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Système nerveux BIO 101-B42-SF Gilles Bourbonnais Cégep de Sainte-Foy BIO 101-B42-SF Gilles Bourbonnais Cégep de Sainte-Foy Anatomie fonctionnelle du système.

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1 Système nerveux BIO 101-B42-SF Gilles Bourbonnais Cégep de Sainte-Foy BIO 101-B42-SF Gilles Bourbonnais Cégep de Sainte-Foy Anatomie fonctionnelle du système nerveux

2 1. Développement embryonnaire du SNC 442 Embryon à 25 jours Le SNC se forme à partir d'un repli interne du tissu formant le dos de l'embryon. Ce tissu du dos (appelé plaque neurale) se replie vers l'intérieur jusqu'à se refermer complètement formant ainsi un tube.

3 La plaque neurale est en vert.

4 L'avant du tube neurale se divise en trois sections : cerveau antérieur, cerveau moyen et cerveau postérieur. Le cerveau antérieur se divise en télencéphale et diencéphale Le cerveau postérieur se divise en métencéphale et myélencéphale

5 Le télencéphale est énorme chez l'humain. Il recouvre presque toutes les autres structures.

6 Télencéphale Chez l'humain, le télencéphale recouvre presque toutes les autres structures Cervelet

7 Le télencéphale se divise en 2 hémisphères

8 Télencéphale Mésencéphale Pont (protubérance) Bulbe rachidien Ces trois structures forment le tronc cérébral Cervelet Diencéphale

9 Les méninges : trois membranes de tissu conjonctif Dure-mère Arachnoïde Pie-mère Le liquide cérébro-spinal (LCS) (ou liquide céphalo-rachidien) La barrière hémato-encéphalique Le SNC est protégé par: 2. Les protections du SNC 475

10 Les méninges La dure mère est formée de deux feuillets qui se séparent par endroit pour former des cavités qui s'emplissent de sang: les sinus veineux. 475 feuillets externe et interne de la dure-mère

11 Dure-mère Sinus veineux

12 L'arachnoïde se replie par endroit pour former des villosités arachnoïdiennes qui pénètrent dans le sinus veineux. Arachnoïde Villosité arachnoïdienne

13 La pie-mère est accolée à la surface de lencéphale et en suit les moindres replis. La dure mère est séparée de l'arachnoïde par l'espace subdural. L'arachnoïde est séparée de la pie-mère par la cavité subarachnoïdienne.

14 475 Notez comment la pie-mère suit les moindres replis de la surface de lencéphale

15 Ventricules latéraux (1 et 2)Ventricule 3 Ventricule 4 Le SNC contient des cavités, les ventricules, emplies d'un liquide : le liquide cérébro-spinal (ou céphalo-rachidien). Il y a en tout quatre ventricules. Le liquide cérébro-spinal

16 Moulage des cavités de l'encéphale. Ventricules latéraux (1 et 2) Ventricule 3 Ventricule 4

17

18 Foramen interventriculaire Les ventricules 1 et 2 communiquent avec le 3 par de petites ouvertures, les foramens interventriculaires. Aqueduc du mésencéphale Le ventricule 3 communique avec le 4 par l'aqueduc du mésencéphale (ou aqueduc de Sylvius). Vers la surface du SNC De petits conduits permettent au liquide du ventricule 4 de se répandre à la surface de l'encéphale (dans l'espace sous-arachnoïdien). Canal central de la moelle Le ventricule 4 se poursuit dans la moelle épinière par le canal central de la moelle épinière.

19 Le liquide cérébro-spinal (ou céphalo-rachidien) se forme à partir du sang au niveau des plexus choroïdes. Les plexus choroïdes sont formés d'un dense réseau de capillaires sanguins (plexus = entrelacement). Ils sont situés au niveau du toit de chaque ventricule

20 477

21 Il est réabsorbé par le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes. Le liquide cérébro-spinal est produit par les plexus choroïdes. Il remplit les ventricules Il sécoule dans lespace sous- arachnoïdien par des ouvertures au niveau du 4e ventricule. Il remplit lespace sous- arachnoïdien où il forme un coussin liquide Le volume total emplissant les ventricules (environ 150 ml) est renouvelé environ 3 à 4 fois par jour

22 Diapositive suivante

23 Villosité arachnoïdienne Sinus veineux Le liquide cérébro-spinal (ou céphalo-rachidien) retourne dans le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes

24

25 Une obstruction de la circulation du liquide cérébro- spinal peut provoquer l'hydrocéphalie. L'hydrocéphalie peut survenir avant la naissance ou après. Chez les bébés, les plaques osseuses formant la boîte crânienne ne sont pas encore soudées entre elles. Les ventricules gonflent sous l'effet de la pression du liquide cérébro-spinal qui s'y accumule. Les plaques osseuses du crâne s'écartent. La tête grossit. 478

26 À gauche, une radiographie d'un encéphale normal. À droite la radiographie de l'encéphale d'un hydrocéphale. Notez la taille des ventricules cérébraux.

27 On peut traiter l'hydrocéphalie en installant un drain qui permet au liquide cérébro-spinal de s'épancher dans la cavités abdominale où il peut être réabsorbé.

28 La barrière hémato-encéphalique 478 = barrière séparant le liquide interstitiel du SNC des autres liquides de lorganisme. = essentiel car le milieu interne du SNC doit demeurer rigoureusement stable, plus que le liquide interstitiel dans le reste du corps. Des variations importantes de certains ions comme le K + ou de certaines hormones et certains acides aminés pourraient gravement perturber le fonctionnement des neurones.

29 Liquide interstitiel du SNC séparé du sang des capillaires par : Endothélium continu non fenestré des capillaires. Les cellules de ces capillaires sont unies par des jonctions serrées. Capillaire fenestré Capillaire à jonctions serrées

30 Lame basale entourant la face externe des capillaires plus épaisse que celle des autres capillaires. Prolongements des astrocytes (ce sont des cellules gliales) recouvrant les capillaires (ces prolongements sont appelés pieds périvasculaires). Aussi : La fonction des pieds périvasculaires serait surtout dinduire la formation de jonctions serrées lors de la formation des capillaires.

31 La barrière hémato-encéphalique permet le passage sélectif du glucose, des acides aminés essentiels et de certains électrolytes. Elle bloque le passage de la plupart des déchets du sang, de certaines toxines et de la plupart des médicaments. Elle bloque aussi le passage de certains acides aminés et de certains ions comme le K +. La barrière ne peut pas empêcher le passage des substances liposolubles puisque ces substances peuvent traverser librement la membrane en phospholipides des cellules de lendothélium. La barrière est absente dans certaines régions de lencéphale (comme lhypothalamus ou le centre du vomissement).

32 Deux hémisphères reliés par un ruban de matière blanche : corps calleux 3. Le télencéphale 446 = cerveau proprement dit

33 Fissure longitudinale

34 Formé : Écorce de substance grise = cortex Recouvrant de la substance blanche Et des amas de substance grise: noyaux basaux Formé : Écorce de substance grise = cortex Recouvrant de la substance blanche Et des amas de substance grise: noyaux basaux Substance grise Cortex Substance blanche Noyaux basaux 447

35 Plus le cortex a une grande surface, plus il est plissé : gyrus (ou circonvolutions) et sillons Cortex Hémisphère droit Sillon Gyrus Hémisphère gauche Fissure longitudinale Les replis les plus profonds sont appelés fissures

36 Lobe frontal Lobe pariétal Lobe occipital Lobe temporal Les fissures et les sillons les plus profonds divisent le cortex en lobes : Sillon central de lhémisphère cérébral Sillon latéral Sillon pariéto-occipital 447

37 Lobe insulaire Un cinquième lobe, le lobe insulaire (ou insula) nest pas visible de lextérieur

38 446

39 Divisions fonctionnelles du cortex: Aires motrices : motricité volontaire surtout Aires sensitives : sensations conscientes Aires associatives non spécifiques : aires aux fonctions non spécifiques = aires aux fonctions complexes Somesthésie = sensations provenant de la peau, des muscles et des articulations En blanc : aires associatives non spécifiques

40 Aires liées à la motricité Aire motrice primaire Aire prémotrice Aire oculo-motrice frontale Aire motrice du langage 449

41 Aire motrice primaire Aire prémotrice Aire oculo-motrice frontale Aire motrice du langage (aire de Broca) Aire somesthésique primaire droite (contrôle le côté gauche du corps) Chaque zone de cette aire génère les mouvements volontaires dune partie précise du corps = somatotopie

42 La taille de chaque partie de laire motrice primaire est reliée à la taille de la partie du corps quelle active et, surtout, au nombre de muscles et à la finesse des mouvements que cette partie du corps peut effectuer. Si chacune des parties de notre corps avait une taille proportionnelle à laire motrice primaire qui la fait bouger.

43 Aire motrice primaire Aire prémotrice Aire oculo-motrice frontale Aire motrice du langage (aire de Broca) Coordonne les mouvements de plusieurs groupes de muscles de façon à accomplir des gestes complexes. Cette aire sactive un peu avant le début du mouvement. Envoie des influx à laire motrice primaire qui, elle, envoie ses influx aux muscles concernés. Semble jouer un rôle dans la planification des mouvements (la décision de faire un mouvement et le début de laction proprement dite).

44 Aire motrice primaire Aire prémotrice Aire oculo-motrice frontale Aire motrice du langage (aire de Broca) Contrôle les mouvements de lœil.

45 Contrôle les mouvements nécessaires à la parole. Sactive aussi lorsque nous nous préparons à parler ou que nous nous préparons à accomplir des activités motrices volontaires autres que parler. À peu près non fonctionnelle du côté droit du cerveau chez la majorité des personnes (90% des droitiers et 70% des gauchers). Aire motrice primaire Aire prémotrice Aire oculo-motrice frontale Aire motrice du langage (aire de Broca)

46 Aires liées aux sensations Aires auditives primaire et associative Aire olfactive Aire gustative Aires somesthésique primaire et pariétale postérieure Aires visuelles primaire et associative 451

47 Aires somesthésique primaire et pariétale postérieure Aire pariétale postérieure Aires visuelles primaire et associative Aires auditives primaire, associative et de Wernicke Aire olfactive Aire gustative Somesthésie = perception des sensations en provenance de la peau, des muscles et des articulations Aire somesthésique primaire : Localisation des sensations (= discrémination spatiale) Perception consciente des sensations

48 Chaque zone de cette aire perçoit les sensations volontaires dune partie précise du corps = somatotopie

49 Si chacune des parties de notre corps avait une taille proportionnelle à laire somesthésique primaire qui lui correspond. La surface corticale correspondant à chaque partie du corps est proportionnelle au nombre de récepteurs sensoriels de cette partie.

50 Aire pariétale postérieure : Intègre les informations somesthésiques reçues par laire somesthésique primaire. Permet didentifier un objet en le touchant, par exemple.

51 Aires somesthésique primaire et pariétale postérieure Aire pariétale postérieure Aires visuelles primaire et associative Aires auditives primaire et associative Aire olfactive Aire gustative Laire visuelle primaire reçoit les informations de la rétine de lœil. Chaque point de cette aire correspond à un récepteur de la rétine. Laire visuelle associative analyse les images perçues. Permet de « reconnaître » les objets ou les personnes que nous voyons. Lanalyse visuelle sétend de façon diffuse à dautres régions du cortex.

52 Aires somesthésique primaire et pariétale postérieure Aire pariétale postérieure Aires visuelles primaire et associative Aires auditives primaire et associative Aire olfactive Aire gustative Reçoivent les influx provenant de loreille interne (aire primaire) et les interprètent (aire associative). Participent avec dautres régions moins définies (dans les lobes frontaux, entre autre), à la compréhension du langage.

53 Aires somesthésique primaire et pariétale postérieure Aire pariétale postérieure Aires visuelles primaire et associative Aires auditives primaire et associative Aire olfactive Aire gustative Laire olfactive est située dans le repli interne du lobe temporal (non visible de lextérieur). Perception des sensations olfactives (les odeurs) et donc du goût. Laire gustative correspond à une partie de la langue dans laire somesthésique primaire. Reçoit les influx des récepteurs du goût de la langue (sucré, salé, amer, acide)

54 VOIES SENSITIVES MENANT AU CORTEX Notez le changement de côté qui sopère dans la moelle épinière ou dans le bulbe rachidien (structure du tronc cérébral) = décussation Toutes les informations provenant du côté gauche parviennent au cerveau droit et toutes celles provenant du côté droit parviennent au cerveau gauche. 488

55 VOIES MOTRICES PROVENANT DU CORTEX MOTEUR Notez encore le changement de côté qui sopère dans la moelle épinière. Le cerveau droit contrôle les mouvements du côté gauche et le cerveau gauche, ceux du côté droit. 491

56 Aires associatives non spécifiques du cortex Utilisons-nous vraiment que 10% de notre cerveau? Certaines aires associatives sont reliées à des fonctions précises. Ex. aire pariétale postérieure (somesthésie), aire prémotrice (mouvements) Dautres, très vastes chez lhumain, ne sont pas associées à des fonctions précises. En blanc : aires associatives non spécifiques du cerveau Aires associées à : pensée, créativité, élaboration des actions futures, personnalité, conscience, etc. 452 À lire : p. 452

57 Les noyaux basaux Noyaux basaux 453

58 Les noyaux basaux N.B. le thalamus fait partie du diencéphale; il ne fait pas partie des noyaux basaux

59 Fonctions de noyaux basaux Fonctions reliées aux mouvements (sauf les corps amygdaloïdes dont la fonction est reliée aux émotions). Reçoivent des informations de lensemble du cortex et produisent des influx vers laire prémotrice et le cortex frontal (mais pas vers les voies motrices directement). Rôle important dans le déclenchement et la cessation des mouvements. Régulation de lintensité des mouvements (surtout mouvements lents et stéréotypés comme le mouvement des bras au cours de la marche). Inhibition des mouvements antagonistes ou superflus. À lire : La maladie de Parkinson, p

60 Formé de: Épithalamus Thalamus Hypothalamus 4. Le diencéphale 456

61 Thalamus Formé de 2 masses ovoïdes reliées par une commissure, ladhérence interthalamique (commissure = faisceau de neurofibres reliant deux structures). Chaque masse est formée dune douzaine de noyaux (substance grise) aux fonctions spécifiques. 456

62 = « porte dentrée du cortex » : presque tous les influx se rendant au cortex passent par le thalamus. presque toutes les informations sensorielles en route pour le cortex y font relais (synapse). « Tri » de linformation (les influx aux fonctions semblables sont regroupés et dirigés vers la zone appropriée du cortex) Fonctions du thalamus 456

63 Hypothalamus Contrôle de tous les organes végétatifs par le système nerveux autonome (SNA). Rôle dans les émotions (structure centrale du système limbique, le système lié aux émotions). Régulation de la température. Régulation de la faim et de la soif. Régulation cycle veille-sommeil. Contrôle du système hormonal par le contrôle de lhypophyse. 458

64 Épithalamus Extrémité forme le corps pinéal (ou glande pinéale). Sécrète lhormone mélatonine. Rôle (avec lhypothalamus) dans la régulation du cycle circadien (cycle veille-sommeil). Rôle important dans les cycles annuels chez les animaux (période de reproduction, par exemple). Chez lhumain ??? 458

65 Formé de : Mésencéphale (pédoncules cérébraux et tubercules quadrijumeaux) Pont (ou protubérance) Bulbe rachidien 5. Le tronc cérébral 458

66 ou colliculus

67 Formé de substance blanche contenant des amas de substance grise (noyaux) Substance blanche: Fibres myélinisées : liaison entre moelle et structures supérieures et avec cervelet. Substance grise: activités réflexes Centres respiratoires : contrôle respiratoire Centre cardio-vasculaire Déglutition et vomissement Réflexes auditifs et visuels 463

68 Certains noyaux du tronc = formation réticulaire = ensemble de noyaux situés tout le long du tronc cérébral formés de neurones dont les longs axones se ramifient en milliers de branches dans tout le reste de lencéphale. Lextrémité de ces axones sécrète des neurotransmetteurs, des substances chimiques qui modifient le fonctionnement des neurones qui y sont sensibles. Les neurotransmetteurs agissent un peu comme des hormones. Ces neurotransmetteurs interviennent dans: Mouvements (neurones à dopamine) Régulation des états émotionnels (neurones à dopamine, à sérotonine et à adrénaline) Activation de toute lactivité du cerveau : système réticulaire activateur 467

69 Exemple : le système dopaminergique du tronc cérébral. Les corps cellulaires des neurones de ce systèmes sont regroupés en deux noyaux gris dans les pédoncules cérébraux. Lextrémité de leurs longs axones, qui atteignent les lobes frontaux et les corps striés (noyaux basaux ), sécrètent le neurotransmetteur dopamine. Ce neurotransmetteur modifie le fonctionnement de nombreux neurones qui y sont sensibles. La maladie de Parkinson est due au mauvais fonctionnement des neurones de la substantia nigra qui diminuent leur production de dopamine au niveau des corps striés. = corps striés

70 Système réticulaire activateur ascendant 467 Neurones dont la fonction est de maintenir actif lensemble de lencéphale en sécrétant des neurotransmetteurs qui activent les neurones des structures supérieures. Les neurones du système réticulaire activateur sont eux-mêmes stimulés par les influx des voies sensitives qui passent par le tronc cérébral. Le système réticulaire ascendant sert aussi de « filtre » : il arrête les signaux répétitifs, familiers ou faibles.

71 ~11% du volume, mais 50% des neurones. Coordination des mouvements complexes. Maintien de léquilibre. Reçoit des informations des yeux, des propriocepteurs (récepteurs dans les muscles et les articulations) et de loreille interne. Le cervelet envoie des informations au cortex moteur qui, lui, agit sur les muscles (le cervelet nagit pas sur les muscles). 6. Le cervelet 463

72

73 Lien entre lencéphale et tous les organes reliés aux nerfs rachidiens (substance blanche). Intégration de certaines fonctions : réflexes simples (substance grise). Les nerfs rachidiens se divisent en deux branches à leur jonction avec la moelle. La moelle épinière a deux fonctions 7. La moelle épinière et larc réflexe 482 Substance blanche Substance grise

74 Protections : vertèbres et méninges

75 Ponction lombaire se fait dans la cavité subarachnoïdienne. Anesthésie par épidurale se fait dans la cavité épidurale.

76 Ponction lombaire La ponction lombaire permet de prélever un peu de liquide cérébrospinal pour analyse (déterminer s'il y a présence de bactéries ou de virus, par exemple). La moelle épinière se termine au niveau de la vertèbre L1 (1ere vertèbre lombaire). La ponction se fait sous la L1 afin d'éviter de léser la moelle.

77 Anesthésie épidurale On injecte un produit anesthésiant dans le coussin graisseux situé entre la vertèbre et la dure mère (espace épidural). Espace épidural

78 On introduit un cathéter (mince tube de plastique) par l'aiguille qui a été enfoncée jusque dans l'espace épidural. Une fois le cathéter en place, on retire l'aiguille (en laissant le cathéter en place). Le produit anesthésiant est ensuite injecté sur demande par le cathéter. L'anesthésie épidurale est surtout utilisée pour diminuer les douleurs de l'accouchement. On l'utilise aussi pour les césariennes. Elle n'entraîne aucune complication.

79 Substance blanche : Faisceaux ascendants = neurofibres de la voie sensitive Faisceaux descendants = neurofibres de la voie motrice 486

80 Réflexes spinaux Réflexe = comportement automatique involontaire. Réflexes spinaux Réflexe = comportement automatique involontaire. Plusieurs réflexes dus à des circuits de neurones de la moelle épinière situés dans la substance grise. Réflexe : dû à un circuit de neurones où un neurone sensitif est relié (synapse) à un ou plusieurs neurones moteurs

81 Réflexe de flexion du bras

82 Le coup sur le tendon de la rotule étire soudainement le muscle extenseur. Stimulation du récepteur sensible à létirement dans le muscle extenseur. Stimulation du neurone moteur du muscle extenseur. Il ny a pas de neurone dassociation dans ce réflexe.

83 = portion du système nerveux assurant la régulation du milieu interne (contrôle des organes végétatifs) Formé de deux ensembles de fibres nerveuses: Système sympathique Système parasympathique La plupart des organes reçoivent des terminaisons sympathiques et des terminaisons parasympathiques. 8. Le système nerveux autonome

84 Fibres sympathiques: proviennent de la moelle épinière. Fibres parasympathiques: La plupart sont dans des nerfs crâniens (le nerf vague, no. X, surtout).

85 Le lien entre le SNC et l'organe se fait par deux neurones Neurone sympathique préganglionnaire Neurone sympathique postganglionnaire Neurone parasympathique préganglionnaire Neurone parasympathique postganglionnaire 552 et 554

86 Sympathique : Neurone préganglionnaire court Neurone postganglionnaire long : relâche sur lorgane de la noradrénaline Sympathique : Neurone préganglionnaire court Neurone postganglionnaire long : relâche sur lorgane de la noradrénaline court long noradrénaline Parasympathique : Neurone préganglionnaire long Neurone postganglionnaire court : relâche sur lorgane de lacétylcholine Parasympathique : Neurone préganglionnaire long Neurone postganglionnaire court : relâche sur lorgane de lacétylcholine long court acétylcholine

87

88 Système sympathique: Actif en cas durgence. Prépare lorganisme à affronter un danger : attaque ou fuite. Système parasympathique: Actif au repos. En pratique, les deux systèmes sont toujours actifs (annulent leurs effets respectifs). 561

89 Notez, dans le tableau de la p. 561, quels sont les effets respectifs du sympa et du para sur les organes suivants : Œil (iris)Muscles du tube digestif Glandes salivairesReins Médulla surrénaleVaisseaux sanguins CoeurVessie PoumonsFoie

90 Toutes les fibres nerveuses sensorielle et motrices se croisent dans le SNC = décussation des fibres Hémisphère gauche : relié au côté droit du corps Hémisphère droit : relié au côté gauche du corps 9. Cerveau gauche et cerveau droit

91 Contrôle côté droit du corps Plus habile que le droit (90% = droitiers) Langage parlé (aire de Broca, entre autre) Raisonnement analytique, logique, séquentiel (mieux que le droit) Contrôle côté gauche du corps Perception 3D meilleure que le gauche Intuition plus que logique Sensibilité musicale, artistique Hémisphère gauche: Hémisphère droit:

92 Patients « split-brain » = section du corps calleux On place dans la main gauche dun patient « split-brain » un objet quil ne peut pas voir. Si on lui demande ce quil a dans la main, que va-t-il répondre ?

93 10. Le système limbique 466 =ensemble de structures impliquées dans les émotions. = cerveau émotionnel ou affectif

94 11. La conscience 469 = perception consciente de lenvironnement, maîtrise des actions volontaires et capacité de traiter linformation par des activités mentales supérieures (pensée, logique, jugement, etc.) 1.Vigilance 2.Somnolence ou léthargie 3.Stupeur 4.Coma Les niveaux de conscience :

95 La perte de conscience 469 Évanouissement (ou syncope) = brève perte de conscience Généralement dû à un manque dirrigation dune partie de lencéphale. Coma = absence totale et prolongée de réponse aux stimulus Peut être irréversible suite à des lésions irréparables = mort cérébrale

96 FIN


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