Atlas du cerveau

Introduction

"Du cerveau et du cerveau seul naissent nos plaisirs, nos joies, nos rires et plaisanteries, ainsi que nos peines, nos douleurs et nos chagrins" Hippocrate

Le système nerveux central (SNC) est constitué de l'encéphale et de la moelle épinière , tous les deux immergés dans le liquide céphalorachidien (LCR).

D'un poids d'environ 1,4 kilogrammes (3 livres), l'encéphale est composé de trois structures principales : le cerveau , le cervelet  et le tronc cérébral .

Cerveau - il est constitué de deux hémisphères (gauche et droit), qui à leur tour comprennent quatre lobes  chacun (frontal, pariétal , occipital  et temporal). La couche extérieure du cerveau est dénommée cortex cérébral .ou "substance griseElle recouvre les noyaux situés à l'intérieur de la substance blanche  des hémisphères cérébraux.

• Substance grise – la substance grise de l'encéphale est composée de corps cellulaires neuronaux arrangés en masses denses. La substance grise forme les régions de l'encéphale régissant le contrôle musculaire, les perceptions sensorielles comme la vue et l'ouïe, la mémoire, les émotions et la parole.
• Substance blanche – le tissu neuronal qui est principalement formé d'axones (les prolongements filiformes de la cellule nerveuse entourés de myéline ), est appelé substance blanche, ou diencéphale. Située entre le tronc cérébral et le cervelet, la substance blanche compose les structures centrales de l'encéphale, telles que le thalamus  et l'hypothalamus. Les noyaux de la substance blanche participent à la transmission des informations sensorielles du reste du corps au cortex cérébral, ainsi qu'à la régulation des fonctions autonomes (inconscientes) telles que la température du corps, la fréquence cardiaque et la pression artérielle. Certains noyaux dans la substance blanche participent à l'expression des émotions, à la libération d'hormones par l'hypophyse, et à la régulation de l'appétit et de la soif. En règle générale, ces noyaux sont considérés comme faisant partie du système limbique .

Cervelet – responsable de la fonction psychomotrice, le cervelet coordonne l'influx de données sensorielles provenant de l'oreille interne et des muscles pour permettre un contrôle précis de la posture et des mouvements.

Tronc cérébral – situé à la base du cerveau, il forme le lien entre le cortex cérébral, la substance blanche et la moelle épinière. Le tronc cérébral joue un rôle dans le contrôle de la respiration, du sommeil et de la circulation.

Parmi les autres régions importantes de l'encéphale, on compte notamment les noyaux gris centraux , le thalamus, l'hypothalamus, les ventricules , le système limbique, et le système réticulé activateur.

Noyaux gris centraux

Les noyaux gris centraux sont composés du noyau caudé, du putamen et du pallidum, et participent au contrôle de la motricité. Ces groupes de cellules/noyaux très spécialisés sont situés dans la substance blanche, sous le cortex cérébral.

Thalamus et hypothalamus

Le thalamus et l'hypothalamus sont des structures internes importantes. Le thalamus maintient un réseau étendu de connections avec le cortex et avec de nombreuses autres parties de l'encéphale, notamment les noyaux gris centraux, l'hypothalamus et le tronc cérébral. Il est capable de percevoir la douleur, mais pas de la situer avec précision. L'hypothalamus a plusieurs fonctions importantes, y compris le contrôle de l'appétit, de la structure du sommeil, de la libido et de la réaction à l'anxiété.

Ventricules

L'encéphale présente plusieurs cavités appelées "ventricules". Les ventricules sont remplis de LCR, qui est sécrété dans leur paroi. Le LCR recouvre aussi la surface extérieure de l'encéphale et protège ce dernier des traumatismes, maintient et contrôle l'environnement extracellulaire et assure la circulation des hormones sécrétés par le système endocrinien. C'est lui que l'on prélève de la colonne vertébrale d'un patient lors d'une ponction lombaire (PL). La PL permet de savoir si les concentrations de glucose et d'électrolytes dans le LCR sont normales, et de déceler les signes d'infection dans l'encéphale ou à proximité de celui-ci.

Système limbique

Le système limbique n'est pas une structure, mais un réseau de voies nerveuses intégrant certaines structures situées en profondeur dans les lobes temporaux, telles que l'hippocampe et l'amygdale. Au moyen de connexions avec le cortex cérébral, la substance blanche et le tronc cérébral, le système limbique participe au contrôle et à l'expression des humeurs et de l'émotion, dans le traitement et le stockage des souvenirs récents, et dans le contrôle de l'appétit et des réactions émotionnelles à la nourriture. Toutes ces fonctions sont souvent affectées dans la dépression et le système limbique a été impliqué dans la pathogenèse de cette dernière. Le système limbique est également relié à certaines parties du système neuro-endocrinien et du système nerveux autonome; certains troubles neurologiques, p.ex. l'anxiété, sont associés à des perturbations touchant à la fois le système endocrinien et le système nerveux autonome.

Système réticulé activateur

Au coeur du tronc cérébral se trouve un groupe de noyaux appelé la formation réticulée. Ces noyaux reçoivent leurs informations de la plupart des systèmes sensoriels de l'organisme (p.ex., la vue, l'ouïe, l'odorat, le goût, etc.) et de certaines autres parties de l'encéphale, notamment du cervelet et des hémisphères cérébraux.

Certains neurones  de la formation réticulée se projettent au contact des motoneurones de la moelle épinière et exercent une influence sur, entre autres, le contrôle cardio-vasculaire et respiratoire. La formation réticulée contient aussi des neurones qui se projettent jusqu'à la plupart des autres parties de l'encéphale. Les fibres ascendantes de la formation réticulée forment un réseau appelé le système réticulé activateur, qui exerce une influence sur l'éveil et le degré général d'activation et de conscience – qui peuvent tous être perturbés chez les patients déprimés.

L'encéphale et les différentes régions de ce dernier peuvent être illustrés à l'aide d'images qui les présentent à partir de différents angles ou "coupes". Les coupes utilisées le plus souvent sont la coupe sagittale médiane  (ou tout simplement, d'avant en arrière) et la coupe frontale .

En dépit de son extrême complexité, le cerveau n'est composé, en grande partie, que de deux types de cellules : les neurones et les cellules gliales . Il contient plus de 100 000 millions de neurones et encore plus de cellules gliales. On estime que le cortex cérébral à lui seul contient plus de 10 000 millions de cellules.

Neurones

Les neurones participent à la transmission des informations – ils reçoivent, traitent et relaient les informations au moyen de leur structure hautement spécialisée. Les neurones sont composés d'un corps cellulaire et de deux types de prolongements – les dendrites  et un axone . La plupart des neurones possèdent de nombreux dendrites, mais un seul axone.

La plupart des neurones sont incapables de division ou de réparation cellulaire. Cette incapacité fait qu'un traumatisme, une intoxication, le manque d'oxygène et un AVC endommagent le système nerveux de façon irréversible.

Les neurones utilisent leur structure hautement spécialisée autant pour envoyer que pour recevoir des signaux. Chaque neurone individuel reçoit des informations de milliers d'autres neurones, pour à son tour les renvoyer à des milliers d'autres neurones. Les informations sont relayées d'un neurone à l'autre au moyen de la neurotransmission. C'est un processus indirect qui a lieu dans l'espace entre la terminaison nerveuse (le bout du nerf) et le corps de la cellule suivante. Cet espace est dénommé "fente synaptique" ou "synapse".

Névroglie

Les cellules gliales sont une composante majeure du système nerveux central qui, sans participer de façon directe à la neurotransmission, jouent un rôle de soutien qui contribue à la définition des contacts synaptiques et au maintien des capacités de transmission des signaux des neurones. On trouve dans l'encéphale (ou le SNC) divers types de cellules gliales, y compris des astrocytes, des oligodendrocytes, et de la microglie. Le nombre total de cellules gliales est environ trois fois supérieur à celui des neurones.

Les cellules gliales sont plus petites que les neurones et ne possèdent ni axones ni dendrites. Parmi les rôles bien définis des glies, on compte notamment : la modulation de la vitesse de propagation des impulsions nerveuses; le contrôle de l'absorption des neurotransmetteurs ; ainsi qu'une influence critique pendant le développement et l'âge adulte. Par ailleurs, on trouve des preuves permettant de penser que les cellules gliales assisteraient (ou, dans certains cas, entraveraient) le rétablissement à la suite d'une lésion neuronale, et qu'elles joueraient un rôle dans plusieurs maladies, parmi lesquelles la maladie d’Alzheimer, la sclérose en plaques  et d'autres affections du système nerveux central et périphérique.

Aristote (384-322 avant J.-C.), sachant que la stimulation du cerveau par le toucher n'éveille aucune sensation, en conclut que le cœur devait être l'organe de contrôle des sensations.