ORGANISATION NEURONALE PREMIÈRE PARTIE ORGANISATION NEURONALE ET STRUCTURALE Plan de la partie 1. Présentation générale du système nerveux 2. L’organisation neuronale 3. L'organisation structurale

Présentation générale du système nerveux Plan du cours 1. Organisation générale du système nerveux 2. Les systèmes associés 3. Les méthodes d’investigation du système nerveux

1. Organisation générale du système nerveux Différents niveaux d'approche : de la cellule au comportement Microscopiquement, le SN est constitué de neurones qui communiquent entre eux 5 à 120 μm = échanges ioniques (électriques) et moléculaires (chimiques)  NT 10 cm = ORGANISATION NEURONALE Expliquez : neurones avec dendrites et axone, système comme SNC SNP Macroscopiquement, le SN est constitué de groupes de neurones (structures, régions, noyaux, nerfs, systèmes, réseaux…) à fonctions et organisation anatomique précises = ORGANISATION STRUCTURALE 3

SNP 1.1. Les subdivisions anatomiques du SN SNC (central) et SNP (périphérique) encéphale Fibre nerveuse = axone SNP Nerfs sensitifs et moteurs 4

SNC SNP 1.1. Les subdivisions anatomiques du SN SNC (central) et SNP (périphérique) encéphale Encéphale Moelle épinière SNC SNP Nerfs sensitifs et moteurs 5

1.2. Les subdivisions fonctionnelles du SN Systèmes sensoriels, moteurs et associatifs (= cognitifs, intégrés)‏ perception mémoire etc. audition vision somesthésie etc. muscles squelettiques oculomotricité posture etc.

Aires sensorielles et motrices primaires SYSTEMES SENSORIELS récepteurs SNP SNC SYSTEMES INTEGRES (ASSOCIATIFS) voies sensorielles voies motrices effecteurs SYSTEMES MOTEURS Aires sensorielles et motrices primaires Aires corticales associatives

2.1. Les méninges et le système ventriculaire 2. Les systèmes associés 2.1. Les méninges et le système ventriculaire méninges

 protège le cerveau contre les chocs  homéostasie Les ventricules = barrière sang-LCR = foramen Espace sous-arachnoïdien et ventricules sont remplis de liquide céphalorachidien (LCR = ± sang)  protège le cerveau contre les chocs  homéostasie 9

artères spinales antérieure et postérieures 2.2. La vascularisation artères spinales antérieure et postérieures artères cérébrales antérieure, moyenne et postérieure Aorte dorsale 10

Les cellules de soutien (= gliales) sont aussi des cellules du SN‏ 2.3. Les cellules gliales Les cellules de soutien (= gliales) sont aussi des cellules du SN‏ Liquide interstitiel 100 milliards de neurones 10 à 50 fois plus de cellules gliales Ventricule ou épendyme

isolation électrique des axones 2.3.1. Les oligodendrocytes et les cellules de Schwann Produisent la myéline (lipides) qui entoure les axones de la plupart des neurones isolation électrique des axones facilite la conduction des messages nerveux  plusieurs axones  un seul

2.3.2. Les astrocytes et les cellules satellites Grande taille, forme étoilée Constituent des interfaces entre les neurones et le milieu extérieur Dans le SNC : Neurones – astrocytes – vaisseaux sanguins Dans le SNP : Neurones – cell satellites – liquide interstitiel

 transport = homéostasie (O2, aliments, ions, etc)  protection contre molécules toxiques = barrière hémato-encéphalique (SNC) Astrocytes et cellules endothéliales forment une jonction serrée : jonction serrée (2 cellules endothéliales) avec transporteurs spécifiques 14

2.3.3. Les épendymocytes Seulement dans le SNC Tapissent les ventricules et l'épendyme (LCR) barrière LCR - liquide interstitiel = sécrétion et absorption 2.3.4. La microglie Seulement dans le SNC Petite et forme irrégulière  rôle phagocytaire (se développent après une lésion)‏

Mais un résultat remet en cause cela : Les cellules gliales ont un rôle fonctionnel réduit, assez passif / neurones Mais un résultat remet en cause cela : réponse neuronale réponse astrocytaire Signal Ca2+ (fluorescence) Enregistrement dans cortex visuel à des stimuli visuels Les astrocytes ont des profils de réponses similaires à ceux des neurones Les astrocytes pourraient donc jouer un rôle actif dans le fonctionnement cérébral

3. Les méthodes d’investigation du système nerveux a) Étude de la structure : forme des neurones, synapses ; organisation des neurones en structures, voies, circuits, réseaux  neuroanatomie : coloration de Golgi, traceurs et techniques histochimiques  neuroimagerie structurelle : scanner, IRM structurelle et de diffusion µm cm

 neuroimagerie fonctionnelle : TEP et IRMf b) Étude du fonctionnement : mesure des variations de l'activité des neurones (électrique ou magnétique) ou des éléments nécessaires à leur fonctionnement (eau, oxygène, glucose, NT, etc.) ou du comportement (moteur)  neurophysiologie : enregistrement (unitaire, EEG/MEG) ou stimulation électrique/ magnétique  neuroimagerie fonctionnelle : TEP et IRMf  étude du comportement : lésion et psychologie cognitive µm cm

Méthodes complémentaires en termes de résolution spatiale et temporelle 19

Encart méthodologique : la neuroanatomie Généralités Étude de la structure du système nerveux : - neuroanatomie microscopique = composants du neurone - neuroanatomie macroscopique = structure globale, connexions EXEMPLE  coloration (= injection substance chimique sélectivement absorbée par éléments particuliers)  coupes  observation au microscope La coloration de Golgi Coloration des prolongements