Neurophysiologie - Physiologie du système nerveux PDF
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Hôpitaux universitaires de Strasbourg
Dr Laetitia Degiorgis, Dr Eléna Chabran, Pr Frédéric Blanc, Dr Benjamin Cretin
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This document is a presentation on neurophysiology, covering topics like the history of neuron discovery, neuron structure, neurotransmission, glial cells, and neuronal networks. It is intended for an undergraduate or postgraduate audience.
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Neurophysiologie - Physiologie du système nerveux - Dr Laetitia Degiorgis, Dr Eléna Chabran, Pr Frédéric Blanc, Dr Benjamin Cretin CM2R, hôpital de jour de Gériatrie, pôle de Gériatrie Hôpitaux Universitaires de Strasbourg et...
Neurophysiologie - Physiologie du système nerveux - Dr Laetitia Degiorgis, Dr Eléna Chabran, Pr Frédéric Blanc, Dr Benjamin Cretin CM2R, hôpital de jour de Gériatrie, pôle de Gériatrie Hôpitaux Universitaires de Strasbourg et Laboratoire ICube - équipe IMIS, Université de Strasbourg et CNRS 1 Plan du cours : Introduction Historique : découverte des neurones Zoom : la structure du neurone - Axone - Synapses La neurotransmission Autres cellules du SNC : les cellules gliales Exemples de réseaux neuronaux Conclusion 2 Introduction Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 3 Un long chemin de 1810… à aujourd’hui Crânioscopie puis phrénologie : → Le cerveau possède autant d’organes qu’il existe de = Étude du caractère d’après la penchants, sentiments ou qualités morales. conformation externe du crâne → Le crâne reflète les formes du cerveau. 4 Phrénologie /phénoménologie A voir au Musée de Organes : l’Homme (Paris) 8. De la convoitise 9. Du penchant à cacher 10. De l’amour propre 11. De l’approbation 12. De la circonspection 13. De la bienveillance 14. De la vénération → L’un des premiers courants à introduire le concept de Rejet par l’Académie des Sciences « fonctions mentales » / « facultés mentales ». mais influence dans de multiples domaines (pédagogie : "bosse des → Et à faire le lien entre fonctions mentales et anatomie. maths", histoire coloniale USA, etc. 5 Position du problème : rappel 2 manières d’appréhender le système nerveux : SNC SNP 6 Position du problème : rappel 2 manières d’appréhender le système nerveux : Echelle macroscopique 7 Organisation histologique Elle correspond à l’organisation microscopique du Système Nerveux Histologie = étude de la structure microscopique des tissus biologiques, et des cellules qui les composent. → Quelles cellules dans le SNC et le SNP ? 8 Organisation histologique Système nerveux central (SNC) : Système nerveux périphérique (SNP) : ‒ Neurones ‒ Neurones afférents (cellules en T) ‒ Neurones efférents (motoneurones ‒ Cellules gliales : ou neurones multipolaires viscéraux) ‒ Astrocytes ‒ Oligodendrocytes ‒ Microgliocytes ‒ Endothéliocytes ‒ Cellules choroïdiennes et ‒ Cellules de Schwann épendymaires (ventricules) 9 Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 10 Historique : découverte des neurones Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 11 Les neurones S. Ramon y Cajal Neurone Il est à la base du système nerveux central et périphérique = il en est l’unité structurelle et fonctionnelle La physiologie du neurone est orientée vers la réception et la transmission de l’information 12 Les neurones Jusqu’à la fin du XIXème siècle, théorie « réticulaire » : Système nerveux = maillage continu/fusionné sans cellules ou unités individuelles → Malgré formulation de la théorie cellulaire (la cellule est l’unité structurelle, fonctionnelle et reproductrice du vivant) depuis les années 1830 pour autres tissus → Supposée non applicable aux tissus nerveux (limites techniques : instrumentation, coloration) Neurones de la moelle épinière dessin de Santiago Ramon Y Cajal Fin des années 1880 : coloration argentique (Camillo Golgi) observations de Santiago Ramon y Cajal : Prix Nobel de médecine 1906 « organisation discontinue de la matière nerveuse » (Golgi + Ramon y Cajal) 13 Les neurones Jusqu’à la fin du XIXème siècle, théorie « réticulaire » : Système nerveux = maillage continu/fusionné sans cellules ou unités individuelles Fin des années 1880 : coloration argentique (Camillo Golgi ) observations de Santiago Ramon y Cajal : « organisation discontinue de la matière nerveuse » En 1891 : théorie neuronale énoncée dans une série d’articles par Wilhelm Waldeyer (anatomiste allemand) Neurones de la moelle épinière dessin de Santiago Ramon Y Cajal → Soutient le point de vue de Ramon y Cajal → Introduit le mot « neurone » pour décrire les cellules du SN 14 Concept de « réseaux neuronaux » Les neurones se transmettent l’information en formant des chaînes fonctionnelles, au sein desquelles ils sont reliés par des synapses Ces chaînes sont appelées circuits neuronaux ou réseaux neuronaux, et soutiennent toutes les fonctions du système nerveux Neural network. If then else / Wikimedia, CC BY-SA Toutefois, les réseaux sont très différents selon la ou les structures qui les abritent et la fonction qu’ils assurent, et ils évoluent ! "plasticité" 15 Zoom : La structure du neurone Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 16 Structure du neurone Le neurone est l’unité de base du système nerveux central et périphérique : il en est l’unité fonctionnelle et structurelle. Cône d’implantation Il est typiquement constitué de 3 grandes parties : ‒ Corps cellulaire (soma) et dendrites ‒ Axone avec son cône d’implantation ‒ Terminaisons synaptiques Terminaisons synaptiques 17 Structure du neurone Toutes les formes existent toutefois … 18 Structure du neurone Principaux sous-types Neurones multipolaires Neurones bipolaires Neurones pseudo-unipolaires Motoneurone N. pyramidal N. rétine N. olfactif N. sensibilité tactile, nociceptive 19 www.mind.ilstu.edu Structure du neurone : l’axone 1) L’axone : une partie essentielle du neurone Correspond au prolongement cellulaire principal du neurone Cône d’implantation Parfois très long (> 1mètre) alors que son diamètre est de quelques microns Deux rôles fondamentaux : → Conduire des messages nerveux (PA) → Assurer le transport axonal Terminaisons synaptiques 20 Structure du neurone : l’axone Rôle de conduction des messages nerveux L’axone présente une gaine de myéline : - Membrane composée à 80% de lipides (cholestérol, phospholipides, glycosphingolipides) - Protège l’axone, l’isole et augmente sa vitesse de conduction (conduction saltatoire) 21 Structure du neurone : l’axone Rôle de transport axonal L’axones et les dendrites sont structurés par un abondant cytosquelette, dont l’intégrité est indispensable au bon fonctionnement du neurone. Segments constitutifs du cytosquelette = microtubules. → Unités dynamiques (peuvent changer de longueur et direction). 22 Structure du neurone : l’axone Rôle de transport axonal Le cytosquelette guide le transport axonal : Sens antérograde = du corps cellulaire vers les terminaisons synaptiques = Transport de vésicules contenant des substances → Ex: transport d’enzymes pour chimiques diverses (ex: neurotransmetteurs, synthétisation des neurotransmetteurs organites, molécules de signalisation, etc.) dans la terminaison axonale Sens rétrograde = inverse → Ex: donne au soma des informations sur l’état et le fonctionnement de la terminaison axonale 23 Structure du neurone : l’axone Rôle de transport axonal Protéines motrices = protéines capables d’utiliser l’énergie chimique (issue de l’hydrolyse de l’ATP*) pour générer un déplacement, via des changements Dynéine de conformation → véritables « nano-machines » ! Deux types : - Les kinésines (sens antérograde) Kinésine - Les dynéines (sens rétrograde) 24 *adénosine triphosphate Structure du neurone : l’axone Rôle de transport axonal Protéines motrices = protéines capables d’utiliser l’énergie chimique (issue de l’hydrolyse de l’ATP*) pour générer un déplacement, via des changements de conformation → véritables « nano-machines » ! Deux types : - Les kinésines (sens antérograde) Voir animation détaillée : https://www.youtube.com/watch?v=y-uuk4Pr2i8&t=2s - Les dynéines (sens rétrograde) 25 Structure du neurone : les synapses 2) Seconde structure essentielle : les synapses Cône = Zones spécialisées de contact, d’implantation qui permettent la transmission à sens unique de l’influx nerveux : − d’un neurone à un autre − d’un neurone à une cellule effectrice Terminaisons synapse synaptiques 27 Structure du neurone : les synapses La plupart des synapses sont axodendritiques. Le point de contact se fait entre : − les terminaisons synaptiques (sur l’axone) du neurone émetteur − et les épines dendritiques (sur les dendrites) du neurone récepteur Mais elles sont également possibles au niveau du soma ou de l’axone du neurone récepteur (= synapses axosomatiques et axoaxonales). 28 Structure du neurone : les synapses La majorité des synapses sont de type chimique : elles sont le lieu privilégié de la sécrétion des neurotransmetteurs, dont la nature chimique est très diverse. La sécrétion a lieu sous l’influence des potentiels d’action, grâce à un phénomène dit « couplage électrochimique ». Remarque : Certaines synapses peuvent aussi être électriques (gap junctions ou jonctions communicantes). Il y alors un contact membranaire entre les deux neurones, et la synapse ne fait pas intervenir de neurotransmetteur. 29 Structure du neurone : les synapses Elément présynaptique Fente synaptique Elément postsynaptique 30 ©NIH Structure du neurone : les synapses Neurotransmetteur (NT) = substance secrétée à l’extrémité de l’axone d’un neurone (par un processus d’exocytose rapide) suite à une excitation de ce neurone, et capable d’agir sur d’autres neurones ou cellules. Critères pour définir un NT : 1) Substance présente dans les neurones du SN, avec distribution régionale spécifique ; 2) Le neurone doit être capable de fabriquer cette substance (biosynthèse) ; 3) Elle est fabriquée au niveau des terminaisons présynaptiques du neurone ; 4) La stimulation du neurone doit entraîner une libération de cette substance en quantité physiologiquement significative ; 5) Existence de récepteurs spécifiques reconnaissant cette substance, et provoquant des modifications du potentiel électrique (+ perméabilité membr.) du neurone récepteur 31 Structure du neurone : les synapses a) NT "classiques" (qui ont été découverts les premiers) : Synthétisés à partir de composants lipidiques : − Acétylcholine Dérivés d’acide aminé* (famille des monoamines) : − Dopamine − Noradrénaline − Adrénaline − Sérotonine − Histamine 32 * AA = Acide carboxylique + groupement amine Poirier et coll., Histologie moléculaire, 1997 Structure du neurone : les synapses b) NT de la famille des acides aminés : Excitateurs : − Glutamate = principal NT excitateur cérébral, 50% des synapses du SNC sont glutamatergiques − Aspartate Inhibiteurs : − GABA = principal NT inhibiteur, ¼ à ⅓ des synapses du SNC sont GABAergiques − Glycine = principal NT inhibiteur de la moelle épinière 33 Poirier et coll., Histologie moléculaire, 1997 Structure du neurone : les synapses c) Neuropeptides (peptides* exerçant une fonction de NT) : Non opioïdes : vasopressine, ocytocine, neurokinines, … Opioïdes : pro-opio-mélanocortine (POMC) et ses dérivés (dont ß- endorphine), pro-enképhaline et dérivés, pro-dynorphine et dérivés d) Endocannabinoïdes : anandamide, 2-AG e) Monoxyde d’azote (NO) 34 * Chaînes courtes AA 35 Structure du neurone : les synapses Chaque neurotransmetteur correspond à un récepteur membranaire spécifique, sur lequel il se fixe pour l’activer. Les récepteurs aux NT sont distribués sur toute la surface du neurone Récepteur direct Récepteur indirect (ou ''ionotropique'') (ou ''métabotropique'') 36 Structure du neurone : les synapses Presynaptic neuron 37 Cenveo - https://courses. lumenlearning.com/ La neurotransmission Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 38 Transmission des messages nerveux Fonction des neurones : rappel - Réception de l'information sous forme chimique (réception de neurotransmetteurs) - Puis acheminement du message sous forme électrique (potentiels d'action ou PA) - Et enfin transmission de l'information à d'autres neurones à nouveau sous forme chimique (libération de neurotransmetteurs). 39 Transmission des messages nerveux Neurone post-synaptique : réception du message chimique 40 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : Il existe une répartition inégale des ions* de part et d’autre de la membrane du Milieu Milieu neurone. intracellulaire - + extracellulaire L'intérieur de la cellule est plus négatif - + que l'extérieur : - + - + Du fait de cette différence, la membrane - + possède un potentiel électrique appelé - + potentiel de repos. ≈ -60 à -100 mV 41 *Ions = atome ou molécule portant une charge électrique (positive ou négative) Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : pourquoi ? Milieu Milieu intracellulaire extracellulaire Situation théorique : neurone "tout neuf" K+ Na+ K+ Na+ 42 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : Interstitium Cellule (milieu extracellulaire) (milieu intracellulaire) Potassium (K+) 4,5 160 Milieu Milieu intracellulaire extracellulaire Sodium (Na+) 144 7 K+Protons (H+) Na+ pH = 7,4 K+ Na+ pH = 7 Chlore (Cl-) 114 7 Bicarbonates 28 10 (HCO3-) 43 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : Milieu Milieu Ions attirés vers zones où intracellulaire extracellulaire leur concentration est la plus faible : K+ Na+ K+ Na+ → le K+ veut sortir → le Na+ rentrer. 44 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : K+ K+ Canaux ioniques Milieu intracellulaire Remarque : la membrane est bien plus perméable K+ Na+ K+ Na+ au K+ qu’au Na+ (canaux de « fuite » du K+, ouverts à l’état de repos) Na+ 45 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : K+ K+ Milieu intracellulaire K+ Na+ K+ Na+ Na+ 46 Transmission des messages nerveux K+ K+ Milieu intracellulaire Potentiel de repos de la membrane : K+ Na+ K+ Na+ -70mV Nécessaire au bon Na+ fonctionnement du neurone Moins d'ions positifs (cations) à Plus de cations à l'extérieur l'intérieur = charge + négative = charge + positive 47 Transmission des messages nerveux K+ K+ Milieu intracellulaire Potentiel de repos de la membrane : K+ Na+ K+ Na+ -70mV Nécessaire au bon Na+ fonctionnement du neurone Canaux ioniques = la diminution continue ? Moins d'ions positifs (cations) à Plus de cations à l'extérieur l'intérieur = charge + négative = charge + positive 48 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : K+ Pompe sodium-potassium K+ (ou Na+/K+ ATPase) Milieu intracellulaire - Pompe active (ATP intracell.) Na+ - Maintien la différence de K+ Na+ K+ K+ Na+ concentration entre les ions. - Permet d'entretenir le Na+ potentiel de repos à -70mV. 49 Transmission des messages nerveux Potentiel de repos de la membrane : K+ Pompe sodium-potassium K+ (ou Na+/K+ ATPase) Milieu intracellulaire Dysfonctionnement : migraine, épilepsies… Na+ K+ Na+ K+ K+ Na+ Na+ 50 Transmission des messages nerveux Neurone post-synaptique : réception du message chimique 51 Transmission des messages nerveux Neurone post-synaptique : réception du message chimique Des récepteurs situés sur la membrane du neurone post-synaptique reçoivent Terminaison des molécules de NT, libérées dans la axonale du neurone synapse par le neurone présynaptique. pré-synaptique → Affinité spécifique : un type précis de récepteur pour chaque NT. Neurone post- synaptique 52 Vidéo anatomie 3D Lyon : https://www.youtube.com/watch?v=LrzWhuKYxew Transmission des messages nerveux Neurone post-synaptique : réception du message chimique Fixation des NT sur leurs récepteurs : = ouverture des canaux ioniques correspondants = ouverture également d'autres canaux dans la cellule, via des cascades de réactions impliquant des messagers Entrée de cations (notamment Na+) intracellulaires. Entrée de cations → le milieu Dépolarisation -70mV +XXmV intracellulaire perd sa charge négative ! 53 Transmission des messages nerveux Neurone post-synaptique : acheminement du message électrique - Ce renversement temporaire du potentiel électrique de la membrane, ou dépolarisation, peut déclencher un potentiel d'action (PA). - Le PA comporte plusieurs phases successives : → dépolarisation (ouverture croissante de canaux Na+voltage-dépendants) → repolarisation (ouverture de canaux K+) → hyperpolarisation (+ de canaux K+ ouverts // état de repos classique) 54 Transmission des messages nerveux Neurone post-synaptique : acheminement du message électrique - Ce renversement temporaire du potentiel électrique de la membrane, ou dépolarisation, peut déclencher un potentiel d'action (PA). - Le PA est l’unité fondamentale d’information du système nerveux. - Le nombre et la fréquence des PA déterminent l’intensité de l’information 55 Transmission des messages nerveux Remarque : La production du PA fonctionne selon la règle du ''tout ou rien'' ! La dépolarisation entraînée par l'arrivée du NT et l'ouverture des canaux ioniques s'appelle potentiel post-synaptique excitateur (PPSE). Si ce PPSE est suffisamment important pour atteindre le seuil d'excitation du neurone, alors il entraînera la création d'un potentiel d'action (PA). Si la dépolarisation n'est pas suffisante, le PPSE va disparaître et n'entraînera aucun PA : le message n'est pas transmis le long de l'axone. PA 56 PPSE Transmission des messages nerveux Le PA dépend de canaux sodiques "voltage-dépendants", = sensibles au potentiel membranaire Chaque nœud de Ranvier est un "hot spot sodium" (forte densité de canaux Na+ v-d) → entrée importante de cations, entraînant une forte dépolarisation PPSE : conduction passive, PA : conduction active, intensité décroissante intensité constante 57 Transmission des messages nerveux + + Remarques : - Les PPSE peuvent s'additionner pour atteindre le seuil (sommation temporelle / spatiale). - Il existe aussi des PPSI (réception de NT inhibiteurs, puis entrée d'anions). 58 Transmission des messages nerveux Propagation rapide du PA le long de l'axone : Les nœuds de Ranvier permettent une conduction saltatoire : l'excitation est restreinte à de petites zones (le phénomène de dépolarisation se regénère de proche en proche). = Propagation rapide, économe en énergie et non décrémentielle* Noeud de Ranvier (canaux Na+ voltage-dépendants) Myéline (isolante) 59 *amplitude et intensité invariables Transmission des messages nerveux Propagation rapide du PA le long de l'axone : Après le passage du PA, la membrane de l'axone doit retrouver son potentiel de repos avant de pouvoir être à nouveau excitée. Période réfractaire (1 à 15ms) : le PA ne peut pas ''revenir en arrière'' Noeud de Ranvier (canaux Na+ voltage-dépendants) Myéline (isolante) 60 Transmission des messages nerveux Terminaison synaptique : transmission du message chimique Arrivée du PA : = ouverture de canaux calciques Terminaison voltage-dépendants locaux (donc axonale du neurone pré- entrée Ca2+) synaptique = Migration puis fusion des vésicules synaptiques avec la membrane Neurone post- Libération de NT synaptique 61 Transmission des messages nerveux Terminaison synaptique : transmission du message chimique Arrivée du PA : En réalité, c’est un peu plus compliqué… 62 En résumé… Schéma récapitulatif de la physiologie synaptique, au cœur de la conduction de l’information dans les réseaux neuronaux Purves et al. (2001) 63 Cellules du SNC : les cellules gliales Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 64 Les cellules gliales Présentation générale Assurent l'homéostasie du milieu neuronal Rôles multiples : - support/soutien structural - modulation de la transmission synaptique - "entretien" des neurones (glucose, O2, déchets) - myélinisation - immunité du système nerveux Proportions neurones / cellules gliales : ≈ similaires à l’échelle globale mais variables selon les régions cérébrales 65 Les cellules gliales 1) Astrocytes Seifert et al., Nature Review Neurosciences, 2006 Astrocytes visibles au microscope à fluorescence (immunomarquage à la GFAP) Astrocytes en vert (forme étoilée) 66 Bruno Pascal - https://commons.wikimedia.org/ Les cellules gliales http://sm.stanford.edu/ 1) Astrocytes Les astrocytes permettent : - La stabilité du milieu extracellulaire - L’apport des éléments nutritifs aux neurones depuis le système vasculaire → Glucose Extrémité astrocyte → O2 Lumière du Axone vaisseau neurone sanguin A. Kübelbeck - Wikipédia Seifert et al., 2006 67 Les cellules gliales 1) Astrocytes Les substrats énergétiques sont apportés à la fois aux structures pré- et post-synaptiques Astrocyte La vascularisation est adaptée aux besoins énergétiques, en lien avec l’activité de transmission synaptique = Couplage activité / vascularisation Les astrocytes participent en particulier à la régulation du K+ (pour garantir le potentiel de repos membranaire) et à celle du Ca2+ (pour la libération des NT) 68 Bonvento et al. (2002), Tekkök & Ransom (2004) Les cellules gliales 2) Oligodendrocytes Les oligodendrocytes assurent la myélinisation des axones et donc la conduction rapide des influx neuronaux. Ils ont également un rôle nourricier pour les axones (motoneurones) SNP = cellules de Schwann 69 Les cellules gliales 3) Cellules microgliales Barrière Interaction avec (ou microglie) hémato-méningée les neurones Assurent l’immunité du cerveau (= équivalent aux cellules macrophages* mais pour le SNC) Interactions Facteurs avec les autres intracellulaires cellules gliales de régulation * Cellules présentes dans la majorité des tissus hors du SN, capables d’absorber et de détruire de grosses particules (cellules lésées ou âgées, corps étrangers,70bactéries) par un mécanisme appelé « phagocytose ». Les cellules gliales Les cellules gliales ont longtemps été considérées comme mineures ! Le courant actuel leur restitue leur importance. Elles sont les "chaperons" des neurones, et constituent des éléments structuraux et fonctionnels cruciaux, sans lesquels il n’y aurait pas de système nerveux. 71 Réseaux neuronaux : exemples Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 72 Rappels 2 manières d’appréhender le système nerveux : 1. Organisation anatomique central (SNC) : Encéphale et moelle épinière Système nerveux périphérique (SNP) : ganglions et nerfs (crâniens + rachidiens) 2. Organisation fonctionnelle Versant sensoriel versus moteur - Système nerveux somatique = relations avec le milieu extérieur Système sympathique = activation physique/cognitive, réaction au stress - Système nerveux végétatif Système parasympathique = ralentissement des = fonctions vitales internes fonctions, économie d’énergie 73 Rappels Organisation anatomique Système Organes nerveux Système nerveux central collaboratifs périphérique Cochlée, vestibules Yeux Voies sensorielles du tronc cérébral et de la moelle épinière Système Nerfs crâniens et Papilles gustatives Rôle central du thalamus Organisation fonctionnelle somatique, périphériques Muqueuse olfactive Cortex spécifique pour chaque modalité (cortex primaire) versant sensoriel Corpuscules cutanés Voies motrices du TC et de la moelle épinière Système Nerfs crâniens et Rôle central du faisceau pyramidal somatique, Muscles striés périphériques Importance capitale des noyaux gris centraux versant moteur Cortex moteur primaire Muscles lisses Nerfs crâniens et périphériques Noyaux autonomes du TC et de la moelle épinière Système végétatif Muscle cardiaque Colonne sympathique Rôle central de l’hypothalamus (fonctions internes) Muqueuses paravertébrale Cortex insulaire et fronto-orbitaire Tissus lymphoïdes Nerf vague 74 Réseaux neuronaux Son reconnu, mémorisé peut être intégré dans 1) Réseaux SNC + SP : une réponse volontaire. Les grandes fonctions du système nerveux somatique sont assurées préparation d'une réponse motrice par un réseau neuronal complexe … associant organes récepteurs, voies périphériques, structures centrales localisation du son segmentaires (moelle épinière), suprasegmentaires (TC), sous-corticales (noyaux gris centraux) et enfin, corticales durée, intensité, fréquence Exemple : Voies auditives Cochlée 75 https://www.cochlea.eu Réseaux neuronaux Cortex associatif secondaire 1) Réseaux SNC + SP : (polysensoriel) Les grandes fonctions du système nerveux somatique sont assurées par un réseau neuronal complexe … associant organes récepteurs, voies périphériques, structures centrales segmentaires (moelle épinière), sélection du type suprasegmentaires (TC), sous-corticales d'information à traiter en (noyaux gris centraux) et enfin, corticales priorité Exemple : Voies auditives Cochlée 76 https://www.cochlea.eu Réseaux neuronaux 1) Réseaux SNC + SP : Voie sensitive lemniscale : - Sensibilité épicritique = tact fin au niveau de la peau - Sensibilité proprioceptive = position du corps dans l’espace (consciente et/ou vibratoire), via ligaments, articulations, fuseaux NM 77 Réseaux neuronaux Focus sur la moelle épinière et les différents systèmes sensitifs Sensibilité thermique et douleur Sensibilité épicritique Sensibilité proprioceptive 78 Réseaux neuronaux 1) Réseaux SNC + SP : Voies visuelles Corps genouillé latéral dorsal 79 https://www.em-consulte.com/em/SFO/ Réseaux neuronaux 1) Réseaux SNC + SP : Voies visuelles Corps genouillé latéral dorsal 80 https://www.em-consulte.com/em/SFO/ Réseaux neuronaux 1) Réseaux SNC + SP : Le réseau extrapyramidal ou « voies extrapyramidales » = noyaux gris centraux (motricité réflexe, contrôle de la posture) 81 Réseaux neuronaux Quand le réseau extrapyramidal est atteint : syndrome parkinsonien 82 Réseaux neuronaux Les structures sous-corticales impliquées dans la motricité automatique entretiennent d’abondantes et complexes relations dans un réseau dit cortico-sous-cortical cortex noyaux gris moelle 83 Réseaux neuronaux 2) Réseaux du SNC : Circuits du cortex cérébelleux … permettant la coordination temporelle et spatiale du mouvement 84 Réseaux neuronaux 2) Réseaux du SNC : Circuits du cortex hippocampique … impliqués dans la mémoire antérograde verbale (hippocampe) et la mémoire visuo-spatiale 85 Réseaux neuronaux Les réseaux « émotionnels » sont probablement les plus élaborés : ils associent à des degrés variables de très nombreuses structures Exemple : Réseau de la peur 86 Réseaux neuronaux 3) Réseaux corticaux : Circuits du cortex cérébral (SG des hémisphères) … permettant la sensibilité, les fonctions cognitives et la motricité 87 Réseaux neuronaux 3) Réseaux corticaux : Les réseaux cortico-corticaux sous-tendent souvent les fonctions intellectuelles ou les aptitudes cognitives les plus complexes Réseau classique du langage 88 Réseaux neuronaux Exemple : Réseau de la cognition sociale et « morale » In Moll et al., 2008 89 Réseaux neuronaux Réseau de l’expérience religieuse mystique In Beauregard et Paquette, 2006 Montréal : sœurs carmélites, activité de prière contemplative → Sujets rapportent un sentiment de « paix intérieure » → Neurofeedback et/ou TMS sur ce réseau chez 30 patients avec dépression chronique ? 90 Conclusion Pfrieger & Steinmetz (2003) - La Recherche 91 CONCLUSION Le système nerveux répond à des règles physiologiques complexes Ses fonctions sont multiples, voire innombrables La notion de réseau est fondamentale, et sous-tend toute approche fonctionnelle. Ceci rend indispensable la connaissance de l’anatomie. 92 CONCLUSION Le neurone est l’unité constitutive de tout réseau, son fonctionnement efficace requiert une indispensable coopération avec les cellules gliales La physiologie du neurone repose sur l’intégration de trois aspects indissociables : − Cyto-histologique − Électrique − Neurochimique Les cellules gliales jouent un rôle primordial dans le SN: − Oligodendrocytes − Astrocytes − Microglie 93