I] Le Cerveau

* Introduction :

En anatomie animale et humaine, le cerveau est l'organe central supervisant le système nerveux. Il est composé du diencéphale (constituée du thalamus, de l'hypothalamus) et du télencéphale ( ensemble constitué par les hémisphères cérébraux : cortex cérébral, substance blanche et structures sous-corticales et les structures associées). Bien que le cerveau soit volontiers cité comme centre de supervision du système nerveux central des vertébrés, le même terme peut être employé pour le système nerveux central des invertébrés.

Dans le langage courant, le terme « cerveau » est employé pour désigner l'ensemble de l'encéphale, c'est-à-dire la partie du système nerveux central située dans la boîte crânienne, ce qui inclut par exemple, le cervelet.

* Le Fonctionnement :

Le cerveau des vertébrés reçoit des signaux par les nerfs afférents (c'est-à-dire que leurs informations « remontent » vers le cerveau. C'est le cas des nerfs sensitifs, qui acheminent les sensations, par exemple la douleur : de la peau au cerveau) de la part de chaque portion du corps; il reçoit ce signal, l'interprète, et en tire une réponse fondée sur l'intégration des signaux électriques reçus, puis la transmet.

Ce jeu de réception et d'émission de signaux (après leur intégration) représente la fonction majeure du cerveau, qui explique à la fois les sensations, le mouvement, la mémoire et aussi la conscience.

Les activités cognitives supérieures (l'intelligence, la réflexion) se déroulent dans les parties les plus antérieures du cerveau : les lobes frontaux (droit et gauche), particulièrement par leurs interactions avec le système limbique (thalamus, hippocampe cerveau), qui appartiennent aux noyaux gris centraux.

Ainsi, par le rôle central qu'il exerce dans la captation des stimuli externes, le cerveau occupe le rôle central de création des réactions à l'environnement. La faim, la peur, le danger, la douleur, le besoin d'uriner, etc. sont des stimulations dont le but terminal se situe dans des zones spécialisées du cerveau, qui y analyse l'information, avant de répondre par la réponse appropriée.

En revanche, il ne faut pas se méprendre à penser que le cerveau est responsable des mouvements réflexes, comme par exemple le fait d'enlever notre main immédiatement lorsqu'elle entre en contact avec une surface brûlante. C'est de la moelle épinière, et non du cerveau, que proviennent ces mouvements réflexes.

* Le Neurone :

Le neurone est un type de cellule constituant l'unité fonctionnelle du système nerveux. Les neurones sont 10 à 50 fois moins nombreux que les cellules gliales, seconds composants du tissu nerveux assurant plusieurs fonctions dont le soutien et la nutrition des neurones.
On estime que le système nerveux humain comprend environ 100 milliards de neurones. Les neurones assurent la transmission d'un signal que l'on nomme influx nerveux.

** Caractéristiques :

• Le neurone est composé d'un corps appelé corps cellulaire et de deux types de prolongements : l'axone qui conduit « l'influx nerveux » (ou potentiel d'action) et les dendrites.
  
  
• Le diamètre du corps des neurones varie selon leur type, de 5 à 120 μm.
  
  
• Les prolongements sont de deux types : l'axone, unique, et les dendrites.
  °L'axone (ou fibre nerveuse) a un diamètre compris entre 1 et 15 μm, sa longueur varie d'un millimètre à plus d'un mètre. Il est également appelé zone gâchette car il participe à la genèse du potentiel d'action. Chaque ramification se termine par un renflement : bouton synaptique. Certains axones sont recouverts d'une gaine de myéline. On estime qu' environ 1 axone sur trois est recouvert de myéline (le recouvrement est en fait discontinu, séparé par les noeuds de Ranvier). Le recouvrement de l'axone par la myéline permet une plus grande vitesse de passage de l'information nerveuse.
  °Les dendrites sont nombreuses (environ 100 000). La dendrite conduit l\'influx nerveux.
  Les axones (autrement dit les fibres nerveuses) sont rassemblés en faisceaux, eux-mêmes reliés par du tissu (endonèvre et périnèvre) formant les nerfs.

1. Neurone.
   
2. Oligodendrocytes.
   
3. Les capillaires sanguins.
   
4. L'axone.
   
5. L'astrocyte (permet d\'apporter au neurone tout ce dont il a besoin : Nutriments. )

Les interaction entre les aires du cerveau :

Le cerveau est divisé en zones fonctionnelles, appelées aires, chacune assurant une fonction précise. Ce sont les études de Paul Broca en 1861 qui ont pour la première fois suggéré l'existence d'une telle organisation. Ces zones sont à peu près identiques pour tous les individus d'une même espèce, mais présentent de petites différences. Cette spécialisation est floue chez les mammifères primitifs et se précise au fur et à mesure que l'on se rapproche de l'homme.

On distingue trois grands types de zones :

• Les aires sensorielles.
  
• Les aires motrices.
  
• Les aires d'association.
  
  Les Aires sensorielles chez l'homme :
  
  Trois aires cérébrales sont spécialisées dans le traitement des données sensorielles : le cortex visuel situé dans le lobe occipital (Les yeux), le cortex auditif dans le lobe temporal (les oreilles) et le cortex somatosensoriel dans le cortex pariétal.
  
  Le cortex visuel est divisé en deux zones : le cortex visuel primaire qui est une projection directe de la rétine et effectue un traitement de bas niveau sur les données visuelles (identification des lignes, des couleurs, des sens de déplacements) et un cortex visuel secondaire qui rassemble ces éléments pour obtenir des objets ayant une forme, une couleur et un mouvement précis. Comme pour les informations motrices, les afférences de cette aire sont croisées, mais de façons différentes : l'hémisphère gauche ne reçoit pas les données en provenance de l'œil droit, mais en provenance de la partie droite du champ visuel de chaque œil.
  
  Le cortex auditif est organisé de façon similaire au cortex visuel. Il est situé dans le lobe temporal. Il comprend une aire auditive primaire qui identifie les fréquences et une aire auditive secondaire qui reconstitue les sons.
  
  Le cortex somatosensoriel est le reflet exact du cortex moteur primaire. Chaque organe y projette des afférences façon somatotopique. La taille de la zone affectée à chaque partie du corps est proportionnelle à la discrimination spatiale de la zone : main et visage y disposent donc des surfaces les plus importantes.

Les Aires motrices chez l'homme :

On distingue deux zones du cortex spécialisées dans la motricité, l'une et l'autre dans le cortex frontal.

La principale est l'aire motrice primaire qui occupe toute la partie postérieure du lobe frontal, juste en avant du sillon central. Elle est organisée de façon somatotopique (chaque zone du corps recevant une afférence d'une partie précise de cette aire), la surface associée à un muscle étant proportionnelle à la précision des mouvements dont il est capable : le visage et la main sont donc fortement représentés. On y trouve l'aire de Broca dont l'atteinte est responsable de l'aphasie de Broca (=> On parle d'aphasie quand un individu a perdu totalement ou partiellement la capacité de communiquer, c'est-à-dire de parler et/ou de comprendre ce qu'on lui dit.), une maladie dans laquelle une personne peut exprimer sa pensée sous forme de phrases cohérentes, mais ne peut pas les prononcer. Son rôle est d'effectuer les mouvements volontaires. Les efférences des neurones de cette zone sont croisées : l'hémisphère gauche commande les mouvements de la partie droite du corps et inversement.

Il existe aussi une aire motrice supplémentaire, située dans le cortex préfrontal, et qui sélectionne les mouvements volontaires.

D'autres aires motrices ont été découvertes dans le cortex pariétal et préfrontal, participant à l'intégration spatiale du mouvement et aux relations entre mouvement et pensée.

Les Aires d'association chez l'homme :

Les aires d'association représentent la majeure partie du cortex cérébral chez l'homme et sont le principal facteur de la taille de son cerveau. En fait, ce terme désigne toutes les aires néocorticales qui ne sont ni motrices, ni sensorielles ; leurs fonctions sont donc très diverses.

On en trouve dans trois lobes cérébraux :

• Le lobe temporal dispose d'aires impliquées dans la mémorisation. Il contribue à des fonctions évoluées telles que le langage ou l'identification des visages.
  
• Le lobe pariétal contient la zone d'association sensorielle qui intègre les données en provenance de tous les systèmes sensoriels pour donner une image de l'ensemble de l'environnement. Il comporte aussi une petite zone impliquée dans le langage, l'aire de Wernicke, dont la lésion entraîne l'aphasie de Wernicke qui se différencie de l'aphasie de Broca par le fait que le malade peut former des phrases grammaticalement et syntaxiquement justes, mais sans signification.
  
• Le lobe préfrontal est celui qui a subi le plus fort développement dans la lignée humaine. C'est ici que l'on situe le siège de l'intelligence humaine. Le fait est qu'il est quasiment absent chez la plupart des mammifères alors qu'il constitue presqu'un quart de la surface du cortex chez l'homme. Il reçoit des afférences de toutes les zones du cerveau et assure leur intégration pour matérialiser la pensée et aboutir à une prise de décision.

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