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Neuroanatomie du système nerveux central et périphérique Cours #4 1 Plan Terminologie en neuroanatomie – Orientations neuroanatomiques – Direction des influx nerveux – Plan de coupes Organisation générale du système nerveux – SNC & SNP – Divisions et structures générales Subdivisions du système nerv...

Neuroanatomie du système nerveux central et périphérique Cours #4 1 Plan Terminologie en neuroanatomie – Orientations neuroanatomiques – Direction des influx nerveux – Plan de coupes Organisation générale du système nerveux – SNC & SNP – Divisions et structures générales Subdivisions du système nerveux central – Télencéphale, diencéphale, tronc cérébral et moelle épinière – Divisions du cortex en lobes – Structures corticales et sous-corticales et leurs fonctions grossières Subdivisions du système nerveux périphérique – Système nerveux somatique & autonome Somesthésique et moteur Parasympathique et sympathique 2 Orientations neuroanatomiques Plan de coupes Direction des influx nerveux TERMINOLOGIE EN NEUROANATOMIE 3 Les orientations neuroanatomiques Dorsal/ Supérieur Antérieur ou rostral Postérieur ou caudal Ventral/ Inférieur Latéral Antérieur ou rostral Médian Postérieur ou caudal 4 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) [Image modifiée] Source: Anatomy & physiology Les orientations neuroanatomiques Cerveau humain ≈ 90° Latéral Antérieur ou rostral Médian Postérieur ou caudal Latéral Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) 5 Les plans de coupes Coupe horizontale (axiale) – Coupe horizontale ventrale – Coupe horizontale dorsale Coupe coronale (frontale) – Coupe coronale antérieure – Coupe coronale postérieure Coupe sagittale (médiane) – Mid sagittale – Parasagittale 6 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) Directions des signaux nerveux Afférent: Du système nerveux périphérique vers le système nerveux central – Ex. : Ressentir les touches du clavier sous ses doigts Efférent: Du système nerveux central vers le système nerveux périphérique – Ex. : Donner la commande motrice à ses doigts pour écrire sur un clavier 7 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) Directions des signaux nerveux Ipsilatéral : Du même côté par rapport à la ligne médiane du corps Controlatéral : Côté opposé par rapport à la ligne médiane du corps 8 Système nerveux central et périphérique Divisions et structures générales ORGANISATION GÉNÉRALE DU SNC 9 Divisions du système nerveux Système nerveux central (SNC) – Encéphale – Moelle épinière Système nerveux périphérique (SNP) – Nerfs crâniens – Nerfs spinaux – Ganglions spinaux *SNP relie le SNC au corps 10 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) Divisions du système nerveux Le système nerveux central (SNC) 1. 2. 3. 4. 5. Le télencéphale Cerveau Le diencéphale Encéphale Le tronc cérébral Le cervelet La moelle épinière Le système nerveux périphérique (SNP) I. Le système nerveux somatique (SNS) II. Le SNS somato-sensoriel Le SNS moteur Le système nerveux autonome (SNA) Parasympathique Sympathique 11 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) 12 Source: L’univers de la psychologie Structure générale du SNC Il est constitué de: Matière grise – Rassemblement de corps cellulaire (de neurones) – Cortex et noyaux Matière blanche – Fibres nerveuses myélinisées (oligodendrocytes) – Rassemblement d’axones Il est entouré et protégé par: – Les méninges – Le liquide céphalo-rachidien (LCR) Sources des images : Human anatomy and physiology (9th ed.); Neuroscience : exploring the brain (4th ed.); Le visuel du corps humain, Québec Amérique 13 Les méninges En plus du crâne, trois couches de tissus protègent le SNC. 1. 2. 3. La dure-mère : protège l’encéphale et la moelle contre les lésions L’arachnoïde : forme un espace permettant la circulation du LCR La pie-mère : épouse la forme du SNC et permet la vascularisation 14 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) [Image modifiée] Les méninges dans la moelle 15 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) [Image modifiée] Le liquide céphalo-rachidien Tout le SNC baigne dans le liquide céphalo-rachidien (LCR) Le liquide est produit par les plexus choroïdes, situés principalement dans les ventricules latéraux Il circule tout autour du cerveau dans l'espace sousarachnoïdien ainsi qu'à travers les ventricules et le canal de l'épendyme de la moelle épinière Fonctions : Absorbe les chocs subis à la tête, établit une pression constante dans le crâne, sert d'intermédiaire dans les échanges entre le sang et les tissus cérébraux, allège le poids du cerveau, évacue les déchets métaboliques 16 Les ventricules cérébraux Les ventricules cérébraux sont des cavités qui permettent la circulation du liquide céphalo-rachidien (LCR) ou monroe 17 Source: Neuroscience (5th ed.) [Image modifiée] Télencéphale, diencéphale, tronc cérébral et moelle épinière Divisions du cortex en lobes Structures corticales et sous-corticales et leurs fonctions grossières SUBDIVISIONS DU SNC 18 Subdivisions du SNC Le système nerveux central (SNC) 1. 2. 3. 4. 5. Le télencéphale Le diencéphale Le tronc cérébral Le cervelet La moelle épinière 19 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) Le cortex cérébral Le cortex cérébral représente de manteau cellulaire superficiel du cerveau Il est organisé en 6 couches cellulaires ayant des rôles différents Il est le niveau hiérarchique le plus élevé du système Couches nerveux I II III IV V VI 20 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Macro-divisions anatomiques du cortex Le cortex est divisé en 5 lobes: 1. 2. 3. 4. 5. Frontal Pariétal Temporal Occipital Insulaire 21 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Le cortex cérébral Le cortex est morphologiquement caractérisé par: 1. Gyrus/circonvolution : Replis sur la surface du cortex 2. Sillons : Rainures superficielles séparant les gyri 3. Scissures/fissures : Rainures profondes séparant les lobes (mais pas toujours) Scissure Gyrus Sillon 22 Source: Neuroscience : Human anatomy and physiology (9th ed.) Macro-divisions anatomiques du cortex Sillon central Scissure longitudinale Scissure de Sylvius Sillon Rolandique = Sillon central Scissure latéral = Sylvius Scissure Interhémisphérique = longitudinal 23 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Macro-divisions anatomiques du Scissure cortex calcarine Les deux hémisphères cérébraux sont séparés par la scissure longitudinale Ceux-ci peuvent communiquer entre eux grâce à la plus grande commissure de l’encéphale : – Le corps calleux 24 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Les fonctions du cortex Pour se faire, il: – – – – – – – Le cortex est le siège des fonctions les plus complexes: – C’est le plus haut lieu d’intégration, de traitement et d’emmagasinage de l’information – C’est aussi le lieu de prise de décision et d’origine des « commandes » Encode et analyse l’information sensorielle Informe les autres systèmes en ayant besoin Intègre et coordonne leurs activités Sélectionne et fait ressortir l’information importante Prends des décisions en fonction de l’ensemble Apprend Emmagasine l’information 25 Source: Neuroscience (5th ed.) Différents types de cortex Système nerveux sensoriel – Encodage/décode les stimulations sensorielles Encodage des représentations sensorielles Aires primaires et secondaires Système nerveux moteur – Représentations des gestes moteurs Aires primaires et secondaires Système associatif – Son rôle est plutôt « transmodal » 75% du cortex (domine l’espace du cortex) Quantité plus grande chez l’humain que les autres espèces Fonctions cognitives de haut niveaux 26 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Différents types de cortex 27 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Différents types de cortex Organisation architectonique – Les aires de Brodmann – Brodmann, K. (1909). Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt auf Grund des Zellenbaues. Barth. 28 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Les représentations somatotopiques Somatotopie motrice et sensorielle : Cartes topographiques du corps où la quantité de cortex dédié est proportionnelle à la capacité de motricité/sensation de la région concernée. Frontal Pariétal 29 Source: Essential neuroscience Les représentations somatotopiques Frontal Pariétal 30 Pause 31 Le télencéphale Le télencéphale contient: 1. Le cortex cérébral 2. Système limbique 3. Ganglions de la base (régions sous-corticales) 32 Le système limbique Le système limbique est composé d’un ensemble de structures corticales et sous-corticales : – Fornix, Amygdale, hippocampe, cortex cingulaire, Insula, corps mamillaires. Ces structures sont impliquées dans la régulation des comportements motivés (ex. : fuite, combat, alimentation, comportement sexuel, etc.) Le système limbique est communément appelé « cerveau émotionnel » 33 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) Le télencéphale Le télencéphale contient: 1. Le cortex cérébral 2. Système limbique 3. Ganglions de la bases (sous corticales) 34 Les ganglions de la base Les ganglions de la base comprennent : – Le noyau caudé, le putamen, globus pallidus – Sont classiquement reconnus pour leur rôle dans le déclenchement et la régulation des mouvements – Cependant, ils sont également impliqués dans la cognition et les émotions considérant le grand nombre de connexions qu’ils entretiennent avec le cortex préfrontal Des lésions des noyaux gris centraux provoquent : 1. 2. 3. Trouble de posture et tonus musculaire Des mouvements involontaires Des lenteurs anormales des mouvements – Ex.: Maladie de Parkinson (démence souscorticale) 35 Source: Neuroscience (5th ed.) Subdivisions du SNC Le système nerveux central (SNC) 1. 2. 3. 4. 5. Le télencéphale Le diencéphale Le tronc cérébral Le cervelet La moelle épinière 36 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) Le diencéphale Sont des structures sous-corticales autour du 3ème ventricule Comprends les structures suivantes: 1. Thalamus 2. Hypothalamus 3. Hypophyse/pituitaire 4. Épithalamus Glande pinéale /épiphyse 37 Le diencéphale 38 Source: Human anatomy and physiology (9th ed.) Le thalamus Structure ovale contenant un ensemble de noyaux Toutes les afférences sensorielles vont au thalamus (sauf l’information olfactive) Station de relais multiples (sensoriel, moteur et cognitif) S’assoit sur le tronc cérébral 39 Source: Human anatomy and physiology (9th ed.) Les noyaux du thalamus Corps genouillé latéral: – Relais visuels Corps genouillé médian: – Relais auditifs Noyau ventro-postérolatéral: – Relais somesthésiques 40 Source: Human anatomy and physiology (9th ed.) L’hypothalamus/L’hypophyse Structure composée d’une série de noyaux importants pour l’activité végétative: – Noyaux ventro-médians impliqués dans la satiété et l’agressivité – Noyaux latéraux impliqués dans la faim Autres rôles : maintien de la température corporelle, régulation de la soif, des rythmes biologiques et des comportements sexuels. Hypophyse/pituitaire : glande endocrine (hormones) 41 Source: Neuroscience : Human anatomy and physiology (9th ed.) L’épithalamus L’épithalamus comprend la glande pinéale (épiphyse): glande endocrine –Sensible aux changements de lumière et sécrète la mélatonine (hormone du sommeil) 42 Source: Human anatomy and physiology (9th ed.) Subdivisions du SNC Le système nerveux central (SNC) 1. 2. 3. 4. 5. Le télencéphale Le diencéphale Le tronc cérébral Le cervelet La moelle épinière 43 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) 44 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) Le tronc cérébral Le tronc cérébral Mésencéphale Tectum/tegmentum Métencéphale pont Myélencéphale bulbe Moelle épinière 45 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) Partie ventrale (Tegmentum) – Pédoncules cérébraux constitués de grandes masses de fibres nerveuses Tectum Parties internes – substance noire, noyaux rouges, formation réticulée et aqueduc de Sylvius Tegmentum Parties dorsales (Tectum) – Composé de 4 noyaux (tubercules quadrijumeaux/ collicules) Pédoncules cérébraux Collicules supérieurs: Relais visuels- contrôle moteur Collicules inférieurs: Relais auditifs 46 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) Mésencéphale Pont Partie interne – formation réticulée La formation réticulée fait tout le tronc. Elle aura des fonction différente (p.ex partie antérieur vs postérieur) Partie ventrale – Anneau de fibres entourant l’avant (pont) 47 Aussi appelé bulbe rachidien et medulla oblongata Partie interne – Formation réticulée : rôle dans l’éveil, le sommeil, la vigilance, l’attention, le mouvement, etc. Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) Le bulbe Partie ventrale – Pyramides (faisceau moteur): Fibres motrices efférentes dirigées principalement vers la moelle épinière – Décussation aux pyramides (90% des fibres motrices) Partie dorsale – Noyaux relais pour les voies sensorielles 48 Source: Essential neuroscience Décussation des pyramides Cortex moteur gauche Cortex moteur droit Décussation des pyramides « Croisement » 49 Source: Neuroscience : Human anatomy and physiology (9th ed.) [Image modifiée] Subdivisions du SNC Le système nerveux central (SNC) 1. 2. 3. 4. 5. Le télencéphale Le diencéphale Le tronc cérébral Le cervelet La moelle épinière 50 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée) Le cervelet Est impliqué dans l’apprentissage et le stockage d’information motrice Il coordonne et agit à titre de superviseur dans la motricité De plus en plus d’études reconnaissent son rôle dans la cognition 51 Source: Human anatomy and physiology (9th ed.) Subdivision du SNC Le système nerveux central (SNC) 1. 2. 3. 4. 5. Le télencéphale Le diencéphale Le tronc cérébral Le cervelet La moelle épinière 52 Source: Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.) [Image modifiée] La moelle épinière Est entourée de vertèbres osseuses et de trois méninges. Anatomie : – Colonnes ventrale, dorsale, latérale – Cornes ventrale et dorsale 53 Source: Neuroscience : exploring the brain (4th ed.) S’étend de la base de l’encéphale jusqu’au sacrum et fait partie du SNC. Les nerfs Les nerfs spinaux/rachidiens adoptent le nom de la vertèbre correspondante. Chaque vertèbre contient deux petits orifices par où passent les nerfs = Une paire de nerfs par vertèbre Chaque nerf est formé de la fusion de deux branches distinctes nommées racines Racine ventrale Racine dorsale 54 Les racines des nerfs spinaux/rachidiens La racine dorsale est formée de voies sensorielles provenant du corps et se rendant à la moelle (SNC) Afférences sensorielles La racine ventrale est composée de voies motrices partant de la moelle (SNC) et se rendant aux muscles Efférences motrices Les sensations : Toucher, vibration, discrimination fine et proprioception vont directement vers la colonne dorsale pour remonter au SNC La motricité: part du cortex moteur, décusse au pyramide, arrive par la colonne ventrale et fait synapse dans la corne ventrale. Définition dermatome : Partie de la peau innervée par les deux racines dorsales d'un segment rachidien (donc 2 nerfs spinaux). Chaque segment de la moelle correspond à une partie du corps qu’il innerve : un dermatome 56 I. Le système nerveux somatique (SNS) II. Le SNS somato-sensoriel Le SNS moteur Le système nerveux autonome (SNA) Parasympathique Sympathique SUBDIVISIONS DU SYSTÈME NERVEUX PÉRIPHÉRIQUE 57 Subdivision du système nerveux périphérique Système nerveux somatique 1. Système somato-sensoriel Système sensoriel permet de détecter les stimulations de la peau. Récepteurs sensoriels situés dans la peau L’information est acheminée au SNC via deux voies : La voie de la colonne dorsale-lemnisque médian; La voie spinothalamique (nous y reviendrons). 2. Système moteur Les fibres motrices descendent vers la moelle épinière à partir du cortex moteur primaire pour produire les mouvements volontaires (Faisceau corticospinal). Des mouvements involontaires sont produits par d’autres régions que les lobes frontaux (p.ex. réflexes et geste rythmiques) 58 Subdivision du système nerveux périphérique Système nerveux autonome (végétatif) – Ce système assure l'autorégulation du système nerveux de l'organisme et l'homéostasie du corps (le maintien de la température, de la tension artérielle, du pH, des volumes liquidiens de l'organisme, etc.) – Il est responsable des fonctions automatiques de l’organisme, dont la respiration, la digestion, le péristaltisme, la circulation sanguine, la pression artérielle, la température du corps, ainsi que la sécrétion d’hormones – Il agit principalement comme système moteur sur les muscles lisses, cardiaques et les glandes – Le fonctionnement du SNA est lent et involontaire 1. 2. Parasympathique Sympathique 59 Deux systèmes antagonistes Le SNA se divise en deux branches antagonistes : Le SNA sympathique – Mobilise l’énergie et les ressources de l’organisme lorsqu’il fait face à une menaceP.ex. augmentation du rythme cardiaque, vasoconstriction, inhibe l’activité gastrique et, etc. Système « fight, flight or freeze » Le SNA parasympathique – Économise l’énergie et permet à l’organisme de récupérerP.ex. diminution du rythme cardiaque, vasodilatation, stimule la digestion et etc.Système « rest and digest » Les deux branches agissent essentiellement sur les mêmes organes 60 Références Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A. (2016). Neuroscience : exploring the brain (4th ed.). Lippincott Williams & Wilkins. Betts, J. G. et al. (2013). Anatomy & physiology. Open Stax College. Blumenfeld, H. (2010). Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed..). Sunderland, Mass.: Sunderland, Mass. : Sinauer Associates. Marieb, E. N. (2013). Human anatomy & physiology. (K. Hoehn, Ed.)Human anatomy and physiology (9th ed..). Boston. Purves, D. (Ed.). (2012). Neuroscience (5th ed.). Sunderland, Mass. : Basingstoke: Sunderland, Mass. : Sinauer Associates. Siegel, A. (2006). Essential neuroscience. (H. N. Sapru, Ed.). Baltimore, MD: Baltimore, MD : Lippincott Williams & Wilkins. 61