Système nerveux central

  • L'encéphale
  • Le système nerveux central (SNC)
  • La moelle spinale

Le système nerveux central (ou névraxe) est la partie du  système nerveux comprenant l' encéphale et la  moelle spinale. Le système nerveux central est ainsi nommé parce qu'il intègre les informations qu'il reçoit, et les coordonne pour influer sur l'activité de toutes les parties du corps des  animaux bilatéralement symétriques (ou Bilateria), qui sont tous les animaux multicellulaires, sauf les  éponges et les  animaux à symétrie radiale (ou radiata), tels que les méduses qui, elles, contient la majeure partie du système nerveux. On peut dire que beaucoup considèrent la  rétine [1], le  nerf optique [2], [3] ainsi que les  nerfs olfactifs et l' épithélium olfactif [4] en tant que parties du système nerveux central. Suivant cette classification, l' épithélium olfactif est le seul tissu nerveux central en contact direct avec l'environnement, ce qui ouvre des portes a des traitements thérapeutiques [4]. Le système nerveux central est contenu dans la  cavité dorsale du corps (en), avec le cerveau logé dans la  cavité crânienne (en) et la moelle épinière dans le  canal rachidien. Le cerveau est protégé par le crâne tandis que la moelle épinière est protégée par les vertèbres, les deux enfermés dans les  méninges [5].

Anatomie et structure

Le système nerveux central est constitué de deux structures principales : le  cerveau et la  moelle épinière. Le cerveau est enfermé dans le crâne, et est protégé par la boîte crânienne [6]. La moelle épinière est la continuité du cerveau et se trouve en direction caudale au cerveau [7], et est protégée par la  vertèbre [6]. La moelle épinière va de la base du crâne, se poursuit par le  trou occipital [6], et se termine à peu près au niveau de la première ou de la deuxième  vertèbre lombaire [7], [8], occupant les parties supérieures du canal vertébral [3].

Matière grise et substance blanche

Articles détaillés : Substance grise et Substance blanche.
Dissection d'un cerveau démarquant la substance blanche de la matière grise.
Dissection d'un cerveau démarquant la substance blanche de la matière grise.

Au microscope, il existe des différences entre les neurones, les tissus du système nerveux central et le système nerveux périphérique. Le système nerveux central est divisé en matière blanche (ou substance blanche) et matière grise [8]. Celles-ci peuvent aussi être observées macroscopiquement sur les tissus du cerveau. La matière blanche est constituée d' axones et  oligodendrocytes, tandis que la matière grise est constituée de  neurones et les fibres amyéliniques. Les deux tissus comprennent un certain nombre de cellules gliales, qui sont souvent désignées comme supportant les cellules du système nerveux central. Les différentes formes de cellules gliales ont des fonctions différentes, certains agissant presque comme échafaudage pour permettre aux neuroblastes de grimper au cours de la  neurogenèse, tandis que d'autres tels que les  microglies sont une forme spécialisée de  macrophage, impliqués dans le  système immunitaire du cerveau [3]. les astrocytes peuvent être impliqués à la fois dans la clairance des métabolites ainsi qu'au transport de carburant et diverses substances bénéfiques pour les neurones du cerveau. 

Le cerveau (comportant le cervelet ainsi que la mésencéphale et le rhombencéphale) se compose d'un  cortex, composé de neurones constituant la matière grise, tandis qu'à l'intérieur, il y a plus de matière blanche. En dehors de la matière grise du cortex [8].

Moelle épinière

Article détaillé : Moelle épinière.
Schéma montrant les emplacements de quelques passages de la moelle épinière.
Schéma montrant les emplacements de quelques passages de la moelle épinière.

La moelle épinière est la projection du système nerveux périphérique sous la forme des nerfs spinaux. Les nerfs ont pour but de relier la moelle épinière avec la  peau, les  articulations, les  muscles, etc. , et de permettre la transmission de nerfs efférents moteurs ainsi que des  nerfs sensitifs et les  stimulis [8]. Cela entraîne des mouvements volontaires et involontaires des muscles, ainsi que la perception d'un sens. Chaque nerf rachidien va transporter à la fois des signaux sensoriels, et moteurs, mais les nerfs synapse à différentes régions de la moelle épinière, soit à partir de la périphérie vers les neurones sensoriels de relais qui transmettent les informations au système nerveux central, soit du système nerveux central à partir des neurones moteurs, qui transmettent les informations vers l'extérieur [8].

La moelle épinière transmet l'information au cerveau par le biais de la  colonne vertébrale au  thalamus et, finalement, vers le cortex. Toutes les informations sont relayées vers le cortex, et ne parvient pas à notre conscience immédiate, mais est plutôt transmis que vers le thalamus qui trie et adapte en conséquence. Cela peut expliquer pourquoi nous ne sommes pas constamment au courant de tous les aspects de notre environnement.

Nerfs crâniens

En dehors de la moelle épinière, il y a aussi des nerfs périphériques du système nerveux périphérique qui traversent des étapes intermédiaires pour se rendre au système nerveux central. Ces 12 nerfs existent dans la région de la tête et du cou et sont appelés  nerfs crâniens. Les nerfs crâniens apportent des informations sur le système nerveux central, ainsi que de certains muscles (comme le trapèze, qui est innervé par les  nerfs accessoires [8], ainsi que certains nerfs spinaux).

Il existe deux paires de nerfs crâniens : les nerfs olfactifs et les  nerfs optiques [1] qui sont souvent considérés comme des structures du système nerveux central. En effet, ils ne synapse pas sur les ganglions périphériques, mais directement sur les neurones du système nerveux central. L'épithélium olfactif est significatif en ce qui concerne du tissu nerveux central exprimé en contact direct avec l'environnement, ce qui permet l'administration de certains produits pharmaceutiques et de médicaments [4].

Cerveau

Article détaillé : Cerveau.

Au-dessus de la moelle épinière se trouve le cerveau [8]. Le cerveau constitue la plus grande partie du système nerveux central, et, est souvent la structure principale appelée quand on parle du système nerveux. Le cerveau est l'unité fonctionnelle majeure du système nerveux central. Alors que la moelle épinière a une certaine capacité de traitement tel que celui de la locomotion spinale, le cerveau est l'unité de traitement majeur du système nerveux. Citation nécessaire ]

Représentation de neurone nerveux centraux.
Représentation de neurone nerveux centraux.

Tronc cérébral

Le tronc cérébral se compose de la  medulla, du  pont et du mésencéphale. La moelle (ou medulla) peut être considéré comme une extension de la moelle épinière, et son organisation et ses propriétés fonctionnelles sont similaires à celles de la moelle épinière [8]. Les voies de passage de la moelle épinière au cerveau passent par celle-ci [8].

Les fonctions de réglementation des noyaux médullaires inclut le contrôle de la  pression artérielle et la  respiration. D'autres noyaux sont impliqués dans l' équilibre, le  goût, l' ouïe et le contrôle des muscles du  visage et du  cou [8].

La mésencéphale (ou mésencéphale) est situé au-dessus de la protubérance annulaire et comprend des noyaux de liaison distinctes du système moteur, entre autres, le cervelet, les noyaux gris centraux, et les  deux hémisphères cérébraux. En outre les parties des systèmes visuels et auditifs sont situés au milieu du cerveau, y compris le contrôle des mouvements automatiques des yeux [8].

Le tronc cérébral en général permet l'entrée et la sortie vers le cerveau pour un certain nombre de voies, et le contrôle autonome des organes est médié par le nerf crânien [3]. Une grande partie du tronc cérébral est impliqué dans un tel contrôle autonome du corps. Ces fonctions peuvent engager le  cœur, les  vaisseaux sanguins , entre autres [8].

Le tronc cérébral tient également la  formation réticulaire, un groupe de noyaux impliqués à la fois dans l' éveil et la  vigilance [8].

Liquide cérébro-spinal

Le névraxe contient du liquide cérébro-spinal (LCS) dans plusieurs cavités, qui sont en continuité.

  • L'encéphale contient du LCS dans son système ventriculaire, constitué par :
  • les deux ventricules latéraux dans le télencéphale
  • le troisième ventricule dans le diencéphale
  • l' aqueduc de Sylvius dans le mésencéphale
  • le quatrième ventricule, schématiquement situé entre la protubérance et le bulbe en avant, et le cervelet en arrière.
  • La moelle spinale contient du LCS dans son canal central, le canal de l'épendyme

Le névraxe est également entouré du LCS contenu dans la boîte crânienne et le canal vertébral.

Cervelet

Le cervelet se trouve derrière les ponts. Il est composé de plusieurs fentes de séparation. Sa fonction comprend le contrôle de la posture, et la coordination des mouvements des différentes parties du corps, y compris les yeux et la tête, ainsi que les membres. En outre, il est impliqué dans le mouvement qui a été appris et perfectionné les mouvements appris et pratiqués [8]. Le cervelet contient également les connexions vers les zones du cortex cérébral impliqué dans la langue comme ainsi que les fonctions cognitives. Ces connexions ont été montrées par l'utilisation de l' imagerie médicale des techniques telles que l'  IRMf et  PET [8].

Le corps du cervelet contient plus de neurones que toute autre structure du cerveau, mais il est aussi plus largement compris que d'autres structures du cerveau, et comprend moins de types de neurones différents [8]. Il gère et traite les stimuli sensoriels, les informations du moteur ainsi que des informations de l'équilibre de l'organe vestibulaire.

Diencéphale

Les deux structures du diencéphale sont le thalamus et l' hypothalamus. Le thalamus agit comme un lien entre les voies entrantes provenant du système nerveux périphérique, ainsi que le nerf optique aux hémisphères cérébraux [8].

Outre sa fonction de tri des informations de la périphérie, le thalamus relie également le cervelet et les ganglion centraux avec le cerveau. 

L' hypothalamus exerce les fonctions d'un certain nombre d 'émotions ou de  sentiments primitifs tels que la  faim , la  soif et l' amour maternel. Ceci est dû en partie par le contrôle de la sécrétion d' hormones de l' hypophyse. De plus, l'hypothalamus joue un rôle dans la motivation et beaucoup d'autres comportements de l'individu [8].

Télencéphale

Le télencéphale désigne l'ensemble constitué par les hémisphères cérébraux ( cortex cérébralsubstance blanche et structures sous-corticales) et des structures associées.

Les connexion chacun des hémisphères est le  corps calleux , ainsi que plusieurs autres  commissures [8]. L'une des parties les plus importantes des hémisphères cérébraux est le cortex, composé de matière grise recouvrant la surface du cerveau. Fonctionnellement, le cortex cérébral est impliqué dans la planification et l'exécution des tâches quotidiennes.

Sur le plan  phylogénétique, il s'agit de la structure nerveuse la plus récente et elle se trouve particulièrement développée chez les  mammifères et en particulier les  primates.

Différence par rapport au système nerveux périphérique 

Ce qui différencie le système nerveux central du système nerveux périphérique, c'est se compose les neurones, les  axones et les  cellules de Schwann. Les oligodendrocytes et les cellules de Schwann ont des fonctions similaires dans le système nerveux central et périphérique, respectivement. Les deux agissent pour ajouter de la myéline aux axones, qui agit comme une forme d'isolation permettant une meilleure et plus rapide prolifération des signaux électriques le long des nerfs. Les axones dans le système nerveux central sont souvent très court (à peine quelques millimètres) et ne nécessitent pas le même degré d'isolement que les nerfs périphériques. Pour assurer les signaux se déplacent à une vitesse suffisante, la  myélinisation est nécessaire.

La manière dont les cellules de Schwann et les oligodendrocytes myélinisent les nerfs différemment. Une cellule de Schwann myelinate habituellement un seul axone. Parfois, ils peuvent myéliniser de nombreux axones, surtout quand dans les zones d'axones courts [3]. Les oligodendrocytes myélinisent habituellement plusieurs axones. Ils le font en envoyant des fines projections de leur membrane cellulaire qui enveloppent et enferment l'axone.

Schéma de développement embryonnaire du système nerveux.
Schéma de développement embryonnaire du système nerveux.
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