La complexité et la relative autonomie des différents organes du corps humain nécessitent des structures de coordination et de contrôle des fonctions. Il faut recueillir et analyser l'information, y adapter les ordres et les réactions, acheminer les messages correspondants. C'est ainsi que le système nerveux utilise un réseau complexe de fibres nerveuses qui joue le rôle de « chef d'orchestre » du fonctionnement de l'ensemble de l'organisme. Le système nerveux est un ensemble de structures hautement spécialisées qui exerce en permanence un contrôle sur tout le fonctionnement de l'organisme. Grâce aux neurones, il reçoit et analyse les informations provenant de l'extérieur, puis commande la réponse la mieux adaptée à ces informations. On divise le système nerveux en trois parties : le système nerveux central (encéphale), le système nerveux périphérique (moelle épinière et nerfs) et le système nerveux autonome qui contrôle la vie végétative (respiration, circulation, digestion, etc.). La cellule nerveuse : le neurone Le neurone est composé de trois parties : le corps de la cellule avec son noyau et les éléments qui fournissent l'énergie nécessaire au fonctionnement cellulaire ; les dendrites, prolongements courts, multiples et directement branchés sur le corps cellulaire, qui conduisent l'influx nerveux jusqu'au corps cellulaire ; l'axone, prolongement unique plus ou moins long (il peut atteindre 1 m), qui propage l'influx nerveux depuis le corps cellulaire jusqu'à la périphérie. Les neurones possèdent trois caractéristiques essentielles. Ils ne sont pas remplacés lorsqu'ils meurent ou sont détruits : on naît donc avec un capital de neurones qui ne pourra que diminuer avec le temps. (Mais on sait aujourd'hui que l'homme, au cours de sa vie, ne se sert que d'une partie de ce capital neuronal.) Les neurones sont des cellules excitables : un stimulus mécanique (contact au niveau de la peau), physique (chaleur ou froid), chimique (odorat, goût) peut exciter la cellule, c'est-à-dire entraîner la constitution d'une différence de potentiel de part et d'autre de la membrane (courant électrique de très faible intensité). Par une différence de potentiel d'amplitude constante et non modulable, le neurone répond à la stimulation. À partir d'un seuil, on parle de « loi du tout ou rien » (audessous du seuil : pas de réponse ; au-dessus : réponse d'amplitude constante). L'amplitude de la réponse est modulée par le nombre de neurones excités, lequel est d'autant plus élevé que la stimulation est plus forte. La dernière caractéristique du neurone est sa propriété de conduction de l'influx nerveux qui peut se propager le long de l'axone. L'influx nerveux arrive au corps cellulaire par l'une de ses dendrites, gagne le corps cellulaire et sort par l'axone. L'influx nerveux peut ensuite être transmis à un autre neurone ou à un récepteur (muscle) ; cette transmission se fait au niveau d'une jonction qu'on appelle synapse. Pour ce faire, l'influx nerveux qui parvient au niveau de la synapse provoque la libération d'une substance, dite neurotransmetteur, qui va se fixer sur la dendrite du nouveau neurone et assurer ainsi la transmission de l'influx nerveux. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats axone différence de potentiel - 2.BIOLOGIE myéline nerf - L'influx nerveux nerf - La constitution d'un neurone neurone potassium seuil - 1.BIOLOGIE synapse Les livres système nerveux - neurone, page 5002, volume 9 système nerveux - les fonctions des neurones, page 5002, volume 9 Le système nerveux central Entièrement logé dans la boîte crânienne, le système nerveux central comprend le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral. Voir le dossier cerveau. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats cerveau - Anatomie de l'encéphale - Le cerveau proprement dit cerveau - Anatomie de l'encéphale - Le cervelet cerveau - Anatomie de l'encéphale - Le tronc cérébral Les livres système nerveux - cellules de Purkinje, page 5004, volume 9 Le système nerveux périphérique Le système nerveux périphérique comprend la moelle épinière et les différents nerfs. La moelle épinière est logée dans le canal rachidien formé par l'empilement des vertèbres. Dans la moelle épinière, on distingue la substance grise, qui contient les corps des neurones et qui, sur une coupe de la moelle, a la forme d'un papillon dont les ailes déployées sont effilées en arrière (cornes postérieures) et renflées en avant (cornes antérieures). La substance blanche entoure la substance grise. Elle est constituée par les faisceaux des fibres qui descendent de l'encéphale et par les fibres ascendantes qui véhiculent les informations de la périphérie vers l'encéphale. La moelle épinière est creusée en son centre par une petite cavité, le canal de l'épendyme, dans lequel circule le liquide céphalorachidien. Ce liquide circule également entre les enveloppes méningées qui entourent la moelle épinière et la séparent du canal rachidien. Chaque niveau de la moelle épinière correspond à un segment du corps. L'ensemble du corps (à l'exception de la tête) est constitué de 31 segments : 8 segments desservent les membres supérieurs et correspondent à la moelle épinière cervicale contenue dans les sept vertèbres cervicales ; 12 segments desservent le thorax et l'abdomen et correspondent à la moelle épinière dorsale contenue dans les douze vertèbres dorsales ; 6 segments desservent les membres inférieurs et correspondent à la moelle épinière lombaire contenue dans les cinq vertèbres lombaires ; enfin, les 5 derniers segments sont destinés au périnée et aux organes génitaux. Chaque segment du corps est relié à la moelle épinière par deux racines rachidiennes dont l'une, sensitive, conduit à la moelle les influx perçus à la périphérie du corps et dont l'autre, motrice, transmet l'influx au système musculaire. Ainsi émergent de chaque côté de la moelle 31 paires de racines rachidiennes, qui vont donner naissance aux nerfs, lesquels, pour la plupart, contiennent à la fois des fibres sensitives et des fibres motrices pour conduire l'influx nerveux de la moelle épinière à la périphérie. Chaque nerf périphérique a la même structure. À l'intérieur d'une enveloppe fibreuse solide cheminent les faisceaux de fibres nerveuses qui se ramifient au fur et à mesure que le nerf approche de sa terminaison. En arrivant à proximité d'un muscle, chaque nerf libère plusieurs axones qui se distribuent à l'intérieur de la gaine musculaire en réalisant la plaque motrice, unité fonctionnelle de l'innervation musculaire. L'influx nerveux déclenche la contraction musculaire par l'intermédiaire d'un phénomène chimique : l'arrivée de l'influx nerveux provoque la sécrétion par les terminaisons des neurones d'un neurotransmetteur, substance chimique qui stimule la contraction musculaire. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats céphalo-rachidien moelle épinière nerf - L'influx nerveux nerf - La constitution d'un nerf nerf - Les différents nerfs neurotransmetteur Les livres système nerveux - coupe sagittale de la moelle épinière, page 5004, volume 9 système nerveux - coupe transversale de la moelle épinière, page 5004, volume 9 Le système nerveux autonome Le système nerveux autonome, ou système nerveux végétatif, assure le contrôle des fonctions vitales : respiration, circulation, digestion... Il est généralement indépendant de la volonté, mais reste cependant étroitement lié au système nerveux central, ce qui permet de modifier de façon consciente certaines fonctions (comme le rythme respiratoire par exemple). Le système nerveux autonome est divisé en deux systèmes : le système nerveux orthosympathique, dont l'agent de transmission (le neurotransmetteur) est la noradrénaline, et le système nerveux parasympathique, dont le neurotransmetteur est l'acétylcholine. Le système nerveux autonome reçoit de nombreuses informations par l'intermédiaire de récepteurs spéciaux situés sur les artères carotides, dans le cou, le coeur, l'aorte... L'excitation des fibres sympathiques entraîne une contraction des vaisseaux, une dilatation de la pupille, une accélération du coeur, la sécrétion de sueurs ; l'excitation des fibres parasympathiques a les effets inverses (dilatation des vaisseaux, ralentissement du coeur, accélération du transit intestinal). Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats circulation - 1.BIOLOGIE digestif (appareil) - La digestion noradrénaline parasympathique (système) récepteur respiration sensibilité sympathique et parasympathique (systèmes) Les livres système nerveux - le système nerveux autonome, page 5004, volume 9 Le fonctionnement du système nerveux Le fonctionnement du système nerveux est très complexe et ses mécanismes restent aujourd'hui partiellement élucidés. On connaît relativement bien les mécanismes des fonctions simples (sensibilité, motricité) ; en revanche, les fonctions supérieures (sommeil, mémoire, rêve, pensée...) restent mystérieuses. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats mémoire - 1.PSYCHOLOGIE pensée - 1.PHILOSOPHIE rêve sommeil La sensibilité. De multiples récepteurs situés dans les tissus périphériques transforment les sensations mécaniques (toucher), chimiques (goût, odorat), physique (vision), en un flux nerveux véhiculé par les neurones jusqu'à la moelle épinière. D'autres neurones prendront le relais pour conduire l'influx nerveux de la moelle épinière au tronc cérébral, au thalamus, puis, enfin, au cortex cérébral, dans l'aire spécialisée de la sensibilité. Entre le tronc cérébral et le thalamus, les voies nerveuses traversent la ligne médiane, c'est-à-dire que les informations issues de l'hémicorps gauche parviennent à l'hémisphère droit et inversement. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats goût oeil - Physiologie - La phase neurologique olfaction sens [1] sensibilité toucher La motricité. Le cortex cérébral analyse les informations sensitives parvenues de la périphérie et il va commander une réponse adaptée par l'intermédiaire d'une fonction motrice (mouvement, parole...). Cette réponse motrice prend naissance dans l'aire spécialisée de la motricité du cortex cérébral. Comme pour la sensibilité, l'hémisphère droit commande la motricité de la moitié gauche du corps et inversement. À partir du cortex cérébral, les fibres nerveuses gagnent le tronc cérébral, puis cheminent dans la moelle épinière, empruntent ensuite les nerfs périphériques pour gagner les muscles. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats cerveau - Anatomie de l'encéphale - Le cerveau proprement dit motricité muscle Les livres système nerveux - motricité, page 5005, volume 9 Le réflexe musculaire. Le réflexe est une activité neurologique très simple. En réponse à une stimulation douloureuse, l'organisme va déterminer une réponse motrice adaptée, la plus rapide possible. Pour réagir rapidement, le circuit nerveux est très court : l'information sensitive arrive dans la moelle épinière, et la voie sensitive est, dès ce niveau, connectée à la voie motrice pour conduire la réponse motrice adaptée. Les centres supérieurs, c'est-à-dire l'aire spécialisée de la sensibilité du cortex cérébral, sont informés de la stimulation douloureuse et peuvent secondairement commander d'autres réponses motrices mieux adaptées et plus fines, mais également plus lentes à mettre en oeuvre. Les réflexes, c'est-à-dire le niveau de fonctionnement médullaire du système nerveux, peuvent être étudiés par le médecin. Ainsi, en frappant le tendon rotulien (situé juste sous la rotule) avec un petit marteau, on provoque un allongement brutal des fibres musculaires. Dans la moelle épinière, cette information sensitive stimule immédiatement la voie motrice et déclenche la contraction musculaire. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats douleur muscle muscle - La physiologie des muscles récepteur réflexe Les livres système nerveux - arc réflexe, page 5005, volume 9 Les fonctions complexes. La mémoire fait appel à des mécanismes de sélection, d'enregistrement qui impliquent de multiples zones du cortex cérébral, puis à un stockage des informations sélectionnées. La pensée prend naissance dans les vastes régions du cortex cérébral situées en dehors des zones très différenciées (motricité, sensibilité...) que l'on appelle aires associatives. L'état d'éveil et de sommeil est sous la dépendance de centres nerveux situés dans le tronc cérébral. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats mémoire - 1.PSYCHOLOGIE pensée - 1.PHILOSOPHIE sommeil Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats cerveau - Anatomie de l'encéphale - Le cerveau proprement dit cortex Les livres système nerveux - conduction et transmission de l'influx nerveux, page 5003, volume 9 Pathologie du système nerveux Les maladies les plus fréquentes sont celles qui atteignent le système nerveux central. L'accident vasculaire cérébral - on parlait autrefois de congestion cérébrale -, affection très fréquente, est provoqué par un défaut de vascularisation d'une partie de l'encéphale. Le plus souvent, il se manifeste par une hémiplégie (paralysie des membres supérieurs et inférieurs du même côté), une paralysie faciale et des troubles de la parole (aphasie). Les tumeurs cérébrales sont beaucoup plus rares, et leur gravité dépend principalement de leur nature histologique (bénigne ou maligne). La méningite est une inflammation des méninges, qui peut être provoquée par une infection bactérienne ou virale. Elle se manifeste principalement par des maux de tête, des vomissements, de la fièvre et une raideur de la nuque. Les maladies dégénératives peuvent affecter le cortex cérébral et être à l'origine de démence (maladie d'Alzheimer) ; elles peuvent également affecter la substance blanche (sclérose en plaques) ou les noyaux gris centraux (maladie de Parkinson). Les affections de la moelle épinière sont dominées par les traumatismes de la colonne vertébrale. En fonction du traumatisme, il peut y avoir section irréversible de la moelle épinière, compression par un hématome ou contusion. Les symptômes observés dépendent de l'étage touché (tétraplégie, paralysie des quatre membres en cas d'atteinte cervicale, paraplégie, paralysie des membres inférieurs en cas d'atteinte dorsale). Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats Alzheimer (maladie d') aphasie ataxie cerveau - Maladies de l'encéphale congestion démence extrapyramidal (syndrome) hémiplégie méningite paralysie paraplégie Parkinson (maladie de) sclérose en plaques Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats neurophysiologie neuropsychiatrie Vulpian Alfred Les indications bibliographiques M. Blanc, la Recherche en neurobiologie, Seuil, Paris, 1988 (1977). J.-P. Changeux, l'Homme neuronal, Fayard, Paris, 1983. L. Israël, Cerveau droit, cerveau gauche, Plon, Paris, 1995.
