Cerveau

En anatomie animale et humaine, le cerveau est l'organe central supervisant le dispositif nerveux. Il se compose du diencéphale...


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En anatomie animale et humaine, le cerveau est l'organe central supervisant le dispositif nerveux. Il se compose du diencéphale et du télencéphale Quoique le cerveau soit volontiers cité comme centre de supervision du dispositif nerveux central des vertébrés, le même terme est parfois utilisé pour le dispositif nerveux central des invertébrés.

Dans le langage familier, le terme «cerveau» est utilisé pour désigner la totalité de l'encéphale, c'est-à-dire la partie du dispositif nerveux central localisée dans la boîte crânienne, ce qui inclut par exemple, le cervelet. Le cerveau est aussi nommé vulgairement cervelle. Le cerveau humain comporte 74, 6% d'eau et pèse à peu près 1370g chez l'homme et 1300g chez la femme.


Base d'un cerveau. Andreas Vesalius, 1543
Schémas d'un cerveau humain, en coupe

Le cerveau des vertébrés contrôle et coordonne la majorité des mouvements, du comportement, l'homéostasie des fonctions internes, tels que le rythme cardiaque, la pression artérielle et la température du corps.

Le cerveau présente une organisation fonctionnelle : certaines parties du cerveau gèrent plus particulièrement certains aspects du comportement ou de la pensée. Mais cette division fonctionnelle n'est pas stricte, il serait en effet illusoire d'assigner une fonction aussi complexe que la mémoire, par exemple, à une région isolée. On peut néanmoins dessiner une cartographie du cortex cérébral en aires selon leur implication dans différents aspects de la cognition : les fonctions motrices dans le lobe frontal (aires 4 et 6 de Brodmann), la vision dans la partie postérieure du lobe occipital (aires 17, 18 et 19 de Brodmann), la production du langage articulé dans le lobe frontal au niveau de l'aire de Broca (aires 44 et 45), etc. Chez la majorité des vertébrés, le cerveau se trouve dans la boîte crânienne, où il est protégé par les os du crâne, mais aussi par le liquide céphalo-spinal. C'est un organe pair constitué de deux hémisphères connectés entre eux par des fibres de substance blanche via le corps calleux et les commissures.

Le cerveau des vertébrés se développe dans les derniers stades de l'embryogenèse à partir d'un épaississement de la partie supérieure du tube neural, la partie inférieure donnant la mœlle épinière. Le tube neural apparaît lui-même au cours de la neurulation à partir d'une partie de l'ectoderme (ectoderme donnant aussi l'épiderme).

Le cerveau connaît chez certaines espèces un développement post-embryonnaire. C'est surtout le cas chez l'Homme, le cerveau et la boite crânienne du jeune enfant n'étant pas terminés au moment de la parturition.

Icône de détail Article détaillé : neurodéveloppement.

Les vers nématodes ne possèdent pas plus de quelques centaines de neurones dans tout leur dispositif nerveux, lorsque l'être humain en possède à peu près 20 milliards rien que dans le néocortex. Parmi les mammifères, Homo sapiens est un des animaux dont le rapport entre la masse du cerveau et la masse corporelle est le plus élevé (rapport masse cérébrale/masse corporelle de 1/46-48 pour l'homme, mais de 1/31 pour la souris par exemple). D'autres animaux ont un plus gros cerveau, comme le dauphin ou l'éléphant. Du point de vue de l'évolution phylogénétique, le cerveau humain a subi une importante expansion corticale. Mais cette expansion n'a pas été homogène : certaines régions ont plus augmenté en taille que d'autres, c'est par exemple le cas du cortex préfrontal.

Note : les dimensions sont non représentatives.

Vue d'ensemble d'un cerveau humain sur une Imagerie par résonance magnétique

L'encéphale se compose, de bas en haut :

  1. du tronc cérébral, qui se situe dans le prolongement de la mœlle épinière et qui comporte, successivement, le bulbe rachidien (ou medulla oblongata), la protubérance (pons ou Pont de Varolle) et le mésencéphale;
  2. du cervelet, localisé en arrière du tronc cérébral;
  3. et du cerveau, lui-même, comprenant une région centrale, le diencéphale (hypothalamus, sous-thalamus, thalamus, épithalamus), et le télencéphale (striatum, hémisphères cérébraux).




D'autre part, les circonvolutions apparaissent, et permettent d'augmenter la surface de la substance grise en périphérie du cerveau. Cette substance est constituée du corps cellulaire des neurones, c'est-à-dire à l'endroit où sont reçues, traitées et intégrées les informations électriques, avant d'émettre une réponse. La substance blanche, elle , se compose de fibres nerveuses : c'est-à-dire composée d'axones de neurones, qui se dirigent vers leur destination dans le cerveau, ou le reste du corps. Sa couleur blanche est due aux gaines de myéline entourant les axones neuronaux.

Exemple : le faisceau pyramidal se compose des fibres qui vont commander les muscles et permettre la motricité volontaire. Ce faisceau est venant de la substance grise corticale des régions frontales du cerveau (partie antérieure du cerveau), puis il chemine dans le cerveau, le tronc cérébral, la mœlle épinière, où il donne régulièrement des nerfs composés de certaines de ses fibres, vers les muscles du corps.

On retrouve aussi de la substance grise dans les noyaux gris centraux, qui sont des petites formations grossièrement ovoïdes, qui se trouvent au plus profond du cerveau et qui gèrent certaines fonctions vitales, mais aussi la mémoire.

Les méninges sont les enveloppes de tissus qui se trouvent entre le crâne osseux et le cerveau. Elles sont composées de la dure-mère (tout contre le crâne), de l'arachnoïde, et de la pie-mère (qui tapisse particulièrement intimement le cerveau).

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), en particulier par leurs interactions avec le dispositif limbique (thalamus, hippocampe cerveau), qui appartiennent aux noyaux gris centraux.

Le cerveau a aussi un rôle de production hormonale, à partir de l'hypophyse, de l'hypothalamus, de l'épiphyse surtout (trois petites régions localisées à la base du cerveau impliquée dans la gestion des autres hormones)

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 l'objectif terminal se situe dans des zones spécialisées du cerveau, qui y analyse l'information, avant de répondre par la réponse appropriée.

En revanche, le cerveau n'est pas responsable de mouvements réflexes comme par exemple le fait d'enlever notre main immédiatement quand elle entre en contact avec une surface brûlante. C'est de la mœlle épinière, non du cerveau, que proviennent ces mouvements réflexes[1].

Les zones moteurs sont les zones du cerveau responsables directement ou indirectement des mouvements du corps, et ce par activations des muscles. A l'exception des muscles contrôlant les yeux, l'ensemble des muscles du corps, soumis à notre volonté, sont directement innervés par des neurones moteurs de la mœlle épinière. Ils sont par conséquent le dernier maillon de la chaîne du dispositif psycho-moteur. Les neurones moteurs spinaux sont contrôlés à la fois par des circuits neuronaux propre à la colonne vertébrale et par des influx descendants du cerveau. Les circuits spinaux intrinsèques hébergent plusieurs réactions réflexes mais aussi certains schémas comme les mouvements rythmiques tels que la marche, la nage. Les connexions descendantes du cerveau quant à elles, permettent des contrôles plus particulièrement élaborés.

  1. Drew Westen, Catherine Garitte. Psychologie : Pensée, cerveau et culture. De Bœck Université, 2000. ISBN 2744500267, 9782744500268.1280 pages.

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"cerveau humain) stimule"

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