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Cedocument fournit des notes détaillées sur la structure et le fonctionnement du système nerveux, essentiellespour les étudiants en psychologie. Il couvre l'organisation générale du système nerveux, les différents types de tissus nerveux (neurones et cellules gliales), ainsi que l'anatomie et les processus de conduction et de transmission synaptique.

PARTIE 1. Structure et fonctionnement du système nerveux

Présentation générale du système nerveux

Le système nerveux est l'unité de traitement de l'information la plus rapide et la plus complexe de l'organisme, agissant comme centre de communication et de régulation.

• Rôle principal: Commande et coordination des parties du corps, contrôle et maintiende l'équilibre interne.

• Stimuli: Permanent en réponse aux stimuli internes (température, tension artérielle, glycémie) et externes (visuels, auditifs, olfactifs).

Organisationgénérale du système nerveux

• Le système nerveux est subdivisé en deux parties principales:

  • Système Nerveux Central (SNC): Composé de l'encéphale et de la moelle épinière.

  • Système Nerveux Périphérique (SNP): Composé de nerfs et de ganglions.

Méninges, Ventricules et Liquide Cérébrospinal (LCS)

Méninges

Les méninges sont des membranes protectrices quientourent le cerveau et la moelle épinière.

• Structures:

  • Dure-mère: Couche externe, épaisse et résistante.

  • Arachnoïde: Couche intermédiaire, fine et "en toile d'araignée", avec l'espace sous-arachnoïdien contenant le LCS.

  • Pie-mère: Couche interne, fine et vascularisée, adhérant à la surface du SNC.

Aspect pathologique: Méningite

• Définition: Inflammation des méninges et de l'espace sous-arachnoïdien.

• Origine: Infections (bactéries, virus, champignons), certains médicaments, pathologies (sarcoïdose, cancers).

• Symptômes: Raideur douloureuse de la nuque, céphalées, fièvre.

• Diagnostic: Ponction lombaire et analyse du LCS.

• Traitement: Antibiotiques, antiviraux, antifongiques.

Ventricules Cérébraux

Les ventricules sont des cavités remplies de LCS situées au sein du cerveau.

• Hydrocéphalie: Aspect pathologique caractérisé par une accumulation excessive de LCS, causant une augmentation de la pression intracrânienne.

Liquide Cérébrospinal(LCS)

• Emplacement: Espaces sous-arachnoïdiens, ventricules cérébraux, canal central (canal de l'épendyme).

• Volume moyen: 150 mL.

• Rôle:

  • Protection contre les chocs.

  • Réduction du poids du cerveau (effet de flottabilité).

  • Élimination des déchets cérébraux.

  • Apport de nutriments.

• Composition: Eau (99%), protéines, glucose, ions.

• Diagnostic: Important pour le diagnostic de pathologies neurologiques (par ponction lombaire).

Les fonctions du système nerveux

1. Réception: Captation des informations sensorielles par les récepteurs.

2. Conduction: Transmission des informations (sensorielles et commandes motrices) via le SNP vers le SNC et vice versa.

3. Intégration: Traitement et interprétation des informations par les centres nerveux (encéphale etmoelle épinière).

4. Transmission: Envoi de commandes motrices aux effecteurs (muscles, glandes) pour des comportements ou des réponses.

Exemple du feu rouge:

• Information sensorielle: Le conducteur voit le feu rouge.

• Processus d'intégration: Le cerveau interprète le rouge comme un signal d'arrêt.

• Réponse motrice: Le pied enfonce la pédale de frein.

Le Tissu Nerveux

Le tissu nerveux est composé de deux types cellulaires principaux.

• Les neurones: Unités fonctionnelles (~50% du volume).

• Les cellules gliales: Cellules de soutien (~50% du volume).

I. Les neurones

Introduction

• Unités fonctionnelles du système nerveux.

• Nombre: Environ 100 milliards chez l'Homme.

• Système nerveux entérique: Réseau de neurones dans le système digestif, contrôlant la motricité et les sécrétions, et interagissant avec le SNC (nerf vague) et le microbiote.

• Axe microbiote-intestin-cerveau: Influence mutuelle entre les trois.

Les neurones sont des cellules amitotiques

• Neurogenèse embryonnaire: Formation des neurones pendant le développement.

• Neurogenèse adulte: Production de nouveaux neurones dans des zones spécifiques comme le gyrus denté de l'hippocampe (mémoire) et le bulbe olfactif (odorat).

Les neurones sont des cellules hautement spécialisées

Ils sont adaptés pour:

• La réception des informations.

• La conduction des messages nerveux.

• Le traitement de l'information.

• La transmission des informations.

Anatomie du neurone

Un neurone est constitué de:

• Corps Cellulaire (péricaryon ou soma):

  • Contient le noyau, le cytoplasme, les mitochondries etl'appareil de Golgi.

• Prolongements:

  • Dendrites: Réceptionnent les signaux.

  • Axone: Conduisent les signaux sur de longues distances.

Rappel: Bases Biologiques

Membrane Plasmatique

• Composition: Principalement des lipides (phospholipides, cholestérol) pour la stabilité et la fluidité, et des protéines (récepteurs, enzymes, transporteurs).

• Rôle: Cruciale pour le potentiel d'action et les échanges cellulaires.

Noyau et Organites

• Noyau: Contient l'ADN (acide désoxyribonucléique), organiséen chromosomes (ADN + protéines).

  • Quatre bases azotées de l'ADN: Adénine (A), Thymine (T), Guanine (G), Cytosine (C).

• Information génétique: Les protéines sont le produit de l'expression des gènes.

  1. Transcription (dans le noyau): Le gène sur l'ADN est transcrit en ARNm.

  2. Traduction (dans le cytoplasme):L'ARNm est lu par les ribosomes pour assembler les acides aminés en protéines.

• Maladies génétiques: Causées par des mutations génétiques (permanentes, spontanées ou induites) qui modifient la séquence de l'ADN.

• Génétique et épigénétique:

  • Génétique: Étude des gènes et de leur transmission.

  • Épigénétique: Étude des changements d'activité des gènes sans modification de la séquence d'ADN, induits par l'environnement et potentiellement réversibles.

Réticulum Endoplasmique (RE) et Appareil de Golgi (AG)

• RE: Synthèse de lipides (REL) et de protéines (REG, grâce aux ribosomes).

• AG: Modification, tri et sécrétion des protéines et lipides. Sa fragmentation est observée dans des maladies comme Alzheimer, perturbant le transport cellulaire.

Mitochondrie

• Rôle: Centrale énergétique dela cellule.

• Fonction: Respiration cellulaire, produisant de l'ATP (Adénosine Triphosphate), la principale source d'énergie.

Cytosquelette

• Composants: Filaments intermédiaires, microtubules, microfilaments.

• Fonctions:

  • Maintien de la forme des cellules.

  • Mobilité cellulaire.

  • Déplacement d'organites.

  • Trafic intracellulaire et transport des molécules.

Anatomie du neurone (suite)

Prolongements: Dendrites

• Ramifiées, portent des épines dendritiques, augmentant la surface de réception des signaux.

Prolongements: Axone

• Mitochondries abondantes.

• Absence de Réticulum Endoplasmique Granuleux (REG).

• Présence de nombreux microtubules pour le transport axonal.

Synapse: Zone de jonction

Permet le transfert de l'information entreneurones ou entre un neurone et une cellule effectrice (musculaire ou glandulaire).

• Synapse électrique: Moins courante, permet un transfert direct et rapide de signaux électriques via des jonctions communicantes.

• Synapse chimique:Majoritaire, utilise des médiateurs chimiques (neurotransmetteurs) pour transmettre le signal à travers l'espace synaptique.

Le Nerf

Un nerf est un faisceau de fibres nerveuses (axones et leurs gaines).

Les fibres nerveuses

Prolongements du neurone (axones) entourés de gaines protectrices.

• Gaine de myéline: Enroulement de membranes plasmiques de cellules gliales (oligodendrocytes dans le SNC, cellules de Schwann dans le SNP).

  • Riche en lipides (aspect blanc nacré).

  • Rôle isolant et protecteur.

  • Augmente significativement la vitesse de conduction de l'influx nerveux.

• Gaine de Schwann (non myélinisante): Composée de cellules de Schwann soudées qui maintiennent et protègent les axones amyéliniques.

Deux types de fibres nerveuses

Diversité structurale et fonctionnelle des neurones

• Diversité structurale: Les neurones varient en forme et en complexité (neurones multipolaires, bipolaires, unipolaires) selon leur localisation(organes sensoriels, SNC, ganglions).

• Diversité fonctionnelle:

  • Neurones afférents (sensoriels): Transportent l'information des récepteurs vers le SNC.

  • Neurones efférents (moteurs): Transmettent les commandes du SNC aux effecteurs.

  • Interneurones: Connectent les neurones au sein du SNC, impliqués dans l'intégration.

II. Les cellules gliales (Glyocytes ou Névroglie)

Les cellules gliales sont essentielles au développement et au fonctionnement du SN.

• Fonctions: Soutien, nutrition et protection des neurones.

Les astrocytes

• Structure: Prolongements cytoplasmiquesramifiés.

• Localisation: Entourent les neurones et sont en contact avec les vaisseaux sanguins.

• Fonctions:

  • Cohérence et solidité du tissu nerveux.

  • Nutrition (stock de glycogène).

  • Protection (formation de la barrière hémato-encéphalique).

Barrière hémato-encéphalique (BHE)

• Composition: Cellules endothéliales cérébrales, péricytes, pieds astrocytaires.

• Rôle: Régule sélectivement le passage des substances du sang vers le cerveau, protégeant ainsi le SNC.

Aspect pathologique: Augmentation de la perméabilité de la BHE

• Peut être observée lors duvieillissement cérébral, contribuant à des pathologies.

Les oligodendrocytes

• Fonction: Élaboration de la gaine de myéline autour des axones dans le SNC.

• Mécanisme: Enroulement des prolongements cytoplasmiques des oligodendrocytes autour de plusieurs axones.

• Impact: Améliore l'efficacité et la rapidité de la conduction de l'influx nerveux.

Aspect pathologique: Démyélinisation

La Sclérose en Plaques (SEP)

• Définition: Maladie inflammatoire chronique du SNC, première cause de handicap sévère non traumatique chez les jeunes adultes.

• Nature: Maladie auto-immune.

• Mécanisme: Destruction dela myéline des axones du SNC, entraînant une dégénérescence neuronale.

• Plaques de démyélinisation: Lésions visibles dans le cerveau et la moelle épinière (IRM).

• Remyélinisation: Processus de réparation naturelle de la myéline par des cellules souches oligodendrocytaires, bien que souvent incomplet dans la SEP.

• Symptômes:

  • Troubles moteurs: Faiblesse musculaire, ataxie (perte de coordination).

  • Troubles de la sensibilité: Engourdissement, fourmillements, douleurs.

  • Troubles visuels.

  • Troubles de l'équilibre.

  • Troubles urinaires et sexuels.

  • Troubles cognitifs: Attention, concentration, mémoire.

Les cellules microgliales ou microglie

• Origine: Dérivent des monocytes (macrophages cérébraux).

• Fonctions:

  • Défense du tissu cérébral et réaction inflammatoire (infections, lésions, maladies auto-immunes).

  • Élimination des débris cellulaires (phagocytose).

  • Sécrétion de facteurs trophiques (facteurs de croissance).

• Aspect pathologique: L'activation exacerbée de la microglie peut entraîner la sécrétion de facteurs toxiques, aggravant les lésions tissulaires et contribuant au développement de pathologies du système nerveux.

Les épendymocytes

• Localisation: Forment la paroi des cavités ventriculaires du SNC.

• Fonction: Impliqués dans la circulation et l'échange du Liquide Céphalo-Rachidien (LCR).

Les cellules de Schwann

• Fonction: Myélinisation des axones dans le SNP, s'enroulant autour d'un seul axone à la fois.

Les cellules satellites

• Localisation: Entourent les neurones dans les ganglions du SNP.

• Fonction: Support mécanique et régulation de l'environnement chimique des neurones.