echanges entre cerveau / LCR et circulation sanguine :
La circulation cérébrale:
L'encéphale est irrigué par 2 principales sources:
- Les artères carotides internes (75% du débit sanguin cérébral)
- Les artères vertébrales (25% du débit sanguin cérébral)
''Ces artères communiquent entre elles à la base du cerveau dans un système
d’anastomose : cercle ou polygone de Willis.''
Carotides internes → Artères cérébrales antérieures et moyennes → Vascularisation antérieure et latérale
Artère cérébrale postérieure
Artères vertébrales
→ Vascularisation postérieure et profonde
Artère basillaire
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Schéma de la vascularisation externe et interne de l'encéphale :
Vue de dessous :
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La circulation cérébrale : le polygone de Willis
Le polygone de Willis ou cercle artériel du
cerveau est un système d'anastomoses
artérielles situé à la base du cerveau,
permettant l'apport de sang pour le
fonctionnement de ce dernier.
Le polygone de Willis est constitué de :
Deux artères carotides internes [E] (droite et gauche),
d'où sont issues les deux artères cérébrales antérieures
[B] et [D] (droite et gauche); ces dernières sont jointes
par l'artère communicante antérieure [C]. (la continuité
des artères carotides internes forme les artères
cérébrales moyennes ou artères sylviennes [A]).
Le tronc basilaire [G] (issu de la fusion des deux artères
vertébrales) : d'où naissent deux artères cérébrales
postérieures [J] (droite et gauche) et d'où naissent
également deux artères communicantes postérieures [F]
(droite et gauche) qui servent a relier les artères cérébrales postérieures aux artères carotides
internes.
Le polygone de Willis est un système de
suppléance vasculaire, permettant au
cerveau de recevoir du sang nutritif même si
une des artères du cou est lésée ou bouchée.
En effet, les anastomoses entre les artères
arrivant au cerveau permettent de
compenser, dans une certaine limite,
l'insuffisance d'une artère.
Le cerveau reçoit la plus grande partie de
ses ressources en oxygène et nutriments de
ce polygone. Les collatérales issues de ce
polygone sont terminales, donc au delà de
cette structure anastomotique, il n'y a plus
de suppléance vasculaire possible.
Palagi Alexandre – SV2 08/09
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La vascularisation de la moelle épinière se fait à partir de 2 sources:
- les artères spinales pour une vascularisation longitudinale.
- les artères radiculaires pour une vascularisation segmentaire.
artères radiculaires + artères spinales antérieures et postérieures.
=> la vasocorona ou cercle périmédullaire.
Territoire central
- cornes antérieures
- base des cornes postérieures
- partie centrale des cordons ventraux et latéraux
Territoire postérieur
- reste des cornes postérieures
-cordons postérieurs
Territoire périphérique
- partie périphérique des cordons ventraux et latéraux
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Blood vessels in human brain. A plastic emulsion was injected into brain vessels and
brain parenchymal tissue was dissolved.
Zlokovic & Apuzzo: Neurosurgery 43(4):877-878, 1998.
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Tous les nerfs moteurs spinaux, à commande volontaire, fond partie du SN périphérique.
Les coprs cellulaires des neurones moteurs font partie du SNC.
Les axones font pour la plupart partie du SNP. Donc le contrôle exercé par le SN moteur somatique
est un contrôle monosynaptique.
Le Système nerveux autonome
Appelé aussi SN végétatif ou involontaire ou viscéral. Ce système s'exerce en dehors de tout
contrôle volontaire et conscient. Le contrôle exerrcé par le SN moteur autonome est un contrôle
disynaptique.
Le premier neurone de cette chaîne est qualifié de neurone pré-ganglionnaire tandis que le second
est dit post-ganglionnaire.
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Deux systèmes anatomiques → partie sympathique ou ortho-sympathique
→ partie para-sympathique
SN moteur Somatique et Autonome
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Système sympathique
Les corps cellulaires des neurones pré-ganglionnaires sympathiques font partie des cornes latérales
de tous les segments thoraciques et des 2 ou 3 premiers segments lombaires de la moelle épinière.
Ces neurones envoient leurs axones dans une chaîne de ganglions située de chaque côté de la moelle
et nommée chaîne ganglionnaire sympathique
Systeme para sympathique:
Les corps cellulaires des
parasympathiques se trouvent:
neurones
pré-ganglionnaires
- dans des noyaux du tronc cérébral
- dans la corne latérale du deuxième au quatrième segments
sacrés de la moelle épinière.
Les neurones pré-ganglionnaires du système parasympathique
font synapse sur les neurones post-ganglionnaires dans un
ganglion situé à proximité ou dans l'organe innervé.
Tous les organes innervés par le système parasympathique
reçoivent également une innervation sympathique mais l'inverse
n'est pas vrai.
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La moelle :
Elle est composée d'un cordon de tissu nerveux situé dans le canal vertébral, elle mesure environ 43
cm de long pour un poids de 30g, et est enveloppée par les méninges.
Colonne vertébrale et moelle épinière sont divisées en 5 régions :
- cervicale (8 nerfs cervicaux)
- thoracique (12 nerfs thoraciques)
- lombaire (5 nerfs lombaires)
- sacrée (5 nerfs)
- coccygienne (1 nerf vestigien)
→ Au total, il existe donc 31 paires de nerfs spinaux.
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Vue postérieure de la face spinale et cervelet Dure mère reclinée :
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La moelle et la colonne vertébrale.
Liquide cephalo rachidien :
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La moelle :
La moelle est le point d’arrivée et de départ des 31 paires de nerfs rachidiens (nerfs mixtes à la fois
sensoriels et moteurs).
Deux racines:
- une dorsale, sensitive, pourvue d'un ganglion spinal dans lequel se trouve les corps
cellulaires des neurones sensitifs (cellules en T).
- une racine ventrale, motrice qui contient l'axone des neurones moteurs.
-Fonction de conduction et de relais de l'information.
-Fonction réflexe
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Le cervelet :
Archéocerebellum, Paléocrerebellum, Néocerebellum
→ le vermis, 2 hémisphères
→ régulation automatique de la motricité:
Tonus, équilibre, coordination des mvts.
Le mésencéphale :
Il est composé du tegmentum mésencéphalique ou pédoncules cérébraux et du tectum.
tubercules quadrijumeaux ou colliculus.
- antérieurs reçoivent des informations visuelles
- postérieurs reçoivent des informations auditives
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Rôles du tronc cérébral
1- Régulation des activités végétatives et notamment un contrôle important des mécanismes de
l’homéostasie.
2- Contrôle des rythmes biologiques: la vigilance et les états de veille - sommeil par l’intermédiaire
de la formation réticulée.
3- Présence de noyaux intervenant dans la motricité posturale et involontaire.
Le cerveau
Situé dans la loge supérieure de la cavité crânienne (fosse cérébrale)
Repose sur les étages cérébraux de la base du crâne et sur la tente du cervelet.
Poids moyen chez l’homme: 1370 g ± 200g.
Le poids moyen du cerveau de la femme est inférieur d'environ 100g.
Composition biochimique
72 % d’eau
Lipides: 50 % du poids sec (surtout lipides
structuraux)
Protéines: 40 % du poids sec
Glucides: 1 % du poids sec, surtout du glucose
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Lobe frontal : Le plus large de tous les lobes, il représente environ 1/3 du volume cortical.
3 parties principales:
le cortex moteur
le cortex prémoteur
le cortex préfrontal
→ C'est schématiquement le lobe du mouvement
La dernière étape du développement du cerveau humain. Associé à des fonctions de planification,
d'autorégulation du comportement et de prise de décision..
Dans chaque hémisphère, le lobe frontal est responsable du mouvement (fonctions motrices).
Si un ACV se produit dans le lobe frontal droit, la capacité de bouger le côté gauche du corps sera
affectée, inversement pour le coté opposé.
Lobe pariétal:
Il est séparé du lobe frontal par la scissure de Rolando ou
sillon central.
Pariétal
Frontal
Occipital Temporal
Le lobe pariétal est considéré comme un centre associatif
hétéromodal, c'est-à-dire qu'il joue un rôle important dans
l'intégration des informations issues des différentes modalités
sensorielles (sensibilité, l'intégration sensorielle).
Cette région du cerveau est notamment impliquée dans la perception de l'espace et dans l'attention
(particulièrement visuelle).Le cortex pariétal a fait l'objet de moins d'études scientifiques en
neurosciences que les autres régions du cerveau. Par conséquent, ses fonctions restent aujourd'hui
encore assez mal connues.
Au cours de l'évolution de l'homme et des primates, le lobe pariétal, tout comme le lobe frontal, a
subi une importante expansion corticale c’est-à-dire que la taille de cette région a augmenté plus
vite que le reste du cerveau.
Une lésion (suite à un accident vasculaire cérébral par exemple) située dans le cortex pariétal peut
avoir des conséquences frappantes sur le comportement. Ainsi, lorsque la lésion frappe le lobe
pariétal dans l'hémisphère non-dominant, le malade peut souffrir d'héminégligence spatiale : il se
comporte comme s'il "n'avait plus conscience" de toute une moitié de l'espace (en général
controlatéral à la lésion).
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Lobe occipital:
Le lobe occipital est le centre visuel. Il permet la reconnaissance des orientations et des contours
des images en ce qui concerne les premiers traitements d'analyse visuelle effectuées en V1 (aire de
Brodmann numéro 17).
Le cortex dédié à l'analyse visuelle se prolonge jusqu'aux lobes pariétal et temporal.
Une lésion (suite à un accident vasculaire cérébral par exemple) située dans le cortex occipital peut
entrainer une cécité au niveau du champ visuel du côté opposé à la lésion.
Lobe temporal: séparé du lobe frontal par la scissure de Sylvius (scissure latérale).
Le lobe temporal est une région du cerveau des vertébrés située derrière l'os temporal des tempes,
dans la partie latérale et inférieure du cerveau.
C'est une zone importante pour de nombreuses fonctions cognitives, dont notamment l'audition, le
langage et la mémoire.
Le lobe temporal est la partie du cerveau située derrière les tempes et impliquée principalement
dans l'audition, le langage, la mémoire et la vision des formes complexes.
Résumé:
– Siège de l'audition et de l'olfaction
– Rôle important dans la mémoire (hippocampe) et dans la réaction de peur ou
d'agressivité (amygdale).
– Rôle dans la reconnaissance d'objets particuliers (visages) et des mots (Wernicke)
LE CERVEAU:
Rappels :
Diencéphale : -- Thalamus
– Hypothalamus
– Epiphyse
– Pallidum
Télencephale :– Système limbique
– Noyau caudé
– Putamen
– Néocortex
– Corps calleux
– Commissure blanche antérieure
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Le thalamus :
Structure de forme ovoïde qui constitue les parois latérales
du ventricule 3 (V3).
Il possède les noyaux réticulés thalamiques appelés
encore thalamus diffus.
Les noyaux DM et du groupe antérieur (NA) sont des noyaux relais du système limbique.
→ Elaboration des comportements et des réponses affectives et émotionnelles.
Noyau médian ventral (groupe médian) est un noyau d’intégration intra thalamique.
VA et VI (groupe latéral) sont des relais moteurs.
VP (groupe latéral), CGL et CGM (groupe postérieur) sont des relais de la somesthésie, de
la vision et de l’audition.
DA et DP (groupe latéral) et PULVINAR (groupe postérieur) sont des noyaux associatifs.
Le thalamus sert à filtrer les informations qui arrivent au cortex cérébral Le thalamus est un
volumineux noyaux gris situé dans la paroi latérale du 3ème ventricule.
Il est subdivisé en de nombreux noyaux. son pôle antérieur est plus réduit et situé juste en arrière
du foramen interventriculaire (trou de Monro). Son extrémité postérieure ou pulvinar est
volumineuse.
Les deux thalamus sont habituellement accolés par un pont de substance grise, la commissure
interthalamique ou noyau reuniens.
Il forme une grande partie de la paroi latérale du troisième ventricule. La strie médullaire
( habénula), fin faisceau de fibres, longe la partie supérieure de sa face interne. Le toit du
troisième ventricule est tendu entre les deux stries médullaires (habénulae).
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Rôles du Thalamus :
Relais des voies sensorielles sauf olfaction
Relais de voies non sensorielles surtout motrices
Rôle dans l’association d’informations sensitives et motrices
Rôle dans la régulation de la vigilance par la réticulée thalamique,le comportement
émotionnel et la mémoire.rôle d’intégration des informations sensorielles
Rôle de filtre
Amplification des sensations
L'hypothalamus :
L'hypothalamus est constitué par un ensemble
pair de noyaux, d'origine diencéphalique, formant
les parois inféro-latérales et le plancher du IIIème
ventricule.
Il intervient dans la régulation des fonctions
endocrines notamment par ses connexions avec
l'hypophyse, autonomes et comportementales
(sexuels, alimentaires, de défense, de stress, de
thermorégulation, du cycle circadien).
Attention à ne pas le confondre avec le thalamus situé au-dessus et plus latéralement !
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L'hypothalamus est en relation avec la formation réticulée du tronc cérébral; il reçoit des afférences
visuelles, olfactives, auditives, cutanées et viscérales. Il est aussi connecté au thalamus et à toutes
les structures limbiques.
Impliqué dans la régulation de tous les grands comportements sur le plan neurophysiologique et sur
le plan hormonal.
Il intervient dans :
– Le comportement alimentaire (la lésion de l'HL entraîne une hypophagie tandis qu'une
lésion des noyaux ventro-median entraîne une hyperphagie).
– Le comportement dipsique (échanges d’eau)
– Le comportement sexuel
– Le stress, les rythmes biologiques (sommeil), la régulationthermique, etc.
Hypophyse:
L'hypophyse ou glande pituitaire (hypophysis, glandula
pituitaria) est une glande endocrine d'origine diencéphalique qui
se trouve dans une petite cavité osseuse à la base du cerveau, la
selle turcique (sella turcica).
Elle est reliée à une autre partie du cerveau appelée
l'hypothalamus par la tige pituitaire. Elle produit des hormones
qui gèrent une large gamme de fonctions corporelles, dont les
hormones trophiques qui stimulent les autres glandes endocrines.
Cette fonction inspirait les scientifiques à l'appeler la « glande
maîtresse » du corps, mais aujourd'hui on sait que l'hypophyse est
régulée par les hormones (neuro-hormones) émises par l'hypothalamus.
→ Cet organe existe sous sa forme typique chez tous les vertébrés.
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L'anté-hypophyse contient de nombreux types
cellulaires différents qui sécrètent chacun une ou
plusieurs des hormones suivantes :
– hormone de croissance (GH)
– prolactine
– hormone folliculo-stimulante (FSH)
– hormone lutéinisante (LH)
– thyréostimuline (TSH)
– hormone adrénocorticotrope (ACTH)
– mélano-stimuline (MSH) et endorphines qui
dérivent de L'ACTH par clivage enzymatique de cette
hormone.
– Ocytocine
→ Contrôle du métabolisme et de différentes fonctions.
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Epiphyse : ou glande pinéale.
La glande pinéale ou épiphyse est une petite
glande endocrine conique, médiane, attachée à la
partie postérieure du troisième ventricule, située
dans le cerveau.
→ Elle est située sur la ligne médiane, au dessous
du bourrelet du corps calleux, et a une forme de
pomme de pin, de la taille d'un noyau de cerise.
Elle sécrète la mélatonine (dérivé de la sérotonine sécrétée elle par les tissus nerveux), et joue par
son intermédiaire un rôle central dans la régulation du rythme biologique.
Chez les oiseaux, la glande pinéale est située juste sous
la surface du crâne d'où elle capte l'intensité lumineuse
extérieure et permet ainsi d'ajuster le rythme circadien
de l'animal.
Avec une approche plus générale, l'embryologie et
l'anatomie comparée vont jusqu'à la dénoncer comme
le troisième œil avorté des vertébrés, qui est d'ailleurs
un œil véritable chez certains lézards et chez le
sphénodon (uniquement chez les jeunes).
Les noyaux gris centraux:
Noyau caudé : grande partie du thalamus
Noyau lenticulaire : formation réticulée
Locus niger : noyaux rouges
Noyau sous thalamique (corps de Luys)
En neuroanatomie, les noyaux gris centraux (ou noyaux basaux) désignaient un ensemble
disparate de structures nerveuses qui incluaient ce qu'on appelle aujourd'hui les ganglions de la
base mais aussi d'autres structures grises sous-corticales.
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Noyau caudé : Forme de fer à cheval.
Il se situe le long de la face latérale externe des
cornes frontales, pariétales et temporales du
ventricule latéral.
Rôle important dans la motricité
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Noyau lenticulaire : Se présente comme un tétraèdre.
→ Rôle important dans la motricité :
Pallidum
Putamen
Striatum et néo-striatum:
Néo-striatum = noyau caudé + putamen
Striatum = noyau caudé + noyau lenticulaire
→ un aspect "grillagé"
En neuroanatomie, le striatum (ou neostriatum) est une structure nerveuse paire regroupant le
noyau caudé, le putamen et le fundus qui unit ventralement le noyau caudé et le putamen.
Les nombreux faisceaux de fibres de cette région lui donnent un aspect strié, d'où son nom.
Le Striatum est impliqué dans le mouvement volontaire mais plus particulièrement dans la motricité
automatique c'est-à-dire la motricité extra-pyramidale.
« La maladie de Parkinson et la maladie de Huntington sont caractérisées par des lésions
dans cette région du cerveau, avec comme conséquence une motricité fortement perturbée. »
L'archéostriatum correspond à la partie du noyau caudé en rapport avec l'hippocampe, c'est-à-dire la
tête du noyau caudé. Il reçoit des afférences venant du tronc cérébral, du rhinencéphale et du bulbe
olfactif. Le paléostriatum regroupe le pallidum et le putamen.
Claustrum:
Le claustrum (ou avant-mur) est une fine couche de matière grise cérébrale située entre le
putamen en dedans et l'insula en dehors. Son rôle n'est pas encore connu avec précision mais on sait
qu'il existe des connexions neuronales réciproques entre le claustrum et le cortex cérébral.
Francis Crick, un neurologue passionné a montré que le claustrum est un des plus probables
composant-clé de la conscience dans ses derniers travaux.
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Cela permet de définir les capsules:
– interne: passage de faisceaux nerveux dont le plus important est le faisceau pyramidal
(voie motrice principale)
– externe
– extrême
Le système limbique:
Historique :
• Broca (1877) « la raquette olfactive- Grand Lobe Limbique »
• Papez (1937) - ‘Limbic Circuit’ - emotion
• MacLean (1952) - cerveau tri-unitaire :
– reptilien : TC NGC
– paléo-mammalien : Système Limbique
– néo -mammalien : néocortex
• Nauta (1972) - ‘Septo-hypothalamomesencephalic continuum’
Structure ancienne du télencéphale, il est onstitué de noyaux et de cortex.
→ Ce cortex (allocortex) = archicortex + paleocortex
Impliqué dans l’olfaction, la soif, la faim, les émotions, la vigilance, l’agressivité, la mémorisation.
Bulbe olfactif, l’hippocampe, les noyaux amygdaliens, les corps mamillaires, le gyrus cingulaire
Le siège de la formation des souvenirs: mémoire à long terme, de la mémoire déclarative
(événements et des informations).
Responsable de l'organisation des comportements instinctifs et de l'expression des émotions et des
motivations, assurant la protection de l'individu et la survie de l'espèce (c'est le domaine de
l'instinct).
En bref, il s'agit des trois fonctions primordiales:
- vivre (motivations alimentaires )
- survivre (en cas de menace, combattre ou fuir )
- se reproduire
Le système limbique permet l'adaptation du comportement en fonction du vécu et de la personnalité
du sujet. Il traduit les nuances individuelles à des séquences stéréotypées.
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Voyons maintenant le fonctionnement des différents éléments constitutifs du système limbique.
Appareil olfactif :
Il est composé :
-–
–
–
du bulbe olfactif
des aires olfactives
de la bandelette olfactive
du pédoncule olfactif
Expérience :
Rat bulbectomisé → Rat tueur
Lésion des muqueuses → Pas d’altération comportementale
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Amygdale:
Stimulation:
Homme: peur, crises olfactives.
Animal: éveil, automatismes, comportement défense/attaque.
Destruction: → Encodage des attributs émotionnels: identification du danger.
Complexe nucléaire sous jacent au cortex temporal.
Afférences depuis l’hypothalamus, du cortex limbique et du
néocortex temporal, occipital et temporal.
Efférences vers l’hypothalamus, vers les mêmes aires
corticales, l ’hippocampe, et le thalamus.
→ Contrôle des émotions
Le septum
Septum lucidum + aire septale
A la base du septum lucidum, sous le bec du corps
calleux
Aire septale: noyaux sous corticaux comme le Noyau Accubems
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Gyrus cingulaire:
Ou circonvolution du corps calleux.
Cortex ancien = allocortex.
Il fait suite au gyrus sub-terminal et entoure la partie supérieure du corps caleux, entre celui-ci et le
sillon du cingulum.
Son aire rétro-spléniale (aire 23 de Brodmann), est la terminaison du circuit de Papez, qui est la
voie de la mémoire.
Hippocampe:
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Cellules Pyramidales du Cx Entorhinal
Voie perforante
Cellules Granulaires du Gyrus denté
Fibres moussues
Cellules Pyramidales du CA3
Collatérales de Schaffer
CA1
Fimbria.
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Hippocampe
Effets de l'ablation bilatérale:
Exécution normale des activités anciennement acquises.
Impossibilité d'apprendre une nouvelle tache: incapable de retenir le nom de personnes vues
quotidiennement.
Rétention immédiate toujours possible.
Impossibilité à constituer de nouveaux souvenirs à long terme.
Amnésie antérograde.
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Le Cortex
Epaisseur entre 2 et 4,5 mm.
Homme: 22 000 cm2 dont les 2/3 enfoui dans les scissures et sillons.
Singes: 5 400 cm2
Le cortex cérébral (ou écorce cérébrale[1]) est la couche externe des deux hémisphères du cerveau
des vertébrés. Elle est constituée de substance grise avec deux principaux types de cellules réparties
en couches superposées : des neurones dont les corps cellulaires sont à l'origine de la couleur grise
du cortex, et les cellules de soutien de la neuroglie.
Le cortex cérébral est le lieu du traitement fondamental de l'information ; ceci étant en rapport avec
son organisation en colonnes corticales, par opposition à la substance blanche constituée des fibres
chargées de transmettre l'information nerveuse.
Le cortex cérébral n'est pas le seul cortex du système nerveux : celui du cervelet est nommé cortex
cérébelleux et d'autres appartiennent à d'autres structures du télencéphale (comme l'allocortex de
l'hippocampe), mais le terme cortex est souvent employé par métonymie pour désigner le cortex
cérébral. Le terme pallium est parfois utilisé comme synonyme de cortex cérébral mais stricto sensu
il s'agit phylogénétiquement d'une forme primitive du cortex cérébral : le cortex cérébral correspond
au pallium dorsal.
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6 couches de cellules parallèles à la surface corticale
Couche I: moléculaire
Couche II: granulaire externe
Couche III: pyramidale (petites cellules)
Couche IV: granulaire interne avec cellules étoilées
Couche V: pyramidale (grandes cellules)
Couche VI: cellules fusiformes polymorphes
Néocortex:
Le néocortex est une zone du cerveau des mammifères qui correspond aux couches les plus
externes des hémisphères cérébraux.
Il correspond donc à la surface du cortex cérébral où l'on distingue généralement les différentes
aires cérébrales, notamment chez l'être humain où il est particulièrement développé.
A cette définition anatomique s'ajoute parfois une distinction fonctionnelle, comme dans le cas de la
thèse du cerveau triunique où il est distingué des cerveaux reptilien et limbique.
Le corps calleux:
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La commisure blanche antérieure:
Relie les deux lobes temporaux en passant devant les piliers antérieurs du fomix.
Elle relie les deux noyaux amygdaliens (placés dans le lobe temporal) qui appartiennent aux
systèmes olfactif.
La Substance blanche est avec la substance grise une des deux catégories de tissus du
système nerveux. Elle forme la partie interne du cerveau et la partie superficielle de la
moelle épinière.
La substance blanche est composée de fibres nerveuses, les axones et les dendrites, qui
relient différentes parties du cerveau et transmettent les impulsions nerveuses de et vers les
neurones.
Généralement, la substance blanche peut être considérée comme la partie du cerveau
responsable de la transmission des informations, alors que la substance grise est
responsable du traitement des informations (car elle est composée des corps cellulaires des
neurones).
Dans le cerveau, on trouve différentes structures de substance blanche :
Les capsules internes
Les capsules externes
Les capsules extrêmes
Le chiasma optique
Le centre ovale de Vieussens
La commissure antérieure
La commissure postérieure
Le corps calleux ou mésolobe
Les trigones ou Fornix
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