Organisation de l'encéphale des Vertébrés : UNIVERSITÉ DU LITTORAL CÔTE D'OPALE Organisation de l'encéphale des Vertébrés : développement embryonnaire et principales fonctions Aurélie PANNEKOUCKE et Chloë VIANDIER L3 Biologie Responsable pédagogique : Dorothée VINCENT Année universitaire 2009-2010 1

Introduction Encéphale = cerveau + tronc cérébral + cervelet Tronc cérébral = mésencéphale + pont + bulbe rachidien Encéphale + moëlle épinière = Système Nerveux Central 2

Gamètes → Fécondation → Zygote → Carte des territoires présomptifs : 3

Comment se développe l'encéphale à partir du neuroderme ? Quelles sont les principales fonctions des différents compartiments de l'encéphale ? 4

Plan Partie I : Développement embryonnaire de l'encéphale Stade 3 vésicules Stade 5 vésicules Devenir de ces vésicules et nerfs crâniens associés Partie II : Fonctions principales de l'encéphale Télencéphale, centre de la volonté Diencéphale, centre des fonctions autonomes Mésencéphale, centre de la vue et de l'ouïe, gestionnaire de la douleur Métencéphale, centre de l'équilibre Myélencéphale, centre des régulations 5

Partie I : Développement embryonnaire de l'encéphale Neurulation : 1ère étape : plaque neurale 2ème étape : gouttière neurale 6

3ème étape : fusion des crêtes neurales 4ème étape : tube neural 7

Plicature neurale de l'axe embryonnaire Puis formation de la 1ère vésicule par renflement du tube neural 8

Stade 3 vésicules Les vésicules primitives 9

Développement des organes des sens centraux Le tube neural se découpe en neuromères, qui formeront : Les vésicules optiques (sur les cotés du prosencéphale) Les bulbes olfactifs (en avant du prosencéphale) Les vésicules otiques (sur les côtés du rhombencéphale)‏ 10

1. Flexion mésencéphalique : prosencéphale contre rhombencéphale 2. Flexion cervicale : rhombencéphale contre moëlle épinière 11

Télencéphale Prosencéphale Diencéphale Mésencéphale Mésencéphale Rhombencéphale Télencéphale Diencéphale Mésencéphale Métencéphale Myélencéphale 12

Stade 5 vésicules Les vésicules secondaires 13

Apparition de la flexion pontique Formation des lèvres rhombiques : ébauche du cervelet 14

Devenir des vésicules et nerfs crâniens associés 15

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Partie II : Fonctions principales de l'encéphale Télencéphale, centre de la volonté Le développement du télencéphale donne naissance aux deux hémisphères cérébraux (ventricules I et II)‏ Au départ, le cerveau a un aspect lisse Puis, il y a augmentation de la surface et du volume 17

La croissance se fait par des mouvements qui se dirigent : - D'abord vers l'arrière - Puis vers le bas - Et se replient vers l'avant 18

L'augmentation rapide et démesurée du volume du néocortex forme des sillons et des plis (plis cérébraux). On peut ainsi définir quatre lobes grâce à ces sillons. 19

Raisonnement et motricité volontaire Comportements de survie de l'individu et de l'espèce = instincts (agression, fuite, reproduction, repos)‏ Archicortex = hippocampe Paléocortex = système limbique Néocortex = hémisphères cérébraux Raisonnement et motricité volontaire 20

Diencéphale, centre des fonctions autonomes Thalamus Hypothalamus Epithalamus 21

Thalamus Filtre les informations qui arrivent au cortex Relais des voies de la sensibilité consciente. Centre des réflexes émotionnels (émotions involontaires)‏ 22

Hypothalamus Contrôle le système nerveux autonome Contrôle le système endocrine Contrôle le système limbique 23

Epithalamus Contrôle des cycles éveil/sommeil Intervient aussi dans les fonctions autonomes Interface entre système limbique et le reste du cerveau 24

Mésencéphale, centre de la vue et de l'ouïe, gestionnaire de la douleur Partie dorsale : forme les tubercules quadrijumeaux Supérieurs : informations visuelles Inférieurs : informations auditives Partie ventrale : contient les noyaux moteurs (nerfs crâniens III et IV)‏ Zone marginale : voie de passage des fibres (du cortex vers les centres)‏ 25

Métencéphale, centre de l'équilibre Partie ventrale → Pont Partie dorsale → Cervelet 26

Protubérance annulaire Pont Protubérance annulaire Lieu de passage des fibres (du cortex, du cervelet et de la moëlle épinière)‏ Rôle dans la motricité Contribue à la sensibilité du visage Participe aux fonctions autonomes 27

Cervelet Contrôle le tonus musculaire Maintien de l'équilibre et de la posture Coordination des mouvements 28

Archéocérébellum = lobe flocculo nodulaire Archéocérébellum = lobe flocculo nodulaire. Il contrôle les mécanismes de la station debout Paléocérébellum = vermis et partie intermédiaire des hémisphères. Il contrôle l'information venant des membres (réflexes de redressement et adaptation de la posture) Néocérébellum = partie latérale des hémisphères. Il est responsable des mouvements fins des mains et des doigts 29

Myélencéphale, centre des régulations Forme le bulbe rachidien Jonction avec la moëlle épinière Intervient dans les actions involontaires Centre de régulation (respiration, rythme cardiaque, cycles du sommeil)‏ Partie ventrale : lieu de passage de la voie pyramidale (impliquée dans la motricité volontaire)‏ 30

Conclusion Toutes les structures de l'encéphale sont mises en place à partir du neuroderme : Tube neural 1ère vésicule 3 vésicules (vésicules primitives)‏ 5 vésicules (vésicules secondaires)‏ 31

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Ce qui différencie l'Homme de l'animal vient- il de cette structure ? Perspectives Ce qui différencie l'Homme de l'animal vient- il de cette structure ? La conscience et l'« intelligence » propres à l'Homme sont-elles dues à l'importance de ce néocortex ? 34

Merci de votre attention ! 35