L’organisation structurale Plan du cours 1. La moelle épinière et les nerfs spinaux 2. Le tronc cérébral et les nerfs crâniens 3. Le cervelet 4. Le cerveau 4.1. Le diencéphale 4.2. Le télencéphale 1

Le système nerveux périphérique SNP = nerfs sensitifs et moteurs (+ ganglions + récepteurs)

Autre subdivision : SNP = SNS (somatique) càd tous les sens extéroceptifs + motricité des muscles squelettiques + SNV (végétatif) càd les sens et mot des viscères Le système nerveux central SNC = moelle épinière + encéphale

Télencéphale = noyaux profonds et cortex cérébral Diencéphale Mésencéphale Pont Bulbe rachidien Moelle épinière Cerveau Encéphale Tronc Cérébral Cervelet Télencéphale = noyaux profonds et cortex cérébral Vocabulaire : Ensemble d’axones : substance blanche, faisceau, tractus, lemnisque... (SNC), nerf (SNP), afférence/efférence Ensemble de corps cellulaires : noyau, couches (SNC), ganglion (SNP) 4

1. La moelle épinière et les nerfs spinaux Située dans le canal vertébral Colonne vertébrale  bulbe rachidien Nerfs cervicaux (8 paires)‏ 31 paires de nerfs spinaux (= segmentaires) innervant chacune une partie du corps. Nerfs thoraciques (12 paires)‏ Nerfs peuvent contenir 1 à 4 types de fibres : - somato-motrices - somato-sensitives - viscéro-motrices - viscéro-sensitives SNS (somatique)‏ Nerfs lombaires (5 paires)‏ SNV (végétatif)‏ Nerfs sacrés (5 paires)‏ Nerfs coccygiens (1 paire)‏ 5

COUPES TRANSVERSALES corne dorsale corne ventrale Nerf spinal ! Colonne fait référence parfois à cordon, parfois à corne 6

Par ex : réflexe myotatique‏ Fonctions : • Voies réflexes : Par ex : réflexe myotatique‏ 7

- sensorielle  encéphale - motrice  muscles • Transfert de l’information concernant le corps (exceptés tête et cou) : - sensorielle  encéphale - motrice  muscles transfert messages ascendants transfert messages descendants transferts messages mixtes 8

2. Le tronc cérébral et les nerfs crâniens = bulbe rachidien + pont de Varole + mésencéphale Principales fonctions : • relais cortex-moelle • sensitives et motrices de la tête et du cou • système respiratoire + cœur (SNV)‏ • veille / sommeil lésions  souvent fatales ( cortex) 9

 12 paires de nerfs crâniens (sensitifs ou moteurs ou mixtes)‏ 10

 groupes de noyaux (+ de 20 paires) : sensitifs OU moteurs 11

 autres noyaux du mésencéphale (relais) : Les colliculi  oculomotricité (colliculus >) et audition (colliculus <)‏ La substance noire  contrôle et déclenchement des mouvements Le noyau rouge  motricité bras 12

• transfert de l’information : Voies de passage : - Tractus pyramidal (faisceaux descendants)‏ - Lemnisque médian et latéral (faisceaux ascendants)‏ - Faisceau longitudinal médial (connexions noyaux du tronc)‏ 13

Principales fonctions : • tonus, posture et équilibre 3. Le cervelet Principales fonctions : • tonus, posture et équilibre • coordination et correction des mouvements 14

Epithalamus (glande pinéale), thalamus, subthalamus et hypothalamus 4. Le cerveau 4.1. Le diencéphale Epithalamus (glande pinéale), thalamus, subthalamus et hypothalamus Thalamus Epithalamus Subthalamus 15

• relais des voies sensorielles  cortex (exceptées olfactives)‏ 4.1.1. Le thalamus Groupe de noyaux Fonctions : • relais des voies sensorielles  cortex (exceptées olfactives)‏ = « porte d’entrée du cortex » • fonctions cognitives : par exemple attentionnelle (pulvinar) 4.1.2. L’hypothalamus Groupe de noyaux. Fonctions homéostatiques : • endocriniennes (efférences sur hypophyse  hormones dans le sang ) • végétatives • émotionnelles • mnésiques (corps mamillaires) • rythme circadien (afférences de la rétine sur le noyau supra-chiasmatique) 16

= ganglions de la base (ou noyaux gris centraux) + amygdale 4.2. Le télencéphale 4.2.1. Les noyaux profonds = ganglions de la base (ou noyaux gris centraux) + amygdale Ganglions de la base = striatum (noyau caudé + putamen + striatum ventral (= noyau accumbens + tubercule olfactif) => appartiennent au télencéphale) + pallidum (globus pallidus => appartient au télencéphale) + noyau sous-thalamique (= subthalamus => appartient au mésencéphale) + substance noire (=> appartient au mésencéphale) 17

Groupe de noyaux = noyau caudé + putamen + globus pallidus a) Ganglions de la base Groupe de noyaux = noyau caudé + putamen + globus pallidus  connexions avec cervelet et lobe frontal Fonction principale : • déclenchement et supervision des mouvements b) Amygdale Groupe de noyaux Fonction principale : • émotions 18

4.2.2. Le cortex cérébral 19

 augmente la surface corticale (+ 1/3)‏ a) Anatomie externe Scissure inter- hémisphérique Nombreux plissements  gyrus (= circonvolutions) et sillons (= scissures)‏  augmente la surface corticale (+ 1/3)‏ 20

Deux hémisphères cérébraux presque symétriques Face dorsale Face ventrale Deux hémisphères cérébraux presque symétriques 21

Quatre lobes par hémisphère + insula 22

Chaque lobe joue des rôles fonctionnels particuliers  lobe frontal : fonctions motrices et exécutives  lobe pariétal : fonctions somesthésiques et visuelles (motrices ?)  lobe occipital : fonctions visuelles  lobe temporal : fonctions auditives et visuelles  lobe insulaire : plurimodal 23

 structures profondes/médianes (non visibles en surface) b) Anatomie interne  structures profondes/médianes (non visibles en surface) ex : - hippocampe - gyrus cingulaire - gyrus parahippocampique - gyrus sous-calleux Fonction diverses : encodage mnésique, émotions, mémoire autobiographique... 24

Encart méthodologique : la neuroimagerie structurelle Le scanner à rayons X Mesure densité tissus (absorption rayons)‏ Reconstruction 3-D os = forte densité liquide = faible densité  faible résolution spatiale (0,5 - 1cm)‏ = discernement difficile des tissus

Encart méthodologique : la neuroimagerie structurelle L’imagerie par résonance magnétique (IRM)‏ structurelle élément organique (Hydrogène)‏ oscillations Ou IRM nucléaire ou anatomique L’hydrogène (H) des tissus est magnétique Mesure des champs magnétiques dus aux oscillations Tissus = densités d’H différentes  contrastes différents

Encart méthodologique : la neuroimagerie structurelle L’imagerie par résonance magnétique (IRM)‏ structurelle HORIZONTALE CORONALE SAGITTALE  meilleure résolution (0,1 mm)‏

c) Nomenclature des axes et coupes Pour la moelle : Plan transversal : divise le corps en 2 parties supérieure et inférieure  positions rostrale (crâniale) ou caudale Plan sagittal : divise le corps en 2 moitiés gauche et droite  positions médiale ou latérale / plan médian Plan frontal : divise le corps en 2 parties ventrale et dorsale  position antérieure ou postérieure 28

Pour l’encéphale : COUPES : HORIZONTALE CORONALE SAGITTALE 29 Axe de Forel Axe de Meynert (ou transversale ou axiale)‏ (ou frontale)‏ COUPES : HORIZONTALE CORONALE SAGITTALE 29

d) Anatomie microscopique COUPE HORIZONTALE substance grise (écorce cérébrale) = 3 mm en moyenne = corps cellulaires (très denses)‏ = plusieurs couches (3 à 6)‏ substance blanche = faisceaux d’axones  milliards de connexions 30

Encart méthodologique : la neuroanatomie La coloration de Golgi neurones étoilés neurones pyramidaux A permis à Brodmann (1909) de distinguer différentes régions dans la substance grise, caractérisées par : - structure laminaire : un type cellulaire par couche  Néocortex = 6 couches  Paléocortex, Archicortex = 3 à 4 - variation de densité des types cellulaires d’une région à l’autre

Réalisation d'un carte cytoarchitectonique du cortex :  52 aires (de Brodmann) corticales numérotées 32

Il existe une correspondance entre la structure et la fonction 33

Chaque couche corticale a des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles propres 34

e) La substance blanche Correspond aux fibres qui relient les régions du cortex et le cortex aux autres régions de l’encéphale Fibres commissurales (cortico-corticales) Fibres d’association (cortico-corticales) Fibres de projection (cortico-sous-corticales) 35

Encart méthodologique : la neuroimagerie structurelle L’IRM de diffusion Calcule les directions de diffusion (à cause des agitations thermiques) des molécules d'eau = tractographie de la substance blanche

Fibres d’association : Fibres commissurales : Corona radiata Fibres de projection : Radiations optiques Capsule interne Fibres d’association : courtes : longues : Fibres commissurales : Corps calleux 37