Le cerveau contrôle toutes les fonctions du corps, interprète les informations provenant du monde extérieur et définit qui nous sommes en tant qu’individus et comment nous percevons le monde.
Le cerveau reçoit des informations par l’intermédiaire de nos sens : la vue, le toucher, le goût, l’odorat et l’ouïe. Ces informations sont traitées dans le cerveau, ce qui nous permet de donner un sens aux données qu’il reçoit.
Le cerveau fait partie du système nerveux central (SNC) avec la moelle épinière. Il existe également un système nerveux périphérique (SNP) composé de 31 paires de nerfs rachidiens qui se ramifient à partir de la moelle épinière et de nerfs crâniens qui se ramifient à partir du cerveau.
Parties du cerveau
Le cerveau est composé du cerveau, du cervelet et du tronc cérébral (Fig. 1).
Figure 1.Le cerveau comprend trois parties principales : le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral.
Cérébrale
La cérébrale est la partie la plus grande et la plus reconnaissable du cerveau. Il se compose de matière grise (le cortex cérébral) et de matière blanche au centre. Le cerveau est divisé en deux hémisphères, le gauche et le droit, et contient les lobes du cerveau (frontal, temporal, pariétal et occipital).
Le cerveau produit des fonctions supérieures telles que la pensée, l’apprentissage, la mémoire, le langage, l’émotion, le mouvement et la perception.
Le cervelet
Le cervelet est situé sous le cerveau et est responsable de la surveillance et de la régulation des comportements moteurs, en particulier des mouvements automatiques.
Cette structure est également importante pour la régulation de la posture et de l’équilibre et a récemment été suggérée comme étant impliquée dans l’apprentissage et l’attention.
Bien que le cervelet ne représente qu’environ 10 % du poids total du cerveau, on pense que cette zone contient plus de neurones (cellules nerveuses) que le reste du cerveau combiné.
Le tronc cérébral
Le tronc cérébral est situé à la base du cerveau. Cette zone relie le cerveau et le cervelet à la moelle épinière, agissant comme une station de relais pour ces zones.
Le tronc cérébral régule les fonctions automatiques telles que les cycles de sommeil, la respiration, la température corporelle, la digestion, la toux et les éternuements.
Cerveau droit vs. cerveau gauche
Le cerveau est divisé en deux moitiés : l’hémisphère droit et l’hémisphère gauche (Fig. 2). L’hémisphère gauche contrôle la moitié droite du corps, et l’hémisphère droit la moitié gauche.
Les deux hémisphères sont reliés par une épaisse bande de fibres neuronales appelée corps calleux, composée d’environ 200 millions d’axones.
Le corps calleux permet aux deux hémisphères de communiquer et aux informations traitées d’un côté du cerveau d’être partagées avec l’autre.
Figure 2.Le cerveau est divisé en deux hémisphères, l’un gauche et l’autre droit. Les deux côtés sont reliés par les fibres nerveuses du corps calleux.
La latéralisation hémisphérique est l’idée que chaque hémisphère est responsable de fonctions différentes. L’hémisphère gauche est associé aux fonctions du langage, telles que la formulation de la grammaire et du vocabulaire, et contient différents centres du langage (les aires de Broca et de Wernicke).
L’hémisphère droit est associé à des fonctions plus visuospatiales telles que la visualisation, la perception de la profondeur et la navigation dans l’espace. Ces fonctions gauches et droites sont présentes chez la plupart des gens, en particulier chez les droitiers.
Lobes du cerveau
Chaque hémisphère cérébral peut être subdivisé en quatre lobes, chacun associé à des fonctions différentes.
Les quatre lobes du cerveau sont les lobes frontal, pariétal, temporal et occipital (figure 3).
Figure 3.
Lobe frontal
Les lobes frontaux sont situés à l’avant du cerveau, derrière le front (Figure 4).
Leurs principales fonctions sont associées aux fonctions cognitives supérieures, notamment la résolution de problèmes, la prise de décision, l’attention, l’intelligence et les comportements volontaires.
Les lobes frontaux contiennent le cortex moteur responsable de la planification et de la coordination des mouvements.
Ils contiennent également le cortex préfrontal, qui est responsable de l’initiation des fonctions cognitives supérieures, et l’aire de Broca, qui est essentielle à la production du langage.
Figure 4.Structure du lobe frontal.
Lobe temporal
Les lobes temporaux sont situés de part et d’autre du cerveau, près des tempes, d’où leur nom (Figure 5).
Le lobe gauche contient également un centre vital du langage connu sous le nom d’aire de Wernicke, qui est essentiel pour le développement du langage. Le lobe temporal droit est généralement associé à l’apprentissage et à la mémorisation d’informations non verbales et à la détermination des expressions faciales.
Figure 5.Structure du lobe temporal.
Lobe pariétal
Le lobe pariétal est situé au sommet du cerveau, entre les lobes frontal et occipital, et au-dessus des lobes temporaux (Figure 6).
Le lobe pariétal est essentiel pour intégrer les informations provenant des sens du corps afin de nous permettre de construire une image cohérente du monde qui nous entoure.
Ces lobes nous permettent de percevoir notre corps par le biais d’informations somatosensorielles (par ex, le toucher, la pression et la température). Les lobes pariétaux contiennent également le cortex somatosensoriel, qui reçoit et traite les informations sensorielles, les intégrant dans une carte de représentation du corps.
Cela signifie qu’il peut localiser la zone exacte du corps où une sensation est ressentie, ainsi que percevoir le poids des objets, leur forme et leur texture.
Figure 6.Structure du lobe pariétal.
Lobes occipitaux
Les lobes occipitaux sont situés à l’arrière du cerveau, derrière les lobes temporaux et pariétaux et sous l’os occipital du crâne (Figure 7).
Les lobes occipitaux reçoivent des informations sensorielles de la rétine des yeux, qui sont ensuite codées en différentes données visuelles. Parmi les fonctions des lobes occipitaux, on peut citer la capacité à évaluer la taille, la profondeur et la distance, à déterminer les informations sur les couleurs, à reconnaître les objets et les visages, et à cartographier le monde visuel.
Les lobes occipitaux contiennent également le cortex visuel primaire, qui reçoit les informations sensorielles des rétines, transmettant ces informations relatives à la localisation, aux données spatiales, au mouvement et aux couleurs des objets dans le champ de vision.
Figure 7.Structure du lobe occipital.
Cortex cérébral
La surface du cerveau est appelée cortex cérébral et présente un aspect plissé, composé de bosses, également appelées gyri, et de sillons profonds, appelés sulci (figure 8).
Un gyrus (pluriel : gyri) est le nom donné aux bosses et aux crêtes du cortex cérébral (la couche la plus externe du cerveau). Un sulcus (pluriel : sulci) est un autre nom pour un sillon dans le cortex cérébral.
Figure 8.Le cortex contient des neurones (matière grise) interconnectés à d’autres zones du cerveau par des axones (matière blanche). Le cortex a un aspect plissé. Un pli s’appelle un gyrus, et la vallée entre les deux est un sulcus.
Le cortex cérébral est principalement constitué de matière grise (tissu neuronal composé de neurones), avec entre 14 et 16 milliards de neurones.
Les nombreux plis et rides du cortex cérébral permettent à un plus grand nombre de neurones de vivre sur une plus grande surface, ce qui permet de traiter de grandes quantités d’informations.
Structures profondes
Amygdale
L’amygdale est une structure située dans les profondeurs du cerveau qui participe au traitement des émotions et à l’apprentissage de la peur. L’amygdale fait partie du système limbique, un réseau neuronal qui gère les émotions et la mémoire (figure 9).
Cette structure lie également la signification émotionnelle aux souvenirs, traite les récompenses et nous aide à prendre des décisions. Cette structure a également été associée à la réaction de lutte ou de fuite.
Figure 9.L’amygdale du système limbique joue un rôle clé dans la façon dont les animaux évaluent et réagissent aux menaces et aux défis environnementaux en évaluant l’importance émotionnelle des informations sensorielles et en déclenchant une réaction appropriée.
Thalamus et Hypothalamus
Le thalamus relaie les informations entre le cortex cérébral, le tronc cérébral et d’autres structures corticales (figure 10).
En raison de son rôle interactif dans la transmission des informations sensorielles et motrices, le thalamus contribue à de nombreux processus, notamment l’attention, la perception, la synchronisation et le mouvement. L’hypothalamus module une série de fonctions comportementales et physiologiques.
Il contrôle les fonctions autonomes telles que la faim, la soif, la température corporelle et l’activité sexuelle. Pour ce faire, l’hypothalamus intègre des informations provenant de différentes parties du cerveau et répond à divers stimuli tels que la lumière, les odeurs et le stress.
Figure 10.Le thalamus est souvent décrit comme la station de relais du cerveau, car une grande partie des informations qui atteignent le cortex cérébral s’arrêtent d’abord dans le thalamus avant d’être envoyées à leur destination.
Hippocampe
L’hippocampe est une structure incurvée du système limbique associée à l’apprentissage et à la mémoire (figure 11).
Cette structure est fortement associée à la formation des souvenirs, constitue un système de stockage précoce pour les nouveaux souvenirs à long terme et joue un rôle dans la transition de ces souvenirs à long terme vers des souvenirs plus permanents.
Figure 11.L’emplacement de l’hippocampe dans le cerveau
Ganglions de la base
Les ganglions de la base sont un groupe de structures qui régulent la coordination de la motricité fine, de l’équilibre et de la posture, parallèlement au cervelet.
Ces structures sont connectées à d’autres aires motrices et relient le thalamus au cortex moteur. Les ganglions de la base sont également impliqués dans les comportements cognitifs et émotionnels, et jouent un rôle dans la récompense et la dépendance.
Figure 12.Illustration des ganglions de la base
Ventricules et liquide céphalorachidien
Au sein du cerveau, il existe des cavités interconnectées remplies de liquide qui sont des extensions de la moelle épinière, appelées ventricules. Ces cavités sont remplies d’une substance appelée liquide céphalorachidien, qui est un liquide clair et incolore.
Les ventricules produisent le liquide céphalorachidien, le transportent et l’éliminent. Les ventricules n’ont pas de fonction unique, mais ils servent à amortir le cerveau et sont utiles pour déterminer l’emplacement d’autres structures cérébrales.
Le liquide céphalo-rachidien fait circuler le cerveau et la moelle épinière et sert à amortir le cerveau à l’intérieur du crâne. Si le crâne est endommagé, le liquide céphalo-rachidien agit comme un amortisseur de chocs pour protéger le cerveau des lésions.
En plus d’amortir les chocs, le liquide céphalo-rachidien fait circuler les nutriments et les substances chimiques filtrés par le sang et élimine les déchets du cerveau. Le liquide céphalo-rachidien est constamment absorbé et reconstitué par les ventricules.
S’il y a une perturbation ou un blocage, cela peut entraîner une accumulation de liquide céphalo-rachidien et provoquer une hypertrophie des ventricules.
Neurones
Les neurones sont les cellules nerveuses du système nerveux central qui transmettent des informations par le biais de signaux électrochimiques dans l’ensemble du corps. Les neurones contiennent un soma, un corps cellulaire à partir duquel s’étend l’axone.
Les axones sont des fibres nerveuses qui constituent la partie la plus longue du neurone et qui conduisent les impulsions électriques loin du soma.
Il y a des dendrites à l’extrémité du neurone, qui sont des structures en forme de branche qui envoient et reçoivent des informations d’autres neurones.
Une gaine de myéline, une couche grasse isolante, se forme autour de l’axone, ce qui permet aux impulsions nerveuses de voyager rapidement le long de l’axone.
Il y a différents types de neurones. Les neurones sensoriels transmettent des informations sensorielles, les neurones moteurs transmettent des informations motrices et les neurones relais permettent aux neurones sensoriels et moteurs de communiquer.
La communication entre les neurones est appelée synapses. Les neurones communiquent entre eux par les fentes synaptiques, qui sont des espaces entre les terminaisons des neurones.
Lors de la transmission synaptique, des substances chimiques, telles que les neurotransmetteurs, sont libérées des terminaisons du neurone précédent (également appelé neurone présynaptique).
Ces substances chimiques pénètrent dans la fente synaptique pour être ensuite transportées vers les récepteurs du neurone suivant (également appelé neurone postsynaptique).
Une fois transportés vers le neurone suivant, les messagers chimiques continuent à descendre le long des neurones pour influencer de nombreuses fonctions, telles que le comportement et le mouvement.
Cellules gliales
Les cellules gliales sont des cellules non neuronales du système nerveux central qui s’efforcent de nourrir, de soutenir et de protéger les neurones.
Astrocytes
Ce sont des cellules en forme d’étoile qui ont pour fonction de maintenir l’environnement pour la signalisation neuronale en contrôlant les niveaux de neurotransmetteurs entourant les synapses.
Elles s’occupent également de nettoyer ce qui reste après la transmission synaptique, soit en recyclant les neurotransmetteurs restants, soit en nettoyant lorsqu’un neurone meurt.
Oligodendrocytes
Ces types de cellules gliales ont l’apparence de boules avec des pointes tout autour d’elles. Ils s’enroulent autour des axones des neurones pour former une couche protectrice appelée gaine de myéline.
Cette substance riche en graisses isole les neurones et facilite la signalisation neuronale.
Microgliales
Les cellules microgliales ont un corps ovale et de nombreuses branches qui en sortent. La fonction première de ces cellules est de répondre aux blessures ou aux maladies du système nerveux central.
Elles réagissent en éliminant les cellules mortes, les toxines nocives ou les agents pathogènes qui peuvent être présents, et elles sont donc importantes pour la santé du cerveau.
Cellules épendymaires
Ces cellules ont la forme d’une colonne et sont généralement alignées pour former une membrane appelée épendyme. L’épendyme est une fine membrane qui tapisse la moelle épinière et les ventricules du cerveau.
Dans les ventricules, ces cellules possèdent de petites structures ressemblant à des cheveux, appelées cils, qui favorisent l’écoulement du liquide céphalo-rachidien.
Nerfs crâniens
Il existe 12 types de nerfs crâniens qui sont reliés directement au cerveau sans avoir à passer par la moelle épinière. Ils permettent aux informations sensorielles de passer des organes de la face au cerveau:
Mnémotechnique pour l’ordre des nerfs crâniens :
Purves, D., Augustine, G., Fitzpatrick, D., Katz, L., LaMantia, A., McNamara, J., & Williams, S. (2001). Mayfield Brain and Spine (n.d.). Anatomie du cerveau. Consulté le 28 juillet 2021 à l’adresse : https://mayfieldclinic.com/pe-anatbrain.htm Robertson, S. (2018, 23 août). Qu’est-ce que la matière grise ? News Medical Life Sciences. https://www.news-medical.net/health/What-is-Grey-Matter.aspx Guy-Evans, O. (2021, 13 avril). Le lobe temporal : définition, fonctions et localisation. Simply Psychology. www.www.www.www.www.www.simplypsychology.org/temporal-lobe.html Guy-Evans, O. (2021, April 15). Lobe pariétal : définition, fonctions et localisation. Simply Psychology. www.www.www.www.www.www.simplypsychology.org/parietal-lobe.html Guy-Evans, O. (2021, April 19). Le lobe occipital : définition, fonctions et localisation. Simply Psychology. www.www.www.www.www.www.simplypsychology.org/occipital-lobe.html Guy-Evans, O. (2021, May 08). Le lobe frontal : fonction, emplacement dans le cerveau, dommages, etc. Simply Psychology. www.www.www.www.www.www.simplypsychology.org/frontal-lobe.html Guy-Evans, O. (2021, juin 09). Les gyri et les sulci du cerveau. Simply Psychology. www.www.www.www.www.www.simplypsychology.org/gyri-and-sulci-of-the-brain.html
Références
