Organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux PDF

Mineure Neurosciences L1 BECV Organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux Responsable : Elisabeth Pellegrini [email protected] 1  Quelques informations importantes...

Mineure Neurosciences L1 BECV Organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux Responsable : Elisabeth Pellegrini [email protected] 1  Quelques informations importantes 1 Travaux pratiques et dirigés La présence aux travaux pratiques et dirigés est obligatoire. Un contrôle de présence pourra être effectué. Toute absence devra être dûment justifiée. Absence injustifiée (ABI) Toute absence injustifiée (ABI) à une séance de TP peut entrainer une pénalité de 0,25 point sur le résultat final de l’UE. 2  2 Épreuves écrites de contrôle continu Les épreuves de substitution n’existent plus sauf cas exceptionnel Etudiants relevant d'un régime spécial d’études Les étudiants bénéficiant d'un régime spécial d’études qui ne peuvent participer à une épreuve de contrôle continu ont droit à une épreuve de substitution, conformément aux Modalités de Contrôle des Connaissances et Compétences (MCCC) de l'université. (voir informations données lors de la réunion de rentrée) 3  2 Épreuves écrites de contrôle continu Autres étudiants Toute absence à une épreuve de contrôle continu entraine automatiquement une note de 0 à l’épreuve. Absence non justifiée : l'absence est marquée comme injustifiée (ABI) sur le relevé de notes. Absence justifiée : l'absence sera alors déclarée justifiée (ABJ) sur le relevé de notes. Épreuve de Substitution pour Cas Exceptionnels Dans des cas de force majeure ou de circonstances exceptionnelles, un étudiant peut demander à passer une épreuve de substitution à la fin du semestre, limitée à une par UE. La recevabilité du motif et de son justificatif est appréciée par l’enseignant responsable de l’UE (Elisabeth Pellegrini) et le responsable d'année (Céline Josso) Évaluation de la demande : en fin de semestre par le responsable de l'UE et le responsable d’année. (voir informations données lors de la réunion de rentrée) 4  Mineure Neurosciences L1 BECV Organisation anatomique et fonctionnelle du système nerveux Responsable : Elisabeth Pellegrini [email protected] 5 I- Qu’est ce que le système nerveux ? Un système de régulation qui nous permet de …… 6 I- Qu’est ce que le système nerveux ? Un système de régulation qui nous permet de …… § De percevoir des informations sensorielles. (environnement et intérieur de notre organisme) 7 I- Qu’est ce que le système nerveux ? Un système de régulation qui nous permet de …… § De percevoir des informations sensorielles. (environnement et intérieur de notre organisme) § De transmettre et d’analyser (intégrer) des informations sensorielles 8 I- Qu’est ce que le système nerveux ? Un système de régulation qui nous permet de …… § De percevoir des informations sensorielles. (environnement et intérieur de notre organisme) § De transmettre et d’analyser (intégrer) des informations sensorielles. § De générer des commandes motrices appropriées qui seront adressées à des effecteurs. Exemples d’effecteurs. Muscles permettant de marcher, courir, rire, parler, attraper…. Cœur et vaisseaux sanguin (pression artérielle, fréquence cardiaque) Organes de la digestion (estomac, intestin, pancréas …)….. 9 I- Qu’est ce que le système nerveux ? Un système de régulation qui nous permet de …… § De percevoir des informations sensorielles. (environnement et intérieur de notre organisme) § De transmettre et d’analyser (intégrer) des informations sensorielles. § De générer des commandes motrices appropriées qui seront adressées à des effecteurs. Exemples d’effecteurs. Muscles permettant de marcher, courir, rire, parler, attraper…. Cœur et vaisseaux sanguin (pression artérielle, fréquence cardiaque) Organes de la digestion (estomac, intestin, pancréas …)….. § De réaliser les fonctions cognitives. 10 Parler, penser, réfléchir, planifier des actions, mémoriser, ressentir des émotions…..  II- Le tissu nerveux Le système nerveux est composé de tissu nerveux associés à d’autres tissus. Tissu nerveux 2 catégories de cellules NEURONES et CELLULES GLIALES 11 Les neurones présentent différents territoires anatomiques et fonctionnels. Dendrites Terminaison synaptique (Neurotransmetteurs) Axone Corps cellulaire Les cellules cibles peuvent aussi être des fibres musculaires et des cellules glandulaires 12  Il existe différentes catégories de cellules gliales. Cellules de Schwann et Oligodendrocytes forment les gaines de myéline autour des axones. Cellules de Schwann (SNP) Oligodendrocytes (SNC) Autour des axones du système Autour des axones du système nerveux nerveux périphérique central (SNP = nerfs + ganglions) (SNC = encéphale + moelle épinière) Nœuds de Ranvier Couches de myéline produites par la cellule de Schwann Cellule de Gaine de Nœuds de Schwann myéline Ranvier Noyau de la Axone cellule de Schwann 13  Astrocytes (SNC) - Forme étoilée - Rôle dans la barrière hémato-encéphalique (pieds astrocytaires enveloppant les capillaires sanguins) - Contrôle de la composition du milieu extracellulaire - (recapture de neurotransmetteurs, excitabilité des neurones) 14  Astrocytes Ependymocytes (SNC) (cellules épendymaires) (SNC) - Forme étoilée - Bordent les ventricules et le canal de l’épendyme - Rôle dans la barrière hémato-encéphalique - Echanges entre le liquide (pieds astrocytaires enveloppant les céphalorachidien et le capillaires sanguins) système nerveux central - Contrôle de la composition du milieu extracellulaire - (recapture de neurotransmetteurs, excitabilité des neurones) Ventricule ou canal de l’épendyme Ependymocytes 15  Astrocytes Ependymocytes Cellules de la microglie (SNC) (cellules épendymaires) (cellules microgliales) (SNC) (SNC) - Forme étoilée - Bordent les ventricules et - Eliminent les débris le canal de l’épendyme cellulaires - Rôle dans la barrière hémato-encéphalique - Echanges entre le liquide Exemple = cellules en (pieds astrocytaires enveloppant les céphalorachidien et le dégénérescence capillaires sanguins) système nerveux central (neurones, cellules - Contrôle de la gliales, cellules composition du milieu endothéliales) extracellulaire - (recapture de neurotransmetteurs, excitabilité des neurones) Ventricule ou canal de l’épendyme Ependymocytes 16 III- Organisation générale du système nerveux chez l’Humain et de ses dispositifs de protection Encéphale A- Organisation générale du système nerveux Système Nerveux --->>> Deux parties Système nerveux central SNC Encéphale (cerveau-cervelet-tronc cérébral) Moelle épinière Système nerveux périphérique SNP Nerfs Ganglions 17  Informations Environnement sensorielles Milieu intérieur SNP Intégration d’informations sensorielles SNC Genèse de commandes motrices Cognition SNP Informations Vie de relation motrices Vie végétative SNP somatique SNP végétatif (muscles squelettiques) (muscles lisses, muscle 18 cardiaque, glandes) B- Dispositifs de protection du système nerveux central boîte crânienne 1) Boîte crânienne et vertèbres >>>>>> Protection mécanique du SNC vertèbres Ne pas apprendre les différents os de la boîte crânienne 19 2) Les méninges, un autre dispositif de protection mécanique 3 enveloppes de tissu conjonctif >>>>>> entre la boite crânienne et le cerveau >>>>>> entre les vertèbres et la moelle épinière (Deux feuillets) Vaisseaux sanguins Liquide céphalo-rachidien (LCR) (en contact avec le tissu nerveux, sous l’arachnoïde) 20 3) Le LCR, un autre dispositif de protection mécanique Le LCR situé dans les méninges, dans l’espace sous-arachnoïdien, protège mécaniquement le SNC. 21 3) Le LCR, un autre dispositif de protection mécanique Le LCR situé dans les méninges, dans l’espace sous-arachnoïdien, protège mécaniquement le SNC. Où est produit le LCR que l’on retrouve dans l’espace sous-arachnoïdien ? 22 3) Le LCR, un autre dispositif de protection mécanique Le LCR situé dans les méninges, dans l’espace sous-arachnoïdien, protège mécaniquement le SNC. Où est produit le LCR que l’on retrouve dans l’espace sous-arachnoïdien ? >>> Plexus choroïdes Où sont situés les plexus choroïdes ? 23 Les plexus choroïdes sont situés dans des cavités du cerveau appelées ventricules. (Ventricules 1 et 2) Les plexus choroïdes sont situés dans les ventricules latéraux et dans le quatrième ventricule. Les ventricules sont en continuité avec une cavité présente dans la moelle épinière : >> Canal de l’épendyme ou canal épendymaire 24  Organisation des plexus choroïdes et composition du LCR Epithélium + déchets métaboliques, hormones, neurotransmetteurs… Choroïde Capillaires Ne pas apprendre la composition ionique du LCR sanguins Le LCR est produit en permanence. Il remplit entièrement les ventricules et le canal de l’épendyme. Il circule dans ces cavités. Dans les ventricules et la canal de l’épendyme, le LCR a un rôle nutritif. Il permet le transport de molécules au sein du système nerveux central. Il permet aussi l’évacuation de déchets métaboliques. 25 Comment le LCR se retrouve-t-il dans l’espace sous arachnoïdien ? 26 Le LCR est évacué, en permanence, au niveau du trou de Magendie et rejoint l’espace sous- arachnoïdien. Trou de Magendie Trou de Magendie 27 Comment le LCR est-il évacué de l’espace sous-arachnoïdien ? Le LCR est évacué de l’espace sous-arachnoïdien par les villosités arachnoïdiennes. Celles-ci se jettent dans des sinus veineux qui sont présents dans la dure-mère. Le LCR est donc évacué en permanence vers la circulation sanguine générale. Villosités arachnoïdiennes Sinus veineux 28 4) La barrière hémato-encéphalique (BHE) Le cerveau et la moelle épinière sont très vascularisés. La BHE est une barrière physique entre le sang et les neurones. Pied astrocytaire Cellule endothéliale d’un capillaire (Cellules jointives) sanguin SANG La BHE est composée par les cellules endothéliales jointives qui forment les capillaires sanguins ET des pieds astrocytaires (prolongements des astrocytes). 29  Comment les éléments nutritifs passent-ils du sang vers le tissu nerveux ? Lumière vasculaire Comment les déchets du métabolisme sont-ils évacués? Jonctions serrées (sang) Cellule endothéliale Astrocytes Tissu nerveux Neurones 30  Des transporteurs permettent le passage de certaines molécules Lumière vasculaire Exemple : glucose, Transporteur du glucose Jonctions serrées Nutriment (glucose) (sang) Cellule endothéliale Astrocytes Tissu nerveux Neurones 31  Des transporteurs permettent le passage de certaines molécules Lumière vasculaire Exemple : glucose, déchets du métabolisme Jonctions serrées Transporteur de déchets métaboliques (sang) Cellule endothéliale Astrocytes Tissu nerveux Déchet du métabolisme Neurones 32  D’autres molécules diffusent à travers la BHE Lumière vasculaire Exemple : O2, CO2 DIFFUSION Jonctions serrées O2 CO2 Nutriment (glucose) (sang) Cellule endothéliale O2 CO2 Astrocytes Tissu nerveux Déchet du métabolisme Neurones 33 IV- Anatomie fonctionnelle du système nerveux central Informations Environnement sensorielles Milieu intérieur SNP Intégration d’informations sensorielles SNC Genèse de commandes motrices Cognition SNP Informations Vie de relation motrices Vie végétative SNP somatique SNP végétatif (muscles squelettiques) (muscles lisses, muscle cardiaque, glandes) 34  A- Le cerveau Deux hémisphères très développés Circonvolutions (repliements) 35 Deux hémisphères cérébraux reliés par un faisceau d’axones myélinisés LE CORPS CALLEUX >> Communication entre les deux hémisphères 36 Les hémisphères contiennent de la substance grise et de la substance blanche substance grise : corps cellulaires des neurones Coupe frontale d’un cerveau humain La substance grise (SG, aspect rosé ou grisé) peut * contenir des axones mais en moins grande proportion * et contient par contre beaucoup de corps cellulaires neuronaux. * * * * 37 Les hémisphères contiennent de la substance grise et de la substance blanche substance blanche : axones myélinisés Coupe frontale d’un cerveau humain * * La substance blanche (SB, aspect nacré) correspond aux zones où les axones sont majoritaires. Elle doit sa * couleur à la gaine de myéline (lipidique) qui entoure les axones. * Au niveau de l’encéphale, la SG est en périphérie et la SB est sous-jacente. 38 Par contre, dans la moelle épinière la SG est interne et la SB est externe. Les hémisphères contiennent de la substance grise et de la substance blanche substance grise : corps cellulaires des neurones substance blanche : axones myélinisés Coupe frontale d’un cerveau humain * SB et SG contiennent toutes deux des * cellules gliales * * * (notamment des oligodendrocytes qui * constituent la gaine de myéline dans la SB). * * Comme il n’y a pas de corps cellulaires de neurones dans la SB, les seuls corps cellulaires * * (et noyaux) visibles appartiennent donc à la glie. 39 Corps calleux et capsule interne sont des faisceaux de substance blanche. LE CORPS CALLEUX LA CAPSULE INTERNE Coupe frontale d’un cerveau humain 40  La couche la plus externe des hémisphères : CORTEX CEREBRAL LE CORPS CALLEUX LA CAPSULE INTERNE Coupe frontale d’un cerveau humain 41 La couche la plus externe des hémisphères : CORTEX CEREBRAL Organisation laminaire du cortex cérébral 6 couches de neurones Coupe frontale d’un cerveau humain 42  Le cortex est divisé en LOBES 6 LOBES Sillon central Lobe frontal Lobe pariétal Lobe temporal Lobe occipital Lobe de l’insula Lobe limbique (gyrus cingulaire) Sillon latéral Fonctions sensorielles Fonctions motrices Fonctions cognitives Deux scissures (sillons profonds) : § Scissure de Rolando / Sillon central : lobe frontal / lobe pariétal 43 § Scissure de Sylvius / Sillon latéral : lobe temporal / lobe pariétal/lobe frontal Le lobe de l’insula est caché par le lobe frontal, temporal et pariétal. INSULA Coupe frontale d’un cerveau humain 44  Le lobe limbique (gyrus cingulaire) est caché par le lobe frontal, temporaux et pariétal. Lobes limbiques Lobe limbique Coupe frontale d’un cerveau humain 45 EN PROFONDEUR DANS LES HÉMISPHÈRES……..(SOUS LE CORTEX CÉRÉBRAL) On trouve différentes structures impliquées dans différentes fonctions. Le thalamus est une structure qui relaie les informations sensorielles se dirigeant vers le cortex cérébral. Il est aussi impliqué dans la motricité. Thalamus 46 Les ganglions de la base : Ils participent à la régulation de la motricité volontaire. Noyau caudé Putamen Localisation des ganglions de la base Globus pallidus Noyau caudé (corps) Noyau caudé (tête) Noyau caudé (queue) Putamen et Globus palidus 47 Localisation des ganglions de la base sur une coupe frontale Noyau caudé (tête) Putamen Globus Pallidus 48  Le système limbique est impliqué dans des fonctions cognitives. Hippocampe Amygdale Gyrus cingulaire (lobe limbique, structure corticale) Ces structures sont impliquées dans l’apprentissage, la mémoire et les émotions. 49  Le système limbique est impliqué dans des fonctions cognitives. Gyrus cingulaire Hippocampe Amygdale Gyrus cingulaire (lobe limbique, structure corticale) Ces structures sont impliquées dans l’apprentissage, la mémoire et les émotions. Amygdale Hippocampe 50  L’hypothalamus et l’hypophyse régule la vie végétative. Hypothalamus Régulation de la vie végétative (régule hypophyse et tronc cérébral) Hypophyse Hypothalamus Sécrétion d’hormones impliquées dans la régulation de la vie végétative Hypophyse 51  Le tronc cérébral est constitué du mésencéphale, du pont et du bulbe rachidien. Mésencéphale Pont Bulbe rachidien Tronc cérébral 52 Le tronc cérébral est un lieu de passage d’axones sensoriels et moteurs Dix paires de nerfs crâniens émergent du tronc cérébral. Codes des couleurs Le tronc cérébral contient des neurones qui sont impliqués dans la 53 régulation de la vie végétative.  Le cervelet intervient dans la motricité. Il participe à l’équilibre, les ajustements moteurs, l’harmonie des mouvements, la précision des gestes. 4ième ventricule 54  B- La moelle épinière La moelle épinière est un relais sensoriel : elle transfère des informations sensorielles de la périphérie vers le cerveau. La moelle épinière est un relais moteur : elle transfère des informations motrices du cerveau vers la périphérie. Relais également dans le cadre de l’activité réflexe. La moelle épinière est également un centre d’intégration dans le cadre de l’activité réflexe. substance blanche périphérique Canal épendymaire Substance grise centrale Voir TD Histologie FAD 55 Les informations sensorielles entrent dans la moelle épinière par la racine dorsale. Les informations motrices sortent de la moelle épinière par la racine ventrale. Neurone sensoriel en bleu Neurone moteur en rouge 56 Dans la substance blanche de la moelle épinière, les voies efférentes (motrices) et les voies afférentes (sensorielles) sont regroupés en faisceaux distincts. (Ne pas apprendre le nom de tous ces faisceaux) 57 Dans la substance grise de la moelle épinière, les corps cellulaires des neurones sont regroupés en noyaux distincts. Noyau sensoriel viscéral Noyau sensoriel somatique Informations sensorielles afférentes Informations motrices efférentes Noyau moteur somatique Noyau moteur végétatif (Ne pas apprendre le nom de ces noyaux) 58 V- Anatomie fonctionnelle du système nerveux périphérique Nerfs et ganglions Informations Environnement sensorielles Milieu intérieur SNP Intégration d’informations sensorielles SNC Genèse de commandes motrices Cognition SNP Informations Vie de relation motrices Vie végétative SNP somatique SNP végétatif (muscles squelettiques) (muscles lisses, muscle cardiaque, glandes) 59  NERF Ensemble de faisceaux d’axones myélinisés qui se rassemblent, suivent un trajet commun. Les faisceaux d’axones sont protégés par une enveloppe de tissu conjonctif. Coupe transversale de nerf Faisceaux d’axones Vaisseaux sanguins Dans chaque faisceau = de nombreux Axones myélinisés => entourés par une gaine de myéline (élaborée par les cellules de Schwann) Tissu conjonctif Adipocytes Les nerfs sont majoritairement des nerfs MIXTES (contiennent à la fois des axones sensoriels et des axones moteurs) Voir TD Histologie FAD 60 31 paires de nerfs rachidiens (tronc, membres, régulation végétative) 12 paires de nerfs crâniens (tête et le cou, régulation végétative) NERFS (ne pas apprendre le nom de tous les nerfs) 61 GANGLIONS Structure contenant des corps cellulaires de neurones corps cellulaires de neurones sensoriels (ganglions sensitifs rachidiens et crâniens) NERF NERF Coupe transversale de moelle épinière et ganglions Voir TD Histologie FAD 62 GANGLIONS Structure contenant des corps cellulaires de neurones corps cellulaires de neurones moteurs corps cellulaires de neurones sensoriels (ganglions moteurs du système végétatif) (ganglions sensitifs rachidiens et crâniens) NERF NERF Coupe transversale de moelle épinière et ganglions 63 VI- Intégrations des informations sensorielles et genèse de réponses motrices et cognitives appropriées 64 A- Principes généraux de fonctionnement des systèmes sensoriels. Exemple d’une catégorie de neurones sensoriels impliqués dans le toucher Perception sensorielle : 5 étapes 1 Détection de stimulations sensorielles par des cellules sensorielles (récepteurs sensoriels) 2 Transduction d’une stimulation sensorielle en potentiel de récepteur 3 Genèse de potentiels d’action (influx nerveux) 4 Transmission des potentiels d’action vers le système nerveux central 5 Intégration dans le système nerveux central 65  1- Les cellules sensorielles Dispersées ou associées à d’autres cellules pour former des structures sensorielles ou des organes sensoriels Les cellules sensorielles sont regroupés en 3 catégories Extéroceptives informations provenant de l’environnement Détectent des informations sensorielles / stimulations Intéroceptives sensorielles de différentes informations provenant des viscères, des vaisseaux … natures Proprioceptives informations provenant des muscles, tendons, articulations Problématique !!! Comment une stimulation de nature variable peut-elle être exprimée en influx nerveux (Potentiels d’action) ?? 66 2- Transduction et 3- Genèse de potentiels d’action Deux sites sont importants dans la genèse de l’influx nerveux : >> site transducteur >> site générateur Site transducteur Site générateur TRANSDUCTION GENESE des potentiels d’action (influx nerveux) Transformation d’une stimulation sensorielle (quelque soit sa nature) en Caractérisé par un seuil d’excitabilité potentiel de récepteur 67 Exemple d’une catégorie de neurones sensoriels du toucher Le toucher La somesthésie désigne un ensemble La chaleur, le froid de sensations : Les douleurs (nociception) La proprioception Ensemble des sensations liées aux pressions, contacts légers, vibrations MECANORECEPTEURS Pressions Vibrations 68 Un corpuscule de Pacini correspond à la terminaison axonale encapsulée d’un neurone sensoriel du toucher Axone entouré d’une gaine de myéline Capsule complexe (fibroblastes, cellules de Schwann..) Terminaison ramifiée de l’axone sensoriel 69 CORPUSCULE DE PACINI Localisation du site transducteur et du site générateur SITE GÉNÉRATEUR SITE TRANSDUCTEUR 70 OÙ EST LE CORPS CELLULAIRE du neurone sensoriel ? Ganglion rachidien (Ganglion spinal) 71 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR SITE TRANSDUCTEUR 72 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR SITE TRANSDUCTEUR Déformation !! Petite pression 73 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR Potentiel de membrane (mv) SITE TRANSDUCTEUR - 50 Déformation !! - 70 I I I I I I 1 Petite 2 3 4 5 6 Temps (ms) pression 1) Genèse d’un Potentiel de récepteur = signal électrique = variation du potentiel de membrane de la terminaison 74 Un potentiel de récepteur peut durer plusieurs msec….le temps de la stimulation Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR Potentiel de membrane (mv) SITE TRANSDUCTEUR - 50 Déformation !! - 70 Petite I I I I I I pression 1 2 3 4 5 6 Temps (ms) 2- Le potentiel de récepteur se propage jusqu’au site générateur mais en s’atténuant…… 75 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? Potentiel de membrane (mv) SITE GÉNÉRATEUR - 50 Seuil d’excitabilité - 70 SITE TRANSDUCTEUR I I I I I I 1 2 3 4 5 6 Temps (ms) Déformation !! Petite Seuil d’excitabilité = seuil à partir duquel des potentiels d’action pression sont générés 3- Lorsqu’il parvient au niveau du site générateur, il n’a pas une amplitude suffisante pour déclencher des potentiels d’action !!! 76 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR SITE TRANSDUCTEUR Déformation !! Forte pression !!!!! 77 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR Potentiel de membrane (mv) SITE TRANSDUCTEUR - 50 Déformation !! - 70 I I I I I I 1 2 3 4 5 6 Forte Temps (ms) pression !!!!! 1) Genèse d’un Potentiel de récepteur de plus grand amplitude 78 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? SITE GÉNÉRATEUR Potentiel de membrane (mv) SITE TRANSDUCTEUR - 50 Déformation !! - 70 I I I I I I 1 2 3 4 5 6 Forte Temps (ms) pression !!!!! 2- Le potentiel de récepteur se propage jusqu’au site générateur mais en s’atténuant…… 79 Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? Potentiel de membrane (mv) SITE GÉNÉRATEUR - 50 SITE TRANSDUCTEUR - 70 Déformation !! I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 Temps (ms) Forte La durée d’un potentiel d’action est de l’ordre de 1 à 2 msec pression !!!!! 3- Lorsqu’il parvient au niveau du site générateur, il a une amplitude suffisante pour déclencher des potentiels d’action : seuil d’excitabilité atteint !!! 80 ET DONC ……………………Il y genèse d’un potentiel d’action  Comment se fait la transduction et la genèse des potentiels d’action ? Potentiel de membrane (mv) SITE GÉNÉRATEUR - 50 SITE TRANSDUCTEUR - 70 Déformation !! I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 Temps (ms) TRES Forte pression !!!!! Si la pression exercée sur le corpuscule de Pacini est encore augmentée, alors la fréquence des potentiels d’action sera augmentée également. 81 Plus la stimulation est forte Plus l’amplitude du potentiel récepteur est importante Site transducteur Plus la fréquence des potentiels d’action est Site générateur importante Plus la quantité de neurotransmetteurs Potentiels d’action libérés est importante 82  ATTENTION !!! Au niveau du site générateur, le Site transducteur signal enregistré au niveau du site générateur est un signal mixte = potentiel de récepteur et potentiels Site générateur d’action En se propageant, le potentiel de récepteur s’atténue et finit par disparaître. Seuls les potentiels d’action sont visibles sur l’axone. Potentiels d’action 83  Le potentiel de récepteur et le potentiel d’action ont des caractéristiques différentes Potentiel de récepteur Potentiel d’action Local, s’atténue en se Se propage sans propageant atténuation Amplitude variable Tout ou rien, Amplitude (dépend de l’intensité constante de la stimulation) L’intensité de la L’intensité de la stimulation est codée stimulation est codée en en amplitude fréquence 84  4- Transmission et 5- intégration Aire somesthésique primaire Neurone sensoriel de troisième ordre Transmission par l’intermédiaire de relais Thalamus Neurone sensoriel de second ordre Décussation Bulbe rachidien Passage à travers le plan médian Décussation de fibres nerveuses reliant un côté Neurone sensoriel Moelle épinière (premier ordre) du corps à l’hémisphère opposé (controlatéral) 85 Corpuscule de Pacini B- Aires corticales sensorielles primaires Le cortex cérébral est défini par des lobes qui contiennent des aires. Certaines sont des aires sensorielles primaires. On utilise également le terme de cortex sensoriel primaire. Sillon central 86  Aire somesthésique primaire (lobe pariétal) Sillon central Derrière la scissure de Rolando / Sillon central 87  Les aires somesthésiques contiennent une représentation complète du corps Cortex somesthésique en coupe transversale Représentation complète des différentes parties du corps au niveau des aires somesthésiques primaires. 88  Les aires somesthésiques contiennent une représentation complète du corps Cortex somesthésique en coupe transversale Représentation complète des différentes parties du corps au niveau des aires somesthésiques primaires. Respect de l’organisation générale du corps Somatotopie : projection périphérie / cortex somesthésique. Chaque région du corps se projette sur une zone déterminée du cortex. Projection / représentation du corps point par point sur une partie précise du cortex. 89  Les aires somesthésiques contiennent une représentation complète du corps Cortex somesthésique en coupe transversale Représentation complète des différentes parties du corps au niveau des aires somesthésiques primaires. Respect de l’organisation générale du corps Somatotopie : projection périphérie / cortex somesthésique. Chaque région du corps se projette sur une zone déterminée du cortex. Projection / représentation du corps point par point sur une partie précise du cortex. Homonculus sensitif Représentation qui ne reflète pas les vraies proportions du corps (Penfield, 1948) Disproportion en fonction des territoires considérés : visage / mains (homonculus sensitif) Densité de récepteurs sensoriels plus importante sur ces territoires >>> plus de neurones corticaux dédiés à l’analyse des informations 90 somesthésiques venant de ces territoires  Aire somesthésique primaire (lobe pariétal) Derrière la scissure de Rolando / Sillon central Aire visuelle primaire (lobe occipital) Aire auditive primaire (lobe temporal) 91 Aire olfactive primaire (lobe temporal, côté interne) 92  Aire gustative primaire INSULA (insula) Aire gustative (insula) 93 L’analyse des informations sensorielles se poursuit dans les aires sensorielles secondaires qui sont situées à proximité des aires sensorielles primaires. Les aires sensorielles primaires et secondaires sont propres à une seule modalité sensorielle : AIRES UNIMODALES SPÉCIFIQUES D’UNE INFORMATION SENSORIELLE 94 Le troisième niveau de traitement de l’information sensorielle est celui des aires associatives. Les informations les atteignent après avoir été traitées par les aires primaires et secondaires d’une modalité de sensation. Elles se distinguent des deux autres niveaux car elles reçoivent des afférences de plusieurs systèmes sensoriels. LES AIRES ASSOCIATIVES RECOUPENT TOUTES LES INFORMATIONS ET PERMETTENT DE PRENDRE CONSCIENCE. Traitements séquentiels des informations sensorielles 95 C- Aires corticales associatives (Aires associatives ou cortex associatif) Il existe 3 catégories d’aires associatives 96 Aires préfrontales d’association Planification motrice en fonction du contexte sensoriel et de nos acquis, élaboration de conduites motrices appropriées, évaluation des conséquences de nos actions futures 97 Aires préfrontales d’association Planification motrice en fonction du contexte sensoriel et de nos acquis, élaboration de conduites motrices appropriées, évaluation des conséquences de nos actions futures 98  Phineas Gage Modélisation la plus célèbre réalisée par Antonio et Hanna Damasio 99 Aires limbiques d’association (Lobe limbique, l’hippocampe et l’amygdale) Gestion des émotions et de la mémoire 100 Aires pariétales temporales occipitales d’association Aires multimodales, mixage des informations sensorielles Latéralisation (D/ G) Impliquées dans la perception des objets dans l’espace, dans la reconnaissance des objets 101  Les deux voies de traitement de l’information visuelle Cortex moteur VOIE DU OÙ et prémoteur Cortex Lobe Pariétal préfrontal Aires visuelles primaires Lobe temporal Lobe occipital VOIE DU QUOI (ne pas apprendre cette diapositive) 102  Exemple de l’héminégligence (ne pas apprendre cette diapositive) Patiente se cogne parfois dans des objets et ayant de la difficulté à réaliser certains mouvements. A table on lui fait remarquer qu'elle ne mange qu'une partie de ce qui est dans son assiette. Données personnelles Age : 43 ans Sexe: Féminin Antécédents médicaux : La patiente a eu un accident vasculaire cérébral il y a 30 semaines Données comportementales Cette femme ne se maquille pas le côté gauche. Quand elle écrit, elle entasse les lignes dans le côté droit de la page. Par ailleurs, elle ne cherche pas l'information située sur sa gauche. Si on demande à cette patiente de poser sur l'image d'une horloge "vide" les chiffres qui lui sont fournis, elle ne positionne que ceux correspondant à la partie droite de l'horloge. Lésion de l’hémisphère droit localisé dans la région temporo- pariétale. >>>>> Héminégligence : déficit latéralisé de la connaissance de l’espace qui entraine des difficultés à réagir à des stimuli présentés dans l’espace controlatéral de la lésion http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/neurosciences/actualisation-des-connaissances/perception- 103 sensorielle-1/vision/comprendre/cas_anomalies_vision/cas3/cas3 Aires pariétales temporales occipitales d’association Aires multimodales, mixage des informations sensorielles Latéralisation (D/ G) Impliquées dans la perception des objets dans l’espace, dans la reconnaissance des objets Impliquées dans le langage 104  D- Aires corticales motrices (Aires motrices ou cortex moteur) Les aires corticales motrices primaires commandent directement les mouvements volontaires. Elles sont situées à l’avant de la scissure de Rolando Voie cortico-spinale de la motricité volontaire Scissure de Rolando / Sillon central Devant la scissure de Rolando (sillon central) Décussation Portion dorso-latérale de la moelle épinière Vers les muscles squelettiques 105 Les aires motrices primaires reçoivent des informations provenant des aires motrices secondaires. Aires motrices secondaires Activation des aires motrices secondaires PUIS Aires motrices primaire 106  Les aires motrices secondaires reçoivent des informations provenant des aires préfrontales d’association. Elles activent ensuite les aires motrices primaires. Aires motrices secondaires Aires préfrontales d’association PUIS Activation des aires motrices secondaires Aires préfrontales PUIS Aires motrices primaire Des structures sous-corticales participent également la régulation de la motricité : Les ganglions de la base, le cervelet, le tronc cérébral, le thalamus 107  Mineure Neurosciences L1 BECV Motricité somatique Responsable : Elisabeth Pellegrini [email protected] 108