Neuroscience et comportement humain PDF

Neuroscience et comportement humain Partie I : Présentation du système nerveux et neurophysiologie [email protected] INTRODUCTION & PRÉSENTATION GÉNÉRALE Réseau neuronal di us ⇨ Céphalisation : formation...

Neuroscience et comportement humain Partie I : Présentation du système nerveux et neurophysiologie [email protected] INTRODUCTION & PRÉSENTATION GÉNÉRALE Réseau neuronal di us ⇨ Céphalisation : formation d’un cerveau Le fait qu’un organisme peut se mouvoir et être autonome nécessite un système nerveux. SN = chaîne de ganglions et il faut arriver aux vertébrés pouvoir avoir un SN qui va se structuré au niveau de la tête = céphalisation (mammifères). L’évolution du SN n’a pas à voir qu’avec la taille mais surtout sur la complexi cation des réseaux PRÉSENTATION DU SYSTÈME NERVEUX CHEZ L’HUMAIN Le SN a une symétrie bilatérale. Le SN est constitué de tissu nerveux : neurones & cellules gliales. ↳ Les neurones possèdent des prolongements appelés axones et dendrites. Les neurones assurent la communication nerveuse : la genèse est la propagation de l’information est possible grâce à des courants électriques. Les neurones sont souvent myélinisés : une gaine de myéline autours de l’axone du neurone. Les cellules gliales assurent une grande variété de « transports » … 1 - Rôle du SNC et du SNP ✰ SNC : cerveau + moelle épinière. ✰ SNP : nefs + ganglions périphériques. 1 sur 9 ff fi  ORGANIGRAMME DU SYSTÈME N ✧ On a des récepteurs sensoriels qui captent les stimuli au bord de l’organisme. ➪ Les nerfs vont permettre d’envoyer l’information sensorielle au SNC. º Il y a aussi des infos qui naissent dans le milieu intérieur, il y aura alors aussi d’autres récepteurs sensoriels comme la température corporelle la pression artérielle ect. Ils vont les capter. ➪ Ils sont aussi liés a des nerfs, les axones naîtront aux récepteurs et vont envoyer l’info au SNC Le SNC va traiter l’information, décodage, intégration de l’information, etc. ↳ Intégrer l’information donne naissance à une perception, exemples : âge, couleur etc. En réponse à cela le SNC va générer des commandes motrices = dès que le SN envoie des commandes sur un récepteur, exemple : glandes lacrymales et alors pleurs. Le SN Somatique dirige les muscles striés squelettiques et à une action sur l’environnement. ↳ Ce système est conscient. Le SN Végétatif = autonome contrôle les muscles viscéraux et les glandes et ont une action sur l’équilibre du milieu intérieur pour le rétablir. ↳ Ce système est inconscient. RÉCEPTEURS SENSORIELS CONNECTÉS AU SNP Exemple d’un récepteur gustatif au niveau cellulaire dans la membrane d’une cellule sensorielle: capable de modi er l’activité de la cellule. Les cellules sensorielles sont regroupées au niveau des organes sensoriels. Les organes proches du cerveau permettent une sensibilité consciente. EFFECTEURS DU SN SOMATIQUE : MUSCLES STRIÉS (ICI EXEMPLE D’UN MUSCLE SQUELETTIQUE DE LA JAMBE) On voit la commande par le SN : le motoneurone envoie un axone jusqu’au muscle. L’axone se trouve dans un nerf qui appartient au SNP. 2 sur 9 fi  EFFECTEURS DU SN VÉGÉTATIF : MUSCLE CARDIAQUE - MUSCLES LISSES - GLANDES A érence = les infos ou bres nerveuses qui se dirigent vers le SN central. NOTION DE VIE DE RELATION La vie de relation concerne la perception du monde extérieur et l’action sur le monde extérieur. ✰ Si l’information n’atteint pas le cortex cérébral elle n’est pas consciente La vie de relation ne serait pas possible sans les tâches cognitives qui siègent dans le cerveau : pensée, conscience et représentation du monde, conscience de soi, sentiments, émotions, contrôle des mouvements, mémoire, langage etc... ➪ Les ré exes ne passent pas par le cortex et sont alors inconscient. NOTION DE VIE VÉGÉTATIVE La vie végétative concerne le fonctionnement et l’équilibre du milieu intérieur. La vie végétative permet de maintenir en équilibre le milieu intérieur et de mettre en place les fonctions de reproduction. Tout cela grâce à un monde automatique, sans le contrôle de la pensée. Cela permet l’adaptation et la survie de l’individu ainsi que la survie de l’espèce. On ne peut utiliser le terme de perception car il n’y a rien de conscient, cela ne va pas au cortex, c’est gérer par l’hypothalamus. 2- La substance blanche et la substance grise du SNC SB = ensemble regroupés en faisceaux. Chaque axone étant enveloppé d’une gaine de myéline de structure lipidique, leur aspect est blanc nacré. SG = ensemble de corps cellulaire neuronaux regroupés en amas. La densité en corps cellulaire donne un aspect grisé (ou rosé) au tissu nerveux. 3 sur 9 ff fl fi ✰ SB et SG contiennent une grande quantité de vaisseaux sanguins. SB ET SG DANS L’ENCÉPHALE 3 - Nerfs et ganglions du SNP LES NERFS CRÂNIENS Ils émergent bilatéralement à la face ventrale du cerveau postérieur. Il en existe 12 paires. ✰ Le cerveau = l’encéphale. Ils contiennent des axones moteurs ou sensoriels. LES NERFS SPINAUX Ils émergent bilatéralement de la ME. Il en existe 31 paires. Les nerfs spinaux émergent par leurs racines dorsales et ventrales qui fusionnent en un seul nerf. Au niveau de chaque racines dorsales, on trouve un ganglion nerveux (ou ganglion spinal). Un ganglion est un petit ren ement sur le trajet d’un nerf. Il correspond à un amas de corps cellulaires de neurones dont les axones se trouvent dans le nerf. Il existe une chaîne de ganglions spinaux le long de la ME. 4 sur 9 fl  Certains nerfs crâniens (nerfs sensitifs) présentent aussi un ganglion sur leur trajet. STRUCTURE DES NERFS Les nerfs crâniens ou spinaux contiennent des centaines d’axones (axone = bre nerveuse). Ils sont protégés par des enveloppes de tissu conjonctif et nourris par des vaisseaux sanguins. Les axones véhiculent soit de l’information sensorielle, soit de l’information motrice. Dans un nerf, on trouve les deux types d’axones. Les nerfs sont blanc puisque c’est le tissus conjonctif qui est blanc, les axones sont à l’intérieur !!! 4- Les cavités du SNC Ces cavités contiennent du liquide céphalo-rachidien ou liquide cerebrospinal qui est un liquide nourricier. Le canal de l’épendyme apport également du liquide nourricier, il est important. Entre le 3e et le 4e ventricule nous avons l’aqueduc cérébral = aqueduc du mésencéphale = aqueduc de Sylvius. 5- Présentation détaillée du tissu nerveux DES CELLULES TRÈS DIFFÉRENCIÉES 5 sur 9 fi  Ce sont des cellules complexes qui ont ainsi besoin d’équipements (neurotransmetteurs, canaux ionique, etc.). Ce sont les cellules qui utilisent le plus leurs gènes, qui ont le plus de protéines. A- LES CELLULES GLIALES A l’origine appelées cellules gliales pour « glue ». On parle aussi de neuroglie. Tissu nerveux contient des neurones et des cellules gliales : les cellules sont entremêlées. Leurs fonctions : - Plusieurs types de cellules gliales avec des morphologies et des fonctions di érentes. Malgré la présence de prolongements cellulaires, les cellules gliales n’ont pas d’axone ni de dendrite. - Il existerait autant ou même 3 à 4 fois plus de cellules gliales que de neurones dans le TN (di cile à estimer). - La coopération entre neurone et glue est nécessaire et essentielle au développement et au fonctionnement du SN. Des cellules précurseurs de cellules gliales sont toujours présentes et actives dans le SNC adulte. Mitoses tout au long de la vie pour renouveler les cellules gliales. ✰ Les oligendrocytes et les cellules de Schwann Elles permettent la myélinisation des axones : Les oligodendrocytes myélinisent les axones du SNC Les cellules de Schwann myélinisent les axones du SNP La myéline correspond à la MP des oligodendrocytes et des cellules de Schwann; Ce cellules enroulent leurs membranes autour des axones. La myéline isole électriquement les axones. ➪ Cellule de Scwhann 1 cellule de Schwann ne myénilise qu’un seul axone ( et 1 axone est myélinisé par plusieurs cellules de Schwann). ➪ Oligodendrocytes 1 oligodendrocytes myénilise plusieurs axones. ( et 1 axone peut être myélinisé par plusieurs oligodendrocytes). Le potentiel d’Action ne peut se propager que des noeuds de Ranvier, on parle de conduction saltatoire. Alors vitesse de conduction du PA ➚. 6 sur 9 ffi ff  ✰ Les cellules microgliales Les cellules microgliales sont des petites cellules phagocytaires (phagocyter veut dire absorber). Elles participent à la surveillance immunitaire du SN pour le protéger contre la nocivité des micro organismes et des débits cellulaires. Elles ne sont présentes que dans le SNC. ✰ Les épendymocytes Similaires morphologiquement à des cellules épithéliales. Elle tapissent les cavités ventriculaires et le canal de l’épendyme. Elles sont dans le SNC uniquement. ✰ Les astrocytes Dans le SNC uniquement. Elles sont des cellules étoilées. Nombreux prolongements souvent terminés par une parti élargie appelée pied astrocytaire faisant contact avec les neurones et les vaisseaux sanguins. Fonctions : Les astrocytes participent à la barrière hématoencéphalique BHE : Controlent les échanges entre le sang et neurones. Ces échanges se font au niveau des pieds astrocytaires. 1- Les neurones captent du glucose provenant de la circulation sanguine (grâce à des transporteur présents dans leur MB)… 2- Les astrocytes captent aussi le glucose grâce à des transporteurs. Ils le transforment en lactate. Ils distribuent ce lactate aux neurones qui sont à coté. Les échanges entre astrocytes et neurones augmentent quand les neurones ont une forte activité. B- LES NEURONES Ils sont très di érenciés morphologiquement, il existe une grande diversité de types de neurones. Ce sont les unités fonctionnelles du SN. Ils sont les seuls à générer de l’activité électrique nerveuse. 7 sur 9 ff  Les neurones sont « polarisés » morphologiquement et fonctionnellement. Ils n’ont pas les mêmes prolongements à un pôle et à un autre et ne réalisent pas les mêmes fonctions à chaque pôles. ➪ Ils permettent la genèse, la propagation, la transmission de l’information nerveuse. 4 TERRITOIRES FONCTIONNELLEMENT DISTINCTS 1- Les dendrites : un territoire de réception qui collecte les informations émanant des synapses a érentes. Nombre de rami cation variables (arborisation dendritiques). Ne sont JAMAIS myélinisées. Fonction : réception synaptique. Certaines populations de neurones présentent des épines dendritiques. Ce sont des sites de connexions synaptiques (1 à 10 par micromètre de dendrite). 2- Le corps cellulaire ou soma : contient le noyau qui permet l’intégrité de cette cellule, est aussi un territoire de réception. Mais surtout un territoire d’intégration décision (ou non) du déclenchement de courants électriques, les PA. Jamais myélinisé Synthèse protéique intense. Réception synaptique. Intégration des info synaptiques. 3- L’axone : un territoire de genèse et de conduction de l’information sous forme de courant électriques (potentiels d’action). Il est unique, parfois très long. Le plus souvent myélinisé. Ne contient pas de Reticulum endoblastique (donc pas de protéosynthèse possible). Fonction : naissance de courants électriques au cônes d’émergence et propagation de ce courant jusqu’aux terminaisons atonales (rami cations à l’extérieur de l’axone). Ces courants électriques sont le support de l’information nerveuse. 4- Terminaisons synaptiques des synapses chimiques : un territoire qui émet de l’information sous forme de molécules chimiques. Mode de communication propre au SN. 8 sur 9 fi ff fi  La communication synaptique se fait par libération des molécules chimiques : les neurotransmetteurs (NT). Les NT sont donc aussi un support de l’information nerveuse. ✰ Un neurone peut faire synapse sur d’autres neurones (sur les dendrites ou les Roma, plus rarement les axones). ✰ Un neurone peut faire synapse sur des cellules musculaires ou glandulaires. On peut classer les neurones en fonction de leur type morphologique (unipolaire, bipolaire, multipolaire). La très grande majorité des neurones que nous possédons apparaissent lors du développement in utero. Nous naissons avec et mourons avec, ils vieillissent avec nous. Dans les années 90 ont a découvert qu’il existait des mitoses dans le cerveau adulte donnant naissance à des nouveaux neurones : on parle de neurogenèse adulte. Les zones ou sont localisées les mitoses sont très focalisées dans le cerveau (zones étroites et bien circonscrites) : - dans la structure appelée hippocampe (siège de la mémorisation) - Sous la paroi des ventricules latéraux En dé nitive, les nouveaux neurones qui en sont issus sont très minoritaires. On pense que ces neurones participent à la plasticité cérébrale. 9 sur 9 fi