3-systNerveux n’es.pdf

# Organisation du système nerveux Le système nerveux est un réseau complexe de cellules nerveuses et gliales qui traite et transmet des informations, contrôlant ainsi les fonctions corporelles [4](#page=4). ### 1.1 Les deux principaux sous-systèmes Le système nerveux est divisé en deux sous-systèmes majeurs: le système nerveux central (SNC) et le système nerveux périphérique (SNP) [4](#page=4). #### 1.1.1 Le système nerveux central (SNC) Le SNC est constitué de l'encéphale et de la moelle épinière [4](#page=4). * **L'encéphale** est logé dans le crâne [4](#page=4). * **La moelle épinière** rejoint l'encéphale à travers le foramen magnum de la colonne vertébrale [4](#page=4). Le SNC est responsable du traitement et de la transmission des messages sensoriels afférents (entrants). Il est également le siège des pensées, des émotions et des souvenirs, et génère la plupart des potentiels d'action qui contrôlent la contraction musculaire et la sécrétion glandulaire [4](#page=4). #### 1.1.2 Le système nerveux périphérique (SNP) Le SNP comprend toutes les parties du système nerveux situées en dehors du SNC. Il comprend les nerfs, les ganglions, les plexus entériques et les récepteurs sensoriels [7](#page=7). * **Les nerfs** sont des regroupements de centaines ou de milliers d'axones (fibres nerveuses) entourés de tissu conjonctif et de vaisseaux sanguins, localisés en dehors du SNC. Il existe douze paires de nerfs crâniens émergeant du tronc cérébral et trente-et-une paires de nerfs spinaux (rachidiens) émergeant de la moelle épinière. Chaque nerf innerve une région spécifique du corps, comme le nerf crânien I qui transmet les signaux olfactifs [7](#page=7). * **Les ganglions** sont des groupes de corps cellulaires de neurones situés en dehors de l'encéphale et de la moelle épinière, associés aux nerfs crâniens et spinaux [7](#page=7). * **Les plexus entériques** sont des réseaux de neurones dans les parois du tube digestif qui régulent l'activité digestive [7](#page=7). * **Les récepteurs sensoriels** sont des structures qui détectent les changements dans le milieu intérieur ou extérieur du corps, tels que les récepteurs tactiles, photorécepteurs ou olfactifs [7](#page=7). ### 1.2 Subdivisions du système nerveux périphérique Le SNP se subdivise en trois systèmes principaux: le système nerveux somatique (SNS), le système nerveux autonome (SNA) et le système nerveux entérique (SNE) [7](#page=7). #### 1.2.1 Le système nerveux somatique (SNS) Le SNS est composé de neurones sensitifs qui transmettent les informations des récepteurs sensoriels somatiques (peau, articulations, muscles) et des organes sensoriels spécialisés (vue, ouïe, goût, odorat) au SNC. Il comprend également des neurones moteurs qui envoient des commandes du SNC aux muscles squelettiques. L'activité du SNS est considérée comme volontaire car elle peut être consciemment contrôlée [7](#page=7). #### 1.2.2 Le système nerveux autonome (SNA) Le SNA est constitué de neurones sensitifs qui rapportent les informations des récepteurs sensoriels autonomes (situés dans les vaisseaux sanguins et les viscères) au SNC. Il comprend aussi des neurones moteurs qui transmettent des commandes du SNC aux muscles lisses, au muscle cardiaque et aux glandes. L'activité du SNA est généralement involontaire, car elle n'est pas soumise à un contrôle conscient [8](#page=8). Le SNA est lui-même subdivisé en deux parties : * **Le système nerveux sympathique:** Il intervient souvent dans les situations d'urgence et lors d'activité physique intense (réaction de lutte ou de fuite). Il augmente la fréquence cardiaque [8](#page=8). * **Le système nerveux parasympathique:** Il est actif pendant le repos et la digestion. Il diminue la fréquence cardiaque [8](#page=8). Dans la plupart des cas, ces deux divisions innervent les mêmes organes effecteurs mais ont des effets antagonistes [8](#page=8). #### 1.2.3 Le système nerveux entérique (SNE) Le SNE est souvent qualifié de « cerveau de l'intestin » et comprend environ 100 millions de neurones situés dans les plexus entériques le long du tube digestif. Bien qu'il agisse de manière involontaire, il communique avec le SNC via les neurones sympathiques et parasympathiques. Les neurones sensitifs du SNE détectent les changements chimiques et l'étirement des parois intestinales. Les neurones moteurs entériques contrôlent la contraction des muscles lisses intestinaux pour la progression des aliments, régulent les sécrétions digestives et l'activité des cellules endocrines du tube digestif [8](#page=8). --- # Fonctions et composantes du neurone Le système nerveux humain remplit trois fonctions fondamentales: sensorielle, intégrative et motrice. Le neurone, l'unité fonctionnelle de base du système nerveux, est structuré en un corps cellulaire, des dendrites et un axone, et peut être classé fonctionnellement en neurones sensitifs, moteurs et interneurones [10](#page=10) [13](#page=13) [9](#page=9). ### 2.1 Fonctions fondamentales du système nerveux Le système nerveux assure des tâches complexes, regroupées en trois fonctions principales [9](#page=9): 1. **La fonction sensorielle**: Elle implique la détection de stimuli, qu'ils soient internes (par exemple, l'augmentation de l'acidité du sang) ou externes (par exemple, une goutte de pluie sur la peau). Les récepteurs sensoriels capturent ces stimuli, et les neurones sensitifs transmettent ensuite cette information sensorielle vers l'encéphale et la moelle épinière via les nerfs crâniens et spinaux [9](#page=9). 2. **La fonction intégrative**: Le système nerveux central (SNC) est responsable de l'intégration, c'est-à-dire le traitement de l'information sensorielle. Ce processus inclut l'analyse de l'information, son stockage partiel et la détermination des réponses appropriées. La majorité des neurones impliqués dans cette fonction sont des interneurones, spécialisés dans la transmission et le relais d'informations entre neurones [9](#page=9). 3. **La fonction motrice**: Suite à l'intégration de l'information sensorielle, le SNC génère une réponse motrice en activant des effecteurs, tels que les muscles et les glandes. Les neurones moteurs initient cette fonction en stimulant les effecteurs, ce qui entraîne des contractions musculaires et des sécrétions glandulaires [9](#page=9). ### 2.2 Structure et classification des neurones La majorité des neurones sont composés de trois parties distinctes: un corps cellulaire, des dendrites et un axone [10](#page=10). #### 2.2.1 Le corps cellulaire Le corps cellulaire, également appelé soma, contient le noyau et le cytoplasme, qui abrite les organites cellulaires classiques comme le réticulum endoplasmique rugueux, les lysosomes, les mitochondries et le complexe golgien. C'est dans cette région que la plupart des molécules nécessaires au fonctionnement du neurone sont synthétisées [10](#page=10). #### 2.2.2 Les dendrites Les dendrites sont des prolongements courts, effilés et ramifiés qui émergent du corps cellulaire. Elles ressemblent à une arborisation et leur rôle principal est de recevoir les informations entrantes pour les acheminer vers le corps cellulaire [10](#page=10). #### 2.2.3 L'axone L'axone est un prolongement unique, long, mince et cylindrique. Il est responsable de la transmission des potentiels d'action à d'autres neurones, aux myocytes (cellules musculaires) ou aux cellules glandulaires. L'axone s'unit souvent au corps cellulaire via une région appelée le cône d'implantation de l'axone (ou cône d'émergence). C'est généralement à partir de ce cône que naissent les potentiels d'action, qui se propagent ensuite le long de l'axone. Certains axones possèdent des ramifications latérales appelées collatérales. La partie distale de l'axone et de ses collatérales se subdivise en fines branches, les terminaisons axonales, qui se terminent souvent par un renflement appelé bouton terminal [10](#page=10). #### 2.2.4 La synapse La synapse est le site de communication entre deux neurones, ou entre un neurone et une cellule effectrice. Les boutons terminaux contiennent des vésicules synaptiques, de petites sacs remplis de neurotransmetteurs. Lorsque ces neurotransmetteurs sont libérés, ils permettent au neurone de communiquer avec différentes catégories de cellules, soit en les excitant, soit en les inhibant [10](#page=10). #### 2.2.5 Classification fonctionnelle des neurones Du point de vue fonctionnel, les neurones sont classés en fonction de la direction de transmission du potentiel d'action par rapport au système nerveux central (SNC) [13](#page=13). 1. **Neurones sensitifs (ou afférents)**: Ces neurones possèdent des récepteurs sensoriels à leur extrémité distale (dendrites) ou sont situés immédiatement après des cellules réceptrices distinctes. Lorsqu'un stimulus approprié active un récepteur, un potentiel d'action est généré dans l'axone du neurone sensitif et se propage vers le SNC [13](#page=13). 2. **Neurones moteurs (ou efférents)**: Ils acheminent les potentiels d'action à partir du SNC vers les effecteurs (muscles et glandes) situés dans le système nerveux périphérique (SNP) [13](#page=13). 3. **Interneurones (ou neurones d'association)**: Ces neurones sont situés à l'intérieur du SNC, entre les neurones sensitifs et moteurs. Leur rôle est d'intégrer et de traiter l'information sensorielle entrante avant de déclencher une réponse motrice en activant les neurones moteurs appropriés [13](#page=13). --- # Communication neurale et potentiel d'action La communication neuronale repose sur la capacité des neurones à générer et transmettre des signaux électriques à travers des changements de potentiel de membrane, notamment le potentiel de repos et le potentiel d'action [22](#page=22) [23](#page=23). ### 3.1 Le potentiel de membrane Le potentiel de membrane résulte de la séparation des charges positives et négatives à travers la membrane cellulaire du neurone. Cette différence de concentration des ions de part et d'autre de la membrane, combinée à sa perméabilité sélective, est fondamentale pour expliquer ces potentiels [25](#page=25) [27](#page=27). #### 3.1.1 Forces motrices des ions Deux forces principales gouvernent le mouvement des ions : * **Force chimique (gradient de concentration)**: Les ions tendent à se déplacer des zones de haute concentration vers les zones de basse concentration [26](#page=26). * **Force électrique (électrostatique)**: Les ions sont attirés par les charges opposées et repoussés par les charges similaires, en fonction de leur propre charge [26](#page=26). Lorsque le gradient électrique équilibre le gradient de concentration, le flux net d'ions est nul [26](#page=26). #### 3.1.2 Le potentiel de repos Le potentiel de repos est la différence de potentiel membranaire d'un neurone au repos. Il est déterminé par la proportion relative des canaux ioniques ouverts et la valeur de leurs potentiels d'équilibre. Dans un état de repos, où seuls les canaux perméables au potassium (K+) sont présents, les ions K+ sont à l'équilibre [28](#page=28). > **Tip:** Le potentiel de repos n'est pas un état d'équilibre ionique, mais un état stationnaire où les flux passifs d'ions sont compensés par la pompe sodium-potassium [34](#page=34). Pour maintenir le potentiel de membrane stable, l'influx de charges positives est compensé par un efflux de charges positives, et les gradients ioniques sont maintenus par la pompe Na+/K+ qui expulse les ions sodium (Na+) et réintroduit les ions potassium (K+) dans la cellule, consommant de l'ATP. La pompe est électrogénique, expulsant 3 ions Na+ pour 2 ions K+ entrants, ce qui contribue à une légère hyperpolarisation de la membrane [34](#page=34). > **Example:** Dans une cellule au repos, la perméabilité à K+ est bien plus élevée que celle à Na+. Cela signifie que la conductance des canaux K+ est bien plus grande que celle des canaux Na+. La membrane tend alors à s'approcher du potentiel d'équilibre du K+ (-80 mV environ) [28](#page=28). #### 3.1.3 Changements du potentiel de membrane Des changements dans le potentiel de membrane peuvent survenir suite à divers événements. La dépolarisation correspond à une diminution de la différence de potentiel membranaire (la membrane devient moins négative ou plus positive), tandis que l'hyperpolarisation est une augmentation de cette différence (la membrane devient plus négative) [31](#page=31) [33](#page=33). ### 3.2 Le potentiel d'action Le potentiel d'action est une décharge électrique brève et intense qui se produit lorsque le potentiel de membrane est dépolarisé au-delà d'un seuil critique, typiquement autour de -40 mV [35](#page=35) [38](#page=38). #### 3.2.1 Déclenchement du potentiel d'action Lorsque la dépolarisation membranaire atteint le seuil, les canaux sodiques voltage-dépendants s'ouvrent rapidement, provoquant un afflux massif d'ions Na+ dans la cellule. Cet afflux dépasse le flux sortant d'ions K+, accentuant la dépolarisation [35](#page=35) [36](#page=36). #### 3.2.2 Les phases du potentiel d'action Le potentiel d'action se déroule en trois phases distinctes [38](#page=38): 1. **Phase ascendante (dépolarisation)**: Elle est principalement due à l'ouverture rapide des canaux Na+ voltage-dépendants, entraînant un fort influx de Na+. Le potentiel de membrane s'approche alors du potentiel d'équilibre des ions Na+ [35](#page=35) [36](#page=36) [38](#page=38). 2. **Phase descendante (repolarisation)**: Elle survient suite à l'inactivation des canaux Na+ voltage-dépendants et à l'ouverture, plus lente, des canaux potassiques voltage-dépendants. Cette combinaison provoque un efflux de charges positives (K+), ramenant le potentiel de membrane vers des valeurs négatives [35](#page=35) [36](#page=36) [38](#page=38). 3. **Hyperpolarisation (phase post-potentiel)**: La fermeture lente des canaux K+ voltage-dépendants peut entraîner une hyperpolarisation transitoire, où le potentiel de membrane devient encore plus négatif que le potentiel de repos, avant de revenir à la normale [38](#page=38). > **Tip:** L'amplitude du potentiel d'action est remarquable et peut être observée sur l'axe des Y des graphiques représentant ces phénomènes [32](#page=32). #### 3.2.3 Propriétés du potentiel d'action Le potentiel d'action possède des propriétés clés : * **Loi du tout ou rien**: Un potentiel d'action se déclenche pleinement si le seuil est atteint, ou pas du tout [38](#page=38). * **Propagation sans atténuation**: Il se propage le long de l'axone sans perdre en amplitude [38](#page=38). ### 3.3 Canaux ioniques et transporteurs Les neurones utilisent différents types de canaux ioniques et de transporteurs pour réguler le mouvement des ions à travers leur membrane. Il existe deux grands types de canaux ioniques [29](#page=29) [30](#page=30). ### 3.4 Propagation de l'influx nerveux #### 3.4.1 Conduction dans les axones non myélinisés Dans les axones non myélinisés, la propagation de l'influx nerveux est continue. Le potentiel d'action généré à un point de l'axone dépolarise les segments adjacents, déclenchant de nouveaux potentiels d'action qui se propagent de proche en proche [42](#page=42). #### 3.4.2 Conduction saltatoire dans les axones myélinisés La présence de la myéline, une gaine isolante, accélère considérablement la conduction de l'influx nerveux grâce à la propagation saltatoire [42](#page=42). * **Régénération aux nœuds de Ranvier**: Les potentiels d'action se régénèrent uniquement aux nœuds de Ranvier, des zones non myélinisées où les canaux Na+ voltage-dépendants sont concentrés [42](#page=42). * **Propagation passive**: Entre les nœuds, le courant ionique se propage passivement le long de l'axone, sous la gaine de myéline [42](#page=42). * **Avantages de la myélinisation**: Cette stratégie permet une grande économie d'énergie et une augmentation significative de la vitesse de conduction. Sans myéline, les axones devraient avoir des diamètres beaucoup plus importants pour atteindre la même vitesse de conduction. La vitesse de conduction est proportionnelle au diamètre pour une fibre myélinisée, et à la racine carrée du diamètre pour une fibre non myélinisée [42](#page=42). ### 3.5 La synapse Une synapse est la structure permettant à un neurone de transmettre un signal, électrique ou chimique, à un autre neurone ou à une cellule effectrice. La communication nerveuse à grande échelle est principalement chimique, comme l'a démontré l'expérience de Loewi avec l'acétylcholine [44](#page=44) [49](#page=49). --- # Structure et fonction de l'encéphale et de la moelle épinière Ce chapitre explore la protection, la structure macroscopique et les fonctions de la moelle épinière et des différentes régions de l'encéphale. ### 4.1 La moelle épinière #### 4.1.1 Protection de la moelle épinière La moelle épinière est protégée par plusieurs structures : * **Vertèbres:** La colonne vertébrale osseuse entoure le canal vertébral où se loge la moelle épinière [51](#page=51). * **Méninges:** Trois couches de tissu conjonctif entourent la moelle épinière et l'encéphale [51](#page=51). * **Dure-mère:** La méninge externe, composée de tissu conjonctif dense, protège les structures nerveuses. Elle s'étend du foramen magnum à la deuxième vertèbre sacrale [51](#page=51). * **Espace épidural:** Situé entre la dure-mère et la paroi osseuse du canal vertébral, il contient un coussin de tissu adipeux et d'autres tissus conjonctifs [51](#page=51). * **Arachnoïde:** La méninge intermédiaire, avasculaire et filamenteuse, est située sous la dure-mère [51](#page=51). * **Espace subdural:** Un mince espace contenant du liquide interstitiel, séparant la dure-mère de l'arachnoïde [51](#page=51). * **Pie-mère:** La méninge interne, une couche transparente et vascularisée, adhère à la surface de la moelle épinière et de l'encéphale [51](#page=51). * **Espace subarachnoïdien:** Situé entre l'arachnoïde et la pie-mère, il contient le liquide cérébrospinal [51](#page=51). * **Ligaments dentelés:** Des prolongements triangulaires de la pie-mère qui stabilisent la moelle épinière dans le canal vertébral en fusionnant avec l'arachnoïde et la dure-mère [51](#page=51). * **Liquide cérébrospinal (LCS):** Produit dans l'encéphale, il circule dans l'espace subarachnoïdien et protège la moelle épinière des agressions chimiques et physiques [51](#page=51) [69](#page=69). #### 4.1.2 Structure macroscopique de la moelle épinière * **Longueur et localisation:** Chez l'adulte, elle mesure environ 42 à 45 cm et s'étend du bulbe rachidien à la deuxième vertèbre lombaire (L2) [53](#page=53). * **Queue de cheval:** Les nerfs des régions lombaires, sacrées et coccygiennes prennent naissance plus haut dans la moelle et s'infléchissent vers le bas dans le canal vertébral, formant l'équivalent d'une queue de cheval [53](#page=53). * **Renflements :** * **Renflement cervical:** Pour les nerfs des membres supérieurs [53](#page=53). * **Renflement lombo-sacral:** Pour les nerfs des membres inférieurs [53](#page=53). * **Fissures :** * **Fissure médiane ventrale:** Profonde, sur la face antérieure [53](#page=53). * **Sillon médian dorsal:** Superficiel, sur la face postérieure [53](#page=53). * **Substance grise:** Organisée en forme de H ou de papillon, elle est entourée par la substance blanche [53](#page=53). * **Canal central:** Un petit espace au centre de la substance grise, contenant du LCS. Il communique avec le quatrième ventricule de l'encéphale [53](#page=53). * **Nerfs spinaux:** 31 paires émergent de la moelle épinière et sont reliés par deux types de racines [53](#page=53). * **Racine dorsale (postérieure):** Contient uniquement des axones sensitifs provenant des récepteurs sensoriels. Elle présente un renflement, le ganglion spinal, contenant les corps cellulaires des neurones sensitifs [53](#page=53). * **Racine ventrale (antérieure):** Contient les axones des neurones moteurs somatiques (vers muscles squelettiques) et autonomes (vers muscles lisses, cardiaque, glandes) [53](#page=53). * **Nerf spinal mixte:** Formé par la fusion des racines dorsale et ventrale, il est donc sensitif et moteur [53](#page=53). #### 4.1.3 Organisation et distribution des nerfs spinaux * **Système nerveux périphérique (SNP):** Les nerfs spinaux font partie du SNP, reliant le SNC aux récepteurs, muscles et glandes [56](#page=56). * **Classification et numérotation:** 8 paires cervicales, 12 paires thoraciques, 5 paires lombaires, 5 paires sacrées, 1 paire coccygienne [56](#page=56). * **Émergence:** La première paire cervicale émerge entre l'atlas et l'os occipital; les autres sortent par les foramens intervertébraux [56](#page=56). * **Structure des nerfs:** Chaque nerf est entouré de couches de tissu conjonctif: endonèvre (axones), périnèvre (fascicules) et épinèvre (nerf entier) [56](#page=56). * **Rameaux :** Après émergence, les nerfs spinaux se ramifient : * **Rameau dorsal:** Innerve la face dorsale du tronc (muscles profonds, peau) [56](#page=56). * **Rameau ventral:** Innerve les membres supérieurs et inférieurs, et les faces latérale et ventrale du tronc [56](#page=56). * **Rameau méningé:** Innerve les vertèbres, ligaments, vaisseaux sanguins de la moelle et méninges [56](#page=56). * **Rameaux communicants:** Appartiennent au système nerveux autonome [56](#page=56). * **Plexus :** Les rameaux ventraux s'entrecroisent pour former des réseaux appelés plexus : * **Plexus cervical:** Tête, cou, épaule, diaphragme (nerfs phréniques). Une lésion au-dessus des nerfs phréniques peut causer un arrêt respiratoire [56](#page=56). * **Plexus brachial:** Épaule et membre supérieur (nerf musculo-cutané, axillaire, médian, radial, ulnaire) [56](#page=56). * **Plexus lombaire:** Paroi abdominale, organes génitaux externes, partie du membre inférieur (nerf ilio-inguinal, fémoral, obturateur) [56](#page=56). * **Plexus sacral:** Fesse, périnée, membre inférieur (nerf ischiatique, le plus long du corps) [56](#page=56). * **Nerfs intercostaux:** Les nerfs spinaux T2 à T11 ne forment pas de plexus et innervent directement les muscles intercostaux, abdominaux et la peau du dos et du thorax [56](#page=56). #### 4.1.4 Fonction intégrative de la moelle épinière : les réflexes L'arc réflexe est le trajet des potentiels d'action pour produire un réflexe spinal. Il comprend [59](#page=59): 1. **Récepteur sensoriel:** Détecte un stimulus et génère un potentiel gradué. Si le seuil est atteint, un potentiel d'action est déclenché [59](#page=59). 2. **Neurone sensitif:** Transmet les potentiels d'action du récepteur aux terminaisons axonales dans la moelle épinière ou le tronc cérébral [59](#page=59). 3. **Centre d'intégration :** Une ou plusieurs régions de substance grise du SNC. * **Réflexe monosynaptique:** Une seule synapse entre neurone sensitif et moteur [59](#page=59). * **Réflexe polysynaptique:** Implique un ou plusieurs interneurones [59](#page=59). 4. **Neurone moteur:** Transmet les potentiels d'action du SNC à l'effecteur [59](#page=59). 5. **Effecteur:** Muscle ou glande qui réagit à la commande motrice [59](#page=59). * **Réflexe somatique:** Effecteur est un muscle squelettique (ex: réflexe patellaire) [59](#page=59). * **Réflexe autonome (viscéral):** Effecteur est un muscle lisse, muscle cardiaque ou glande (ex: miction, défécation) [59](#page=59). ### 4.2 L'encéphale L'encéphale, contenu dans le crâne, est responsable des activités nerveuses complexes comme la résolution d'équations, la faim et le rire. Il comprend environ 85 milliards de neurones et 10 fois plus de gliocytes, pesant près de 1 300 g [65](#page=65). #### 4.2.1 Protection de l'encéphale L'encéphale est protégé par : * **Crâne:** Structure osseuse [65](#page=65). * **Méninges crâniennes :** Continuité des méninges spinales. * **Dure-mère:** Couche externe [65](#page=65). * **Arachnoïde:** Couche intermédiaire [65](#page=65). * **Pie-mère:** Couche interne vascularisée [65](#page=65). * **Liquide cérébrospinal (LCS):** Forme un coussin protecteur contre les chocs et permet à l'encéphale de flotter. Il maintient également un milieu chimique stable pour la production de potentiels d'action [69](#page=69). * **Barrière hématoencéphalique:** Protège les cellules cérébrales des substances toxiques et pathogènes du sang. Elle est formée de capillaires cérébraux étroitement fusionnés, d'une membrane basale épaisse et d'astrocytes. Les substances liposolubles la traversent facilement, tandis que les hydrosolubles traversent par transport actif ou lentement [67](#page=67). #### 4.2.2 Besoins métaboliques de l'encéphale * **Oxygène:** L'encéphale consomme environ 20 % de l'oxygène corporel, bien qu'il ne représente que 2 % du poids. Une interruption de la circulation sanguine (ischémie) de 1 à 2 minutes altère sa fonction, et 4 minutes ou plus peuvent causer des dommages permanents [67](#page=67). * **Glucose:** Source d'énergie quasi exclusive. L'encéphale n'a pas de réserves propres et nécessite un apport continu. Une insuffisance de glucose provoque désorientation, étourdissements, convulsions ou évanouissement [67](#page=67). #### 4.2.3 Composition et régions de l'encéphale L'encéphale est composé de quatre grandes régions : 1. **Tronc cérébral:** Prolonge la moelle épinière et comprend le bulbe rachidien, le pont et le mésencéphale. Il contient la formation réticulaire, un réseau de substance grise et blanche [65](#page=65) [70](#page=70). 2. **Diencéphale:** Surmonte le tronc cérébral et comprend le thalamus, l'hypothalamus et l'épithalamus (dont la glande pinéale) [65](#page=65) [71](#page=71). 3. **Cervelet:** Situé derrière le tronc cérébral et sous la partie postérieure du cerveau. Il est constitué de deux hémisphères cérébelleux avec un cortex de substance grise et une substance blanche interne ("arbre de vie"). Des noyaux de substance grise sont situés plus profondément. Il est connecté au pont par les pédoncules cérébelleux [65](#page=65) [72](#page=72). 4. **Cerveau:** La plus grande partie de l'encéphale, recouvrant le diencéphale et le tronc cérébral. Il possède une couche superficielle de substance grise, le cortex cérébral, recouvrant la substance blanche [65](#page=65). #### 4.2.4 Structure du cerveau * **Cortex cérébral:** La couche externe plissée (gyrus, sillons) assure l'adaptation à la cavité crânienne [73](#page=73). * **Fissure longitudinale du cerveau:** Sépare les deux hémisphères cérébraux [73](#page=73). * **Corps calleux:** Bande de substance blanche connectant les deux hémisphères [73](#page=73). * **Lobes cérébraux:** Chaque hémisphère est subdivisé en quatre lobes: frontal, pariétal, temporal et occipital [73](#page=73). * **Sillon central (scissure de Rolando):** Sépare le lobe frontal du lobe pariétal [73](#page=73). * **Gyrus précentral:** Aire motrice primaire du cortex [73](#page=73). * **Gyrus postcentral:** Aire somesthésique primaire du cortex [73](#page=73). * **Sillon latéral (scissure de Sylvius):** Sépare le lobe frontal du lobe temporal [73](#page=73). * **Sillon pariéto-occipital:** Sépare le lobe pariétal du lobe occipital [73](#page=73). * **Lobe insulaire:** Cinquième subdivision, cachée dans le sillon latéral [73](#page=73). * **Substance blanche cérébrale :** Composée de trois types de faisceaux d'axones : * **Faisceaux d'association:** Connectent les gyrus au sein d'un même hémisphère [73](#page=73). * **Faisceaux commissuraux:** Connectent les gyrus d'un hémisphère à l'autre (ex: corps calleux) [73](#page=73). * **Faisceaux de projection:** Transmettent les potentiels d'action entre le cerveau et les parties inférieures du SNC (ex: capsule interne) [73](#page=73). * **Noyaux gris centraux:** Masses de substance grise dans chaque hémisphère, jouant un rôle dans la fonction motrice, cognitive et émotionnelle. Les principaux sont le globus pallidus, le putamen (formant le noyau lenticulaire), et le noyau caudé (formant le corps strié avec le noyau lenticulaire) [81](#page=81). #### 4.2.5 Fonctions des régions de l'encéphale ##### 4.2.5.1 Aires sensitives * **Information sensitive:** Arrive principalement dans la moitié postérieure des hémisphères cérébraux, à l'arrière des sillons centraux [77](#page=77). * **Aires sensitives primaires:** Directement connectées aux récepteurs périphériques [77](#page=77). * **Aires sensitives associatives:** Adjacentes aux aires primaires, elles intègrent les expériences sensorielles pour la reconnaissance et la cognition [77](#page=77). * **Aires sensitives spécifiques :** * **Aire somesthésique primaire:** Dans le gyrus postcentral du lobe pariétal, reçoit les informations de toucher, proprioception, douleur, démangeaison, chatouillement et température, permettant de localiser précisément la stimulation [77](#page=77). * **Aire visuelle primaire:** À l'extrémité postérieure du lobe occipital, reçoit l'information visuelle et contribue à la perception de la forme, couleur et mouvement [77](#page=77). * **Aire auditive primaire:** Dans le lobe temporal supérieur, reçoit l'information auditive de l'oreille interne, permettant la perception de la hauteur et de l'intensité des sons [77](#page=77). * **Aire gustative primaire:** Dans le lobe pariétal, perçoit les sensations gustatives [77](#page=77). * **Aire olfactive primaire:** Dans le lobe temporal, perçoit les odeurs [77](#page=77). ##### 4.2.5.2 Aires motrices * **Commandes motrices:** Émanent principalement de la partie antérieure des hémisphères [78](#page=78). * **Aire motrice primaire:** Dans le gyrus précentral du lobe frontal, contrôle les contractions volontaires de muscles spécifiques du côté opposé du corps [78](#page=78). * **Aire motrice du langage (aire de Broca):** Dans le lobe frontal, essentielle pour parler et comprendre; généralement située dans l'hémisphère gauche. Une lésion cause une aphasie motrice (incapacité à former des mots) [78](#page=78). ##### 4.2.5.3 Aires associatives * **Fonction:** Situées sur les faces latérales des lobes occipitaux, pariétaux et temporaux, et dans les lobes frontaux, elles sont reliées par des faisceaux d'association. Elles jouent un rôle dans l'interprétation et l'intégration des informations [79](#page=79). * **Principales aires associatives :** * Aire visuelle associative [79](#page=79). * Aire auditive associative [79](#page=79). * **Aire de Wernicke:** Reconnait les mots et permet la compréhension de ce qui est entendu ou lu [79](#page=79). * Aire somesthésique associative [79](#page=79). * Aire intégrative commune [79](#page=79). * Cortex préfrontal [79](#page=79). * Aire prémotrice [79](#page=79). * Aire oculomotrice frontale [79](#page=79). #### 4.2.6 Fonction du liquide cérébrospinal (LCS) Le LCS protège l'encéphale et la moelle épinière des agressions chimiques et physiques. Il assure trois fonctions principales [69](#page=69): 1. **Protection mécanique:** Agit comme un coussin contre les secousses [69](#page=69). 2. **Protection chimique:** Maintient un milieu chimique stable pour la transmission des potentiels d'action [69](#page=69). 3. **Circulation:** Permet l'échange de nutriments et de déchets entre le sang et le tissu nerveux [69](#page=69). Le LCS est produit dans les plexus choroïdes des ventricules, circule dans les ventricules, le canal central, l'espace subarachnoïdien, et est réabsorbé dans la circulation sanguine par les villosités arachnoïdiennes. Son volume normal est de 80 à 150 mL [69](#page=69). --- # Plasticité et apprentissage moteur Ce sujet explore la plasticité corticale, ses implications sur le comportement moteur, et les phases distinctes de l'apprentissage moteur. ### 5.1 La plasticité corticale La plasticité corticale est définie comme la capacité du cortex cérébral à modifier son organisation fonctionnelle en réponse à l'expérience. Elle représente le phénomène de changement lui-même, plutôt que les mécanismes sous-jacents spécifiques qui le sous-tendent [92](#page=92). #### 5.1.1 Manifestations de la plasticité corticale * **Représentations motrices étendues:** Certaines régions corticales, notamment celles dédiées aux mains, au visage et à la langue, sont proportionnellement plus grandes en raison de leur implication dans des mouvements fins et complexes, comme ceux requis pour le langage parlé chez l'humain. Cela est illustré par l'homonculus moteur, qui représente visuellement la quantité d'aire corticale allouée à des fonctions motrices spécifiques et le degré de contrôle moteur exercé sur une partie du corps. Cette surreprésentation explique la précision de nos mouvements des doigts et des lèvres, par exemple [89](#page=89). * **Adaptations neurales précoces dans l'entraînement en force:** L'augmentation de force observée rapidement lors d'un entraînement en force dépasse souvent ce qui peut être attribué uniquement aux changements structurels et fonctionnels des fibres nerveuses. Ceci suggère l'intervention de mécanismes neuraux spinaux et/ou supraspinaux dans l'amélioration des fonctions motrices. Au niveau de l'unité motrice, ces adaptations neurales incluent une augmentation de la fréquence de décharge instantanée et une réduction significative de l'intervalle entre les potentiels d'action au début de la contraction, facilitant ainsi une production rapide de tension [99](#page=99). ### 5.2 L'apprentissage moteur L'apprentissage moteur est défini comme un ensemble de processus cognitifs associés à la pratique, à l'entraînement ou à l'expérience, qui entraînent des changements à long terme, potentiellement permanents, dans le comportement moteur . #### 5.2.1 Types d'apprentissage moteur * **Apprentissage explicite :** Implique la mémorisation consciente d'informations. * **Exemple:** Mémoriser les trajets et les noms des nerfs crâniens . * **Apprentissage implicite :** Se déroule sans conscience ou intentionnalité, souvent par la pratique répétée. * **Exemple:** Apprendre à faire du vélo ou à jouer du piano . #### 5.2.2 Les étapes de l'apprentissage moteur L'apprentissage moteur progresse généralement à travers trois étapes principales, caractérisées par des niveaux variables de demande cognitive et d'automatisation . * **Étape cognitive :** * Cette phase initiale est marquée par des essais et erreurs, où l'apprenant découvre l'activité et cherche à comprendre "quoi faire", "à quel moment", "comment" et "où" . * Une attention soutenue est portée au mouvement et au but à atteindre . * Les processus sont contrôlés et la demande cognitive est élevée . * La progression est rapide en termes d'apprentissage de la tâche elle-même . * **Étape associative :** * Moins d'activité cognitive est requise, et l'apprenant observe une plus grande réussite et cohérence dans ses actions . * L'objectif devient d'améliorer l'exécution: "comment mieux le faire?" . * On observe le début de la stabilisation de la réponse motrice . * Le rythme de l'apprentissage est plus lent . * **Étape autonome :** * Encore moins d'activité cognitive est nécessaire, car les actions deviennent de plus en plus automatiques . * Cette phase est caractérisée par la rétention des compétences acquises et la capacité à exécuter le geste de manière fluide et efficace . * Les processus sont automatiques et la demande cognitive est faible . > **Tip:** La transition entre ces étapes est progressive et dépend de la quantité d'expérience et de pratique acquise. #### 5.2.3 Conséquences de l'apprentissage moteur L'apprentissage moteur entraîne plusieurs améliorations qualitatives du comportement moteur : * **Stabilité et adaptabilité:** La capacité à maintenir la performance malgré des perturbations et à ajuster le mouvement aux nouvelles conditions . * **Fluidité:** Le mouvement devient plus harmonieux et continu . * **Précision et vitesse:** Le geste devient plus exact et plus rapide . * **Contrôle du geste:** Une meilleure maîtrise et régulation du mouvement . > **Exemple:** Un pianiste débutant (étape cognitive) passe par des moments d'hésitation et de concentration intense. Après des mois de pratique (étape associative), il joue des passages plus complexes avec moins d'effort conscient. À terme, il peut jouer des morceaux difficiles tout en conversant ou en pensant à autre chose (étape autonome), démontrant ainsi la stabilité, la fluidité, la précision et la vitesse de son jeu. --- ## Erreurs courantes à éviter - Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens - Portez attention aux formules et définitions clés - Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section - Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents

| Term | Definition | |------|------------| | Système nerveux central (SNC) | Composé de l'encéphale et de la moelle épinière, il traite et relaie les messages sensoriels et est le siège des pensées, émotions et souvenirs. | | Système nerveux périphérique (SNP) | Regroupe toutes les parties du système nerveux situées à l'extérieur du SNC, incluant les nerfs, ganglions, plexus entériques et récepteurs sensoriels. | | Neurone | Cellule fondamentale du système nerveux, spécialisée dans la transmission de l'information par des signaux électriques et chimiques, composée d'un corps cellulaire, de dendrites et d'un axone. | | Gliocyte (cellule gliale) | Cellules de soutien du système nerveux qui jouent un rôle actif dans le fonctionnement du tissu nerveux, étant plus nombreuses que les neurones et capables de se diviser. | | Potentiel d'action | Changement rapide et transitoire du potentiel membranaire d'une cellule excitable, tel qu'un neurone, résultant de l'ouverture et de la fermeture de canaux ioniques voltage-dépendants. | | Gaine de myéline | Enveloppe isolante formée par des oligodendrocytes (dans le SNC) ou des neurolemmocytes (dans le SNP) autour des axones, augmentant la vitesse de conduction de l'influx nerveux. | | Nœud de Ranvier | Intervalles sur un axone myélinisé où la gaine de myéline est absente, permettant la régénération du potentiel d'action par conduction saltatoire. | | Substance blanche | Tissu nerveux principalement composé d'axones myélinisés, responsable de la transmission rapide de l'information entre différentes régions du système nerveux. | | Substance grise | Tissu nerveux contenant des corps cellulaires de neurones, des dendrites, des axones amyélinisés et des gliocytes, impliqué dans le traitement de l'information. | | Arc réflexe | Circuit neuronal impliqué dans une réponse réflexe, comprenant un récepteur sensoriel, un neurone sensitif, un centre d'intégration (moelle épinière ou tronc cérébral), un neurone moteur et un effecteur. | | Encéphale | Partie du système nerveux central située dans le crâne, comprenant le tronc cérébral, le diencéphale, le cervelet et le cerveau, responsable des fonctions cognitives, sensorielles et motrices complexes. | | Moelle épinière | Partie du système nerveux central s'étendant du bulbe rachidien jusqu'à la deuxième vertèbre lombaire, servant de voie de communication entre l'encéphale et le reste du corps, et centre d'intégration pour de nombreux réflexes. | | Plasticité corticale | Capacité du cortex cérébral à modifier son organisation fonctionnelle en réponse à l'expérience, à l'apprentissage ou aux lésions. | | Apprentissage moteur | Ensemble de processus cognitifs associés à la pratique, l'entraînement ou l'expérience, entraînant des changements à long terme et potentiellement permanents du comportement moteur. |