Système nerveux(1)

MatteoR 10 janvier 2007 à 08:29 (MET)
JairoJ 10 janvier 2007 à 08:29 (MET)

Qu'est-ce que le Système nerveux?

Le système nerveux est un réseau plus ou moins complexe dont l'unité de base est le neurone et comportant les organes sensoriels, les nerfs, le cerveau, la moelle épinière, etc. dans sa forme la plus évoluée.
Il coordonne les mouvements musculaires, contrôle le fonctionnement des organes, véhicule les informations sensorielles et motrices vers les effecteurs et, chez les animaux dotés d'un cerveau, régule la pensée et les émotions.
Cependant, le degré de complexité du système nerveux varie en fonction de l'organisme (ses capacités et besoins, en rapport avec l'évolution). Il peut varier de simple réseau de neurones epars sur la surface de l'organisme à un réseau très complexe.

Un neurone, c'est quoi?

Comme sus-mentionné, c'est l'unité principale du système nerveux, la cellule nerveuse, dont il est essentiellement composé.
Il est formé d'un corps principal qui contient le noyau. De ce corps partent des milliers de ramifications, les dendrites, qui reçoivent les informations de l'environnement (à travers les organes sensoriels) et les transmettent sous forme d'impulsions au corps du neurone. Celui-ci reçoit l'information qui, si elle est assez importante, est transimise par impulsion électrique à travers l'axone(dendrite de type différent, plus long). L'axone se termine par une arborescence de télodendrons qui transforment l'impulsion électrique en signal chimique, qui est transmis à un autre neurone ou cellule effectrice (ex: cellule musculaire).

Media:neurone.jpg Source: Campbell, Reece' "Biologie"

La vie est-elle possible sans système nerveux?

Oui, la vie est possible sans système nerveux, les végétaux en sont dénués. (L'on parle de système endocrine, seul système présent chez ces derniers, où les hormones véhiculées par la sève ou le sang ne peuvent agir qu’après un temps de latence de plusieurs secondes ou minutes.) En effet, les végétaux n'ont pas la capacité de se mouvoir activement, donc n'ont pas de muscles. Un système nerveux, dont l'un des intérêts principaux est le contrôle de ces muscles n'est donc pas présent. En revanche, tous les animaux en possèdent un, puisqu'il y a déplacement, besoin d'appréhender son environnement, ses prédateurs, ses proies, etc... Bien que le SN soit très différent d'un embranchement à l'autre. Mais qu'en est-il du système nerveux de chacun de ces embranchements?

Le système nerveux...

Media:systèmes nerveux animaux.jpg Source: Campbell, Reece "Biologie"

...chez les Spongiaires

Les Spongiaires sont des animaux sans système nerveux localisé, il est constitué d'un plexus (cf. Lexique) : les neurones sont interconnectés mais sans être regroupés en structures reconnaissables. Les possibilités d'un tel système nerveux sont plutôt réduites. Puisqu'il n'y a pas de déplacement actif, il n'y a donc pas d'organes sensoriels spécialisés, et donc il n'y a pas besoin de système nerveux plus développé. Les Spongiaires sont des animaux diploblastiques, on ne parle donc pas de mésoderme, que l'on abordera plus tard.

...chez les Cnidaires

Le système nerveux des Cnidaires est également constitué d'un plexus (toujours assez diffus) d'environs 100'000 neurones situés dans la mésoglée(cf. Lexique), parfois en petits amas (petits ganglions (cf. Lexique)). Ces neurones sont connectés aux cellules contractiles, organes sensoriels rudimentaires, permettant à l'organisme de se déplacer: c'est le début d'un vrai système nerveux.
Puisque ici il a mouvement, un système nerveux plus développé, capable de coordination et de percevoir des éléments de l'environnement tels que les obstacles, les prédateurs, etc. est nécessaire.

Media:paroi Cnidaire.jpg Source: Della Santa "biologie animale"

... chez les Échinodermes

Le système nerveux des Échinodermes est double : constitué d'un anneau nerveux oral d'où partent des nerfs selon une structure radiaire et d'un anneau nerveux aboral situé dorsalement, analogue au précédent mais moins développé. Les structures sensorielles des Échinodermes sont dispersées sur tout l'animal. Les étoiles de mer possèdent également des structures permettant de percevoir la lumière à l'extrémité des bras: ces structures leur permettent de détecter où se trouve la surface.

...chez les Vers

Nous arrivons maintenant dans les organismes à symétrie bilatérale. Ces organismes ont "inauguré" le déplacement actif, et leur mode de locomotion a favorisé une concentration des structures nerveuses et sensorielles dans la partie antérieure du corps, ce phénomène est appelé céphalisation. Chez certains Vers, on observe l'apparition d’organes sensoriels certes basiques mais spécialisés, comme les yeux.

-Plathelminthes: Leur système nerveux comporte une paire de ganglions cérébroïdes connectés à une paire d'yeux et à deux ou trois paires de cordons nerveux longitudinaux ramifiés.
Les ganglions cérébroïdes sont des ganglions plus importants que les autres ganglions, par le rôle comme par la taille, et situés dans la partie antérieure de l'organisme (céphalisation). C'est ce que l'on appelle le cerveau! bien que chez les Vers, il soit peu évolué.

-Némathelminthes: Leur système nerveux est formé d'un anneau ganglionnaire périœsophagien (cf. Lexique) d'où partent des nerfs longitudinaux, ventralement et dorsalement.

-Annélides: Le système nerveux des annélides est bien développé avec des ganglions cérébroïdes reliés à une paire de cordes nerveuses ventrales jumelées qui se ramifient en nerfs dans chaque segment. Elles comportent typiquement une paire de ganglions par segment.

Entre les différentes catégories de vers, le système nerveux n'est pas foncièrement différent: on a un développement d'organes sensoriels (yeux) chez les plathelminthes et les annélides, et l'apparition d'un cerveau primitif, donc de la céphalisation, en raison de leur capacité de déplacement actif.

... chez les Mollusques

Le système nerveux des Bivalves et des Gastéropodes reste assez semblable à celui des Annélides: On a présence de ganglions cérébroïdes dans la partie antérieure du corps, qui sont reliés aux yeux et parfois à d'autres organes sensoriels situés à l'avant de l'organisme, un double anneau nerveux périoesophagien et des ganglions pédieux et viscéraux (cf. Lexique).
Le système nerveux des Céphalopodes, bien que similaire dans la structure, est beaucoup plus performant. Les ganglions sont plus concentrés et plus grands. Les Céphalopodes (prédateurs) ont une capacité de mouvement bien meilleure que les gastéropodes et les bivalves, ce qui explique un développement des organes sensitifs tels que les yeux et les fossettes olfactives.

L’on constate tout de même une différence assez importante entre les différents embranchements des Mollusques, en raison de leur habilité différente au déplacement.
Par rapport aux autres classes, on observe une amélioration des organes sensoriels, un accroissement de la céphalisation et même l'apparition d'un pseudo crâne chez certains céphalopodes. Cependant, la structure du système nerveux des Mollusques reste très similaire à celle des annélides, de manière plus ou moins concentrée.

... chez les Arthropodes

Chez les Arthropodes, la structure du système nerveux est également assez similaire à celle des annélides, avec le même schéma (ganglions cérébroïdes - collier périoesophagien – chaîne nerveuse ganglionnaire ventrale ) mais il y a apparition de plusieurs appendices, servant chacun à une tâche spécifique (marche, quête de nourriture, défense, antennes…). La diversité et la complexité du mouvement augmente, l’organisme a plus de possibilités d’action.
Même si la même structure se retrouve, la complexité du système nerveux augmente.

…chez les Vertébrés

Les Vertébrés constituent l’embranchement le plus évolué. Ils possèdent une chaîne nerveuse dorsale, on ne distingue pas de ganglions et les neurones sont disposés de façon régulière sur toute sa longueur. Chez tous les Vertébrés, l’encéphale et la moelle épinière (cf. Lexique), constituent le système nerveux central. La moelle épinière est la chaîne dorsale, à l'intérieur de la colonne vertébrale. Des milliers de cordons nerveux partent de ce SNC . On nomme périphérique la partie du système nerveux qui est extérieure à ce dernier.
On remarque la céphalisation la plus marquée parmi tous les embranchements : le volume du cerveau est élevé, proportionnellement à la taille de l’organisme, les organes sensoriels spécifiques sont plus nombreux et plus performants (la vue d’un aigle, l’odorat d’un chien…). Ce système nerveux très évolué permet aux Vertébrés de manifester des comportements complexes, tant sur le point de vue des mouvements que des émotions.

Media:système nerveux Cordés.jpg

Tendance évolutive

Tous les animaux possèdent un système nerveux, même les éponges.

Au cours de l'évolution, les neurones vont d'abord passer d'un système diffus à un système structuré, en se regroupant en structures complexes, les ganglions, dans tout l'organisme. Chaque ganglion va être associé à une ou plusieurs fonctions. Et la spécification de ces ganglions amène à un développement des organes sensoriels. Egalement, le cerveau, ganglion d'importance et de capacité supérieures, permettra une meilleure gestion du système. Puis, la chaîne nerveuse prendra place dorsalement (et non plus ventralement), reliée à l'encéphale, résultat "final" de la céphalisation. Cette chaîne dorsale, dans un premier temps, sera séparée de la moelle épinière, pour finalement fusionner avec.
Tous ces changements amènent à un système nerveux très performant.

Le phénomène de céphalisation désigne l'importance croissante de la partie antérieure du corps au cours de l'évolution. Pour qu'il ait céphalisation, il faut qu'il y ait partie antérieure et donc symétrie bilatérale. C'est donc plus tard, après le regroupement en ganglions, que la céphalisation débutera. Ce phénomène se manifeste de deux façons : le regroupement de la plupart des organes sensoriels dans la partie antérieure et le développement plus important de la partie antérieure du système nerveux qui forme un cerveau. Une explication simple convient ici, le regroupement des organes sensoriels a proximité de la bouche permet de mieux surveiller ce qui y rentre ou de mieux diriger ses mouvements pour y amener les proies, le développement du système nerveux devient alors inévitable pour traiter toutes les informations qui y proviennent, enfin, la convergence de toutes les informations sensorielles en un même endroit permet une meilleure intégration de l'ensemble des stimuli.

En conclusion, nous pouvons dire que le système nerveux des Animaux accroît en complexité, en taille et en organisation en fonction des relations de plus en plus élaborées que l'organisme a avec son environnement, que ce soit le déplacement, le besoin de chasser ou de se défendre, ressentir des émotions...

Lexique

Aboral: opposé à la bouche
Céphalisation: tendance à aller vers la partie antérieure de l'organisme, la tête quoi...
Encéphale: ensemble des organes qui sont contenus dans la cavité du crâne
Épinier(moelle épinière): qui fait partie de l'épine dorsale
Ganglion: concentration, amas de neurones formant un centre nerveux, associé à une fonction
Mésoglée se situe entre l'ectoderme, couche de tissus externe, et l'endoderme, couche plus interne. Elle n'est pas formée de cellules organisées, c'est une sorte de gel (stade avant les animaux triblastiques).
Oral: de, dans la bouche
Pédieux: "ped"= pied: du pied, dans le pied
Périoesophagien: autour de l'oesophage, de la bouche
Plexus: Réseau formé par un entrelacement de nerfs ou de vaisseaux.
Viscères: organes internes
Viscéral: des viscères, dans les viscères