Anatomie 08

L'anatomie est une science qui a pour objet l'étude de la forme, de la structure, des rapports et de la fonction des différents éléments constitutifs du corps humain (Larousse).

Cette page est consacré au système nerveux des Hommes et des Animaux. Il donne les informations de base qui sont indispensables pour comprendre le fonctionnement du SN. Celui-ci est essentiel a la survie de l'homme. Garce a lui,l'homme peut interagir avec le monde extérieur,ressentir des émotions,réfléchir etc.

Qu'est ce que le système nerveux ?

Le système nerveux est constitué de cellules qui vont former un réseau entre elles pour pouvoir communiquer et nous permettre d'interagir avec notre environnement. Il est ensemble formé par le système nerveux central (SNC) et le système nerveux périphérique (SNP)Structures_08. Ceci est généralement présent chez tous les animaux avec pour différence que la complexité du système varie d'un individu un autre.
Il est intéressant de remarquer que plus on avance dans l'évolution, et plus le SN ressemble à ce qui se trouve chez l'homme. Ainsi chez les organismes simples (hydre, étoile de mer)on ne trouvera qu'un réseau nerveux plus ou moins décentralisé selon les cas mais dès que l'on arrive à des organisme plus compliqués (vers), on trouve un système nerveux à peu près semblables aux notre avec un SNC simplifié(ganglion cérébral) plus un SNP ramifié.
Chez l'Homme, le système nerveux est la partie dans laquelle tout ce décide. Constitué de la moelle épinière et de l'encéphale, c'est cette partie qui s'occupera de tout ce qui peut être perception de notre environnement,langage, prise de décisions, mouvements, régulation corporelle etc. Il s'agit en somme du "centre de commande" de tout notre corps.

Cf: Annexe 1

Le système nerveux périphérique(SNP)comprend tous les types de nerfs (nerfs crâniens, nerfs rachidiens,...) partant de la moelle épinière jusqu'aux différentes parties de notre corps. Il est divisé en SNP somatique qui s'occupe de tout ce qui est sensations, muscles et articulations et en SNP viscéral ou végétatif dont le rayon d'action peut passer de simples battements de coeur à la sécrétion d'hormones. Pour résumer, on peut dire que le SNP somatique s'occupe de tout ce qui est "conscient" et le SNP végétatif s'occupe lui de tout ce qui est "inconscient".

Cf: Annexe 1

Quelle est la partie la plus importante du SNC et comment est elle structurée?

L'encéphale est le terme utilisé pour désigner toute la structure présente à l'intérieur de la boite crânienne. Il est possible de le diviser en trois parties distinctes (à noter que cela s'applique à tous les mammifères):

• Le cerveau qui en constitue l'élément principal.
• Le cervelet qui est la partie de l'encéphale située sous le cerveau et à l'arrière du tronc cérébral. Il est situé sur la partie arrière de l'encéphale, sa principale fonction consiste à réguler tout ce qui est fonctions motrices(mouvements,maintient de l'équilibre etc...).
• Le tronc cérébral qui est le prolongement de la moelle épinière à l'intérieur de l'encéphale.

Qu'est ce que la moelle épinière?

La moelle épinière, est un cordon composé de tissus nerveux. Elle se trouve en dessous du tronc cérébral et se situe dans les vertèbres qui forment la colonne vertébrale. Elle est le point de départ des nerfs rachidiens et se termine par la queue de cheval connue aussi sous le nom de filum teminale qui est un réseau ramifié. Elle contient la substance grise et la blanche ainsi que différents neurones.

Quels sont les différents tissus composant le cerveau?

• la substance blanche

Il s'agit d'un tissu du système nerveux et forme la partie interne du cerveau et la partie superficielle de la moelle épinière. Elle est constituée de dendrites, d'axones myélinisés et de fibres nerveuses. Celles-ci permettent de relier entre elles différentes parties du cerveau et s'occupent de transmettre les impulsions nerveuses vers les neurones. Ce tissu se trouve au centre du cerveau.

• la substance grise

La substance grise est un tissu faisant également partie du système nerveux central. Elle est constituée de corps cellulaires contenant des noyaux et de prolongements . La substance grise s'occupe du traitement des informations. La substance grise se situe en périphérie du cerveau

• Ventricules

Les ventricules sont des cavités situées au centre de l'encéphale qui contient le liquide céphalo-rachidien.

• Le noyau gris

C'est un ensemble sous-cortical composé de noyaux de substance grise qui se trouvent à peu près au milieu du cerveau humain. Le noyau gris ainsi que le thalamus et le cortex cérébral forment un circuit srtatio-thalamo-cortical jouant un rôle important dans la motricité volontaire mais également dans d'autres fonctions cognitives telles l'apprentissage, les émotions ou la mémoire. Le noyau gris est aussi appelé noyau gris de la base ou ganglion de la base.

• Le noyau caudé

Est constitué de fibres nerveuses, qui sont à la fois blanches et grises. Avec le putamen et le globus pallidus, ils composent les ganglions de la base (noyau gris).

Cf: Annexe 10

Quels sont les différents types de neurones?

• Les neurones

Sont des cellules qui constituent le système nerveux, ils sont tous relié entre eux de façon à former comme un réseau de câbles. Un neurone est composé d'un noyau, lequel est entouré par un corps cellulaire ou péricaryon et de deux types de prolongements: les dendrites et d'un axone.

• Les cellules pyramidales

C'est un certain type de neurones dont le nom vient du fait que leur péricaryon (corps cellulaire) est de forme triangulaire. Ces neurones sont composés d'un réseau de dendrites très développé recevant un grand nombre de synapses. Leur axone est très long. Après avoir considéré leurs propriétés morphologiques, on pense que ce genre de neurone joue un rôle important dans l'intégration des signaux convergents.

Nous connaissons plusieurs types de cellules pyramidales (qui sont différenciées de part leur localisation dans le cerveau. Notons tout de même que leur morphologie change très peu d'un genre à un autre):

• les cellules pyramidales de la couche II/III du néocortex (ce terme sera expliqué dans la rubrique évolution)
• les cellules pyramidales de la couche V du néocortex, les plus grosses
• les cellules pyramidales de la région CA1 de l'hippocampe
• les cellules pyramidales de la région CA3 de l'hippocampe

Comment le cerveau est-il subdivisé

Le cerveau est divisé en deux hémisphères ainsi qu'en quatre lobes. Chacune de ces parties ayant un fonction très précise à accomplir. Il possède également plusieurs structures importantes à l'intérieur qui seront décrites plus bas. Ainsi, on retrouve un cerveau divisé en hémisphères gauche et droits ainsi que en quatre lobes externes plus deux internes.

Quelles sont les fonctions de l'hémisphère gauche?

Nous faisons appel à l'hémisphère gauche quand nous avons à faire avec des taches demandant de la logique. Nous l'utilisons dans les domaines du langage,des mathématiques, de la mémorisations, de l'acquisitions de connaissances etc.

Cf: Annexe 3

Quelles sont les fonctions de l'hémisphère droit?

A l'inverse de l'hémisphère gauche, nous utilisons l'hémisphère droit pour tout ce qui concerne le domaine émotionnel. Ainsi nous faisons appel à lui dans tous les domaines "instinctifs" tels que faire de l'art, exprimer des émotions, rêver, prendre des décisions instinctives et qui n'ont pas besoin d'être réfléchies et ainsi de suite.

Cf: Annexe 3

Qu'est-ce que les lobes et où sont ils situés?

Les lobes sont différentes parties du cerveaux, qui s'occupent respectivement d'un sens. Il y en a quatre qui sont dits les lobes externes et deux appelés les lobes internes.

Quels sont les lobes externes?

• Le lobe occipital: reçoit les informations concernant la vision, c'est lui qui s'occupe de l'analyse visuelle (définitions des contours, des couleurs etc). Il est situé à l'arrière du cerveau près du lobe pariétal et du lobe temporal.

• Le lobe temporal : reçoit les informations relevant de l'audition ainsi que de l'odorat. Il est situé au niveau des tempes.

• Le lobe pariétal: perçoit les informations somesthésiques tels que, la douleur, la température..... et les information concernant le goût mais dans une autre aire de celle utilisée pour la douleur. Il est situé dans la partie arrière haute de la tête aux dessus du lobe occipital.

• Le lobe frontal: s'occupe de tout ce qui concerne la coordination motrice, c'est également lui qui s'occupe de tous ce qui est pensée, mémoire, raisonnement etc. Comme son nom l'indique, il est situé au niveau du front.

Quels sont les lobes internes?

• Le lobe insulaire: se trouve entre le lobe pariétal et le lobe temporal. Connu aussi sous le nom de cortex cérébral. Son rôle n'est pas encore bien défini, mais il semblerait qu'il s'occupe des fonctions limbiques connues aussi sous le nom d'émotions et de la dépendance aux drogues tel que l' endorphine.

• Le lobe limbique: se trouve être le lobe s'occupant des fonctions limbiques donc tout ce qui est de l'ordre des émotions. Le lobe insulaire, y est souvent associé.

Qu'est ce que le système limbique?

Il s'agit d'une structure présente à l'intérieur de notre cerveau et qui est principalement impliquée dans nos émotions ainsi que dans la mémoire. Les deux éléments les plus importants à l'intérieur du système limbique sont l'hyppocampe qui serait impliqué dans la mémoire à cour terme ainsi que l'hypothalamus dons le rôle est de réguler les sécrétions hormonales, l'homéostasie, les émotions ainsi que le comportement sexuel. Ces deux éléments sont reliés entre eux par une sorte "d'arche" appelée fornix.

Y a t-il d'autres structures présentes à l'intérieur de notre cerveau?

En plus du système d'irrigation sanguine, il y a un autre système composé par les ventricules cérébraux qui contiennent le liquide céphalo rachidien dont le but est de protéger le cerveau des chocs. Les deux ventricules ventricules latéraux et le troisième ventricule (milieu) communiquent entre eux à l'aide du trou de Monroe. Les deux derniers ventricules communiquent à l'aide de l'aqueduc de Sylvius et enfin le liquide sort par le trou de Magendie. Le but de ces cavités est d'empêcher que le cerveau ne s'effondre sur lui même.

Comment se déroule le développement embryonnaire de l'encéphale?

Tout commence quand nous sommes à l'état d'embryon. Il y a d'abord le tube neural qui se trouve être le système nerveux à l'état primitif. Celui-ci se différencie à un certain moment et il y a l'apparition de trois renflements, sortes de bourrelets. Ce sont des vésicules (organe en forme de poche contenant du liquide) qui se développent durant la neurogénèse qui est donc la formation de nouvelles cellules neuronales et la mise en place de différentes structures nerveuses.

• Le prosencéphale: Est une vésicule cérébrale située sur le cervelet
• Le mésencéphale: S'agit d'une partie de l'encéphale faisant partie du tronc cérébral et qui se situe au-dessus du pont
• Le rhombencéphale: Est une partie du système nerveux se situant entre la moelle épinière et le mésencéphale

Suite à cette différenciation, il y a encore une division de l'encéphale concernant sa structure et ses fonctions. Ceci a donc permis d'acquérir des capacités supplémentaires pour l'intégration. L'excroissance (sorte de protubérance, bosse) de la vésicule nommée le prosencéphale constitue le cerveau qui lui est le centre d'intégration.

Arrivé à la cinquième semaine du développement de l'embryon, il y a eu la formation de cinq autres régions à partir des trois vésicules primaires.

• Le télencéphale qui est constituer des hémisphères cérébraux et le diencéphale qui lui unit le mésencéphale et les hémisphères, parviennent du prosencéphale

• Le mésencéphale qui lui parvient du mésencéphale primaire

• Le métencéphale qui arrivé au stade d'adulte donnera le cervelet et le myélencéphale qui contient le buble rachidien, sont issus du rhombencéphale

Plus notre encéphale se développe, plus le télencéphale subit de profonds changements. La rapide croissance de celui-ci va donner naissance au bout du deuxième ou du troisième mois à deux hémisphères (gauche et droite) qui vont recouvrir le centre d'intégration de l'encéphale.

Au stade adulte, ces hémisphères dits hémisphères cérébraux, contiennent la substance blanche, la substance grise et le cortex cérébral.

Les organes constituant les centres de l'encéphale qui sont le thalamus, l'épithalamus et l'hypothalamus quant à eux viennent du diencéphale.

Le tronc cérébral à l'état adulte, lui est constitué de la structures issue du mésencéphale (mésencéphale primaire), du pont qui est issu du métencéphale et du bulbe rachidien qui provient du myélencéphale. Il faut tout de même savoir que le métencéphale donne aussi naissance à une autre structure qui se trouve en dehors du tronc cérébral. Cette structure se nomme le cervelet.

Cf: Annexe 9

Comment notre système nerveux a évolué depuis l'apparition de la vie?

Il y a plusieurs million d'années en arrière, l'évolution avait donnée naissance aux cerveaux dits reptiliens.Il s'agit d'une partie très réduite de notre cerveau présente en profondeur. Les possesseurs de ce cerveau ne pouvaient qu'effectuer des tâches basiques acquises par des apprentissages ancestraux. Ce cerveau devait limiter son utilisateur qu'a des fonctions instinctives. Suite à cela, on a vu l'apparition du système limbiques qui l'enveloppait, celui ci permettait à son possesseur des fonctions plus complexes ainsi que les fonctions émotionnelles. Enfin en tout dernier est apparu le néo-cortex enveloppant les deux autres, apparu tardivement chez les mammifères les plus évolués, sa complexité est proportionnelle à la complexité des tâches que celui ci peut accomplir. L'être humain possède un néo-cortex parmi les plus complexes du monde.

Qu'en est-il des autres types de vertébrés?

Globalement, la structure du Sn chez les vertébrés est la même à savoir un SNC plus ou moins gros selon les cas ainsi qu'un SNP assorti. La différence constatée dans les capacités cognitives proviendrait du ratio de masse cerebrale par rapport à la masse corporelle. Ainsi même si un elephant possède un cerveau plus grand que le notre, nous restons quand même plus intelligents du fait de notre rapport masse cérébrale/masse corporelle est plus élevées chez nous que chez l'éléphant.

A noter également que la présence de circonvolutions cérébrales (les "petits plis" présent à la surface du cerveau) participe à avoir une masse cérébrale plus importante dans un même volume. Ainsi, un lapin possédant un cerveau faisant à eu prés la même taille que celui d'un chat sera moins intelligent que celui-ci de part le fait que le lapin ne possède pratiquement pas de circonvolutions cérébrales contrairement au chat. C'est le chat qui possède donc un ratio masse cérébrale/masse corporelle plus élevé que le lapin du fait de la présence de circonvolutions!

Le poisson

Contrairement à la croyance populaire, les poissons ont un système nerveux particulièrement développé. Ce dernier se développe autour d'un cerveau composé de différentes parties:

• la bulbe olfactive: fonctions touchant l'odorat. Elle se situe dans la partie antérieure;
• le cerveau: s'occupe de l'odorat et un peu moins de la réalisation des mouvements volontaires, ce qui contraste avec les autres vertébrés;
• les lobes optiques: s'occupent des informations venant de la vue;
• le cervelet: pour les mouvements du corps;
• le bulbe rachidien: dirige le fonctionnement des organes internes.

Le dauphin

Les dauphins possèdent un des cerveaux les plus complexe au monde et une vaste polémique a été déclenchée à leurs sujet prétendant qu'ils seraient aussi sinon plus intelligents que les hommes... Même si il à été constaté que les dauphins possèdent un comportement social très développé ainsi qu'une certaine "intelligence", il n'y a toujours pas eu d'études prouvant de manière catégorique que les dauphins sont aussi "intelligents" que certains veulent le prétendre...

Les oiseaux

Proche du cerveau des reptiles, le cerveau des oiseaux semble cependant plus développé notamment au niveau des hémisphères cérébraux, des lobes optiques et du cervelet. Néanmoins, le cerveau des reptiles est plus performant en ce qui concerne les lobes olfactifs.

Leur cerveau peut se diviser en quatre grandes parties:

• la medulla oblongata: qui supervise la respiration, la tension artérielle, la fréquence cardiaque,...
• les grands lobes optiques: qui comme son nom l'indique joue un rôle dans la vision.
• le cervelet: s'occupant de la coordination des mouvements.
• le cerebrum: composé de deux hémisphères cérébraux ainsi que de petits bulbes olfactifs.

Cf: Annexe 10

Comment le cerveau humain a-t-il évolué à travers le temps?

Le système nerveux de l'homme a changé depuis son apparition. En effet, l'homme a du s'adapter pour pouvoir survivre. Ils ont évolué pour devenir plus complexe et plus performant.

Les premiers hommes apparus sur terre sont les Australopithèques. Ils ont pris naissance en Afrique, il y a plus de 6 millions d'années. Ils sont herbivores et ont un comportement peu évolué. Ils ont une grande mâchoire comme celui des chimpanzés. Le volume de leur cerveau mesurait 350 m3.

Ensuite sont apparus les Homo habilis, il y a environ 2 millions d'années. Le cerveau de celui-ci avait un volume de 600 cm3. Ses mains avaient une forme proche de celle de l'homme. Ils étaient assez habiles et fabriquaient des d'outils et vivaient de chasse et de cueillette.

Il y a environ 1,5 millions d'années, L'Homo erectus est venu au monde. Il a évolué et progressé durant 1 million d'années. Pour preuve son cerveau est passé d'un volume de 700 à 1300 cm3, son volume a donc doublé. Son visage s'affine et ses dents deviennent plus courtes. Grâce à son cerveau qui a évolué avec le temps, L'Homo erectus est capable de faire du feu et vit en collectivité.

Quant à l'homme de Neandertal, sa découverte s'est faite en Allemagne. Il a un crâne dont la forme est allongé et son cerveau a un volume proche de 1400 cm3. Il ne possède pas de menton mais a des sourcils prononcés. Son esprit mentale est beaucoup plus évolué que celui de l'homo erectus par exemple la pratique des rites funéraires.

L'homo sapiens sapiens est l'homme actuel donc celui du 21ème siècle. Il est apparu pour la première fois 200'000 ans plutôt. Le volume de son cerveau est 1400 cm3. L'homo sapiens possède l'un des cerveaux les plus lourds en comparaison avec son poids.

Cf: Annexe 4 et 5

Sources

http://www.medecine-et-sante.com/anatomie/anatocerveau.html

http://cours.cegep-st-jerome.qc.ca/101-902-m.f/bio903/Nerveux/partiesdesystnerveux.htm

http://lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_01/d_01_cr/d_01_cr_ana/d_01_cr_ana.html

http://www.corps.dufouraubin.com/nerveux/nerveux.htm

http://lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_09/d_09_cr/d_09_cr_dev/d_09_cr_dev.html

http://www.museum-marseille.org/marseille_cerveau_evolution.htm

http://www.tpe.walrey.fr/cerveau/foncgen/neurone.html