système nerveux

complet

voie afférente

voie qui apporte les informations → sensitif

voie efférente

voie qui emmène les informations plus loin (aux muscules) → moteur

divisée en système nerveux autonome (sympathique/parasympathique) et système moteur avec le contrôle des muscles squelettiques

le système nerveux central comporte

1. encéphale

   deux hémisphères avec un cortex (substance grise) et la substance blanche, le cervelet, le corps calleux, tronc cérébral, un noyau

2. la moelle épinère

les méninges

il y en a trois, depuis l’extérieur: dure-mère, arachnoïde, pie-mère

membrane recouvrant le système nerveux central, assure la protection contre les chocs notamment

système ventriculaire

les ventricules (un peu comme des trous dans le cerveau) ainsi que l’espace sous-arachnoïdien sont rempli d’un liquide, le liquide céphalorachidien (LCR)

fonctions:

• amortissement et protection

• évacuatition des molécules et de déchets

les lobes cérébraux

• lobe frontal

• lobe partital

• lobe occipital

• lobe temporal (2x)

• lobe insulaire

lobe frontal

dessous le front,

Réflexion, planification, fonctions exécutives, motricité

lobe parietal

au sommet de l’encéphale

Conscience du corps, intégration des informations visuelles et somatospatiales

lobe occipital

derrière la tête, un peu au dessus du cervelet

la vision

lobe temporal

vers les tempes et les oreilles, il y en a deux

audition, mémoire, émotions

lobe insulaire

dessous le lobe temporal

Conscience, douleur, émotions, homéostasie

primarx motor cortex

c’est l’espace le plus en arrière du lobe frontal

Initiation of voluntary movement, Motor mapping - some regions of the body are represented in that part of the brain, the more sensitive the region, the greater the part it takes-, Motor learning, Motor control

primary sensory cortex

partie la plus en avant du lobe partietal

Sensory reception and processing, Somatosensory mapping - same as motor mapping-, Sensory discrimination -helps us to distinguish between light touch and a firm pressure- , Spatial awareness

aire de broca

centre de la langue, muscles of speech

aire de wernicke

compréhension du language parlé et écrit

les couches corticales

1. Moléculaire : Contient principalement des fibres (axones et dendrites).

2. Granulaire externe : Couche réceptrice (cortico-corticale).

3. Pyramidal externe : Couche effectrice (cortico-corticale).

4. Granulaire interne : Couche réceptrice.

5. Pyramidal interne : Couche effectrice.

6. Polymorphe : Rétroaction via le thalamus vers le cortex cérébral.

ipsilatéral

ipsilatéral

contralatéral

contralatéral

corps calleux

Connexions interhémisphériques

cervelet

Contrôle de l’équilibre et coordination des mouvements.

noyaux gris centraux

ganglions de la base: noyau caudé, putamen, globus pallidus (pallidum)

Rassemblement de neurones situés profondément à l’intérieur des hémisphères. Ces noyaux participent à des réseaux neuronaux moteurs, cognitifs et émotionnels, en connexion avec le cortex frontal via le thalamus.

ganglions de la base

noyau caudé, putamen, globus pallidus (pallidum)

• Régulation des mouvements volontaires.

  Exemple de dysfonctionnement: Maladie de Parkinson.

thalamus

Partie dorsale du diencéphale

Structure “relais” pour l’information sensorielle entre la périphérie et le cortex cérébral

hypothalamus

Partie dorsale du diencéphale

Structure “relais” pour l’information sensorielle entre la périphérie et le cortex cérébral

hypophyse

Glande endocrine qui répond aux stimuli de l’hypothalamus en synthétisant des hormones spécifiques, qui sont libérées dans le sang.

diencéphale

composé du corps calleux, du thalamus et de l’hypothalamus

Amygdale

Un système fonctionnel pour les émotions, taille d’une amande

13 noyaux chez le primate

les 13 noyaux de l’amygdale

• Lateral (L)

• Basal (B)

• Accessory basal (AB)

• Central (CE)

• Medial (M)

• Paralaminar (PL)

• Intercalated (I)

• AAA, NLOT, COa, PAC, COp, AHA

est ce qu’il faut les connaitre ?

Formation hippocampique

Un système fonctionnel pour la mémoire

les parties de la Formation hippocampique

• Entorhinal cortex

• Dentate gyrus

• Hippocampus proper

  • CA3

  • CA2

  • CA1

• Subiculum

• Presubiculum

• Parasubiculum

tronc cérébral

Passage des voies motrices et sensitives. Interconnecte les informations provenant des deux hémisphères et du cervelet. Remplit une fonction d'intermédiaire dans le cadre de l'éveil et de l'attention. Participe à la régulation de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle, de la respiration et de la température corporelle.

contient:

• mésencéphale

• pont

• bulbe/medulla oblongata

racines dorsales

axones sensortiels

racines ventrales

axones moteurs

arc reflexe

1. le stimulus touche les récepteurs

2. ceux ci se déclenchent et portent l’information par la racine dorsale jusqu’au milieu de la moelle épinière

3. l’information est transmise au neurones moteur mais aussi à l’encéphale grâce à un neurone d’association

   1. le neurone moteur qui passe par la voie ventrale déclenche le refléxe

système nerveux somatique

contrôlé et volontaire sur les muscles squelettiques

système nerveux autonome

pas volontaire

• sympathique (mobilisation, activation)

• Parasympathique (repos, digestion)

les nerfs crâniens

il y en a 12 paires, reliée à l’encéphale. La plus part dirige le visage.

voir neuroanatomine pour leur nom et fonction

les nerfs rachidiens

31 paires de nerfs rachidiens qui forment une organisation segmentaire de la moelle épinère

8 paires de nerfs cervicaux, 12 paires thoraciques, 5 paires lombaires, 5 paires sacrés (un peu le dessous des jambes et les parties génitalee) 1 paires coccygien

celluoles ependymaires

cellules gliales qui favorise la circulation du liquide encéphalorachidien

quels sont les autres noms pour la zone gâchette

segment initial, cône d’implantation, cône axonique

potentiel post synaptique gradué

dépolarisation de la membrane au niveau des dendrites

les deux types de messages des neurones

chimique avec les neurotransmetteurs

éléctrique avec la dépolarisation de l’axone

potentiel membranaire au repos

l’intérieur du neurone est négatif -70 mV

cette charge est établie car il y a plus de [Na⁺] à l’extérieur de la cellule et plus de [K⁺] dedans mais [Na⁺] > [K⁺]

potentiel d’action

1. dépolarisation par ouverture des canaux Na+ voltage dépendant, entrée du sodium, le pic est atteint autour de +30mV

2. la repolarisation a lieu grâce à la sortie du K+. Les canaux voltage dépendant restent ouvert un peu plus longtemps provoquant l’hyperpolarisation et empêche un retour en arrière de l’influx nerveux

3. les ions se replacés au bon endroit grâce aux pompes sodium-potassium

le potentiel d’action dure environs 2msec

comment est signalé l’intensité du stimulus?

pas par un influx nerveux plus “puissant” mais par une fréquence d’influx plus grande

conduction saltatoire

l’influx nerveux saute de noeud de ranvier en noeud de ranvier (ce sont dont les neurones myélenisés)

vitesse de propagation quand:

• myélinisé: 5-120 m/sec

  • non myélinisé: 3m/ sec

influence du diamètre de l’axone sur la vitesse de propagation

plus le diamètre est important plus l’influx est rapide

maladies liées à la myélinisation du SN

SNC: Sclérose en plaques—démyélinisation des axones dans le système nerveux central

SNP: Syndrome de Guillain-Barré — démyélinisation des nerfs périphériques

Exemples de substances agissant sur les canaux sodiques

Tétrodotoxine (TTX): bloqueur sélectif des canaux sodiques. Toxine qui se trouve dans le poisson fugu

Lidocaïne: inhibiteur des canaux sodiques. On s’en sert pour des anesthésies locales

type de synapes

• neurone - neurone

• neurone - muscle

• neurone - glande

synapse éléctrique: L'influx nerveux se transmet sans intervention de neurotransmetteur

synapses électriques

elles ne font pas intervenir de neurotransmetteurs, l’influ passe directement au prochain neurone grâce à des jonctions étroite formées par des protéines — les connexons— la transmission de l’information est bidirectionnelle

c’est rare de trouver ça chez les vertébrés

Les synapses chimiques

celles qu’on connait habituellement

1. arrivé de l’influx nerveux ce qui provoque une augmentation de la [Ca²⁺] dans le bouton synaptique

2. fusion des vésicules contenant les neurotransmetteurs et de la membrane présynaptique ce qui libère les NT

3. liaison des NT avec les récepteurs du neurone post synaptique qui peut avoir différent effet selon le NT (est il activateur ou inhibiteur)

→ transmission unidirectionnelle

la fente synaptique mesure ~ 20-50 nm et le délai synaptique de 0,5 à 1 msec

les deux grandes catégories de récepteurs

• récepteur canaux - ionotrope - qui sont ligand dépendant

• récepteur couplés aux protéines G - métabotrope

  le NT arrive et se lie à une protéine transmembranaire ce qui active la protéine G liée à la première protéine (GDP → GTP)

• la protéine G activée va jusqu’à une troisième protéine - adénylate cyclate - qui transforme l’ATP en AMPc.

• l’AMPc ouvre les canaux ioniques fermés et en plus il a d'autres effet sur le métabolisme comme l’activation d’enzyme ou la modification d’expression de certains gènes

comment sont éliminés les NT de la fente synaptique après leur action

• Dégradation par des enzymes présentes dans la fente synaptique.

• Recaptage par le bouton synaptique.

• Diffusion hors de la fente synaptique, p. ex. dans le sang.

• Elimination par les cellules gliales présentes autour de la synapse.

Potentiel Post-Synaptique Excitateur (PPSE)

Ouverture de canaux à Na⁺, provoque une légère dépolarisation de la membrane

Potentiel Post-Synaptique Inhibiteur (PPSI)

ouverture des canaux à Cl^- (ils entrent) ou à K⁺ (ils sortent)

provoque une hyperpolarisation de la membrane et si un PPSE arrive, il n’aura pas son effet habituel

Modes d’action des médicaments/drogues sur les récepteurs:

• Effet agoniste

• Effet antagoniste

• Inhibition de recapture

• Modulation

contrôle des muscles squelettiques (volontaire)

l’information passe par deux neurones moteur, le premier du cortex cérébral à la moelle épinière, le second de la moëlle épinière au muscle. Le deuxième neurone passe par la racine ventrale et viennent de la corne ventrale

Somatotopie

Les motoneurones ne sont pas distribués de manière aléatoire dans la corne ventrale, mais selon la position sur le corps des muscles qu’ils contrôlent.

unité motrice

unité de base du contrôle moteur, c’est l’ensemble motoneurone, axone et fibres musculaires qu’il contracte

comment contrôler la force du muscle?

• sommation spatiale: recrutement d’un nombre gradué d’unités motrices

• sommation temporelle: dans chaque unité motrice, en variant le nombre de PA émis par le motoneurone

quel est le neurotransmetteur des motoneurones?

l’acétylcholine

récepteur de l’acétylcholine

cholinergique nicotiniques

laisse passer les ions sodium et potassium ?

un antagoniste compétitif est le curare

plaque motrice

membrane postsynaptique au niveau de la fibre musculaire

elle est maximisée pour augmenter le contact entre l’axone et les fibres musculaires

composantes de la fibre musculaire

• myofibrilles - structure contractile

• tubules T- propagation des potentiels d’action

• réticulum sarcoplasmique - accumulation et libération de Ca²⁺

• sarcolemme - membrane excitable des fibres musculaires

étape de l’excitation d’une fibre musculaire

1. Un potentiel d’action se propage sur l’axone d’un motoneurone α.

2. L’ACh est libérée au niveau de la jonction neuromusculaire.

3. L’activation des récepteurs nicotiniques dépolarise le sarcolemme (membrane excitable) de la fibre musculaire.

4. Un potentiel d’action est généré et se propage dans le sarcolemme et les tubules T.

5. La dépolarisation des tubules T entraîne une libération de Ca²⁺ à partir du réticulum sarcoplasmique.

étapes de la contraction musculaire

1. Le Ca²⁺ se fixe sur la troponine.

2. Cela permet l’exposition des sites de fixation de la myosine sur l’actine.

3. Les têtes de la myosine fixent l’actine.

4. Les têtes de la myosine pivotent => mouvement de glissement des filaments les uns par rapport aux autres.

5. Les têtes de la myosine se désengagent au prix d’une consommation d’ATP.

6. Le cycle se poursuit tant qu’il y a du Ca²⁺ et de l’ATP disponible.

relaxation musculaire

1. Avec la fin du PPSE, le sarcolemme et les tubules T retrouvent leur potentiel de repos.

2. Le Ca2⁺ est recapturé par le reticulum sarcoplasmique, par un mécanisme dépendant de l’ATP.

3. Les sites de fixation myosine-actine sont à nouveau occupés par la troponine.

Arc réflexe monosynaptique

il est excitateur, contracte un muscle par exemple dans le reflexe rotulien quand le ligament patellaire relié au quadriceps est étendu, il envoie un signal à des récepteur sensoriel dans le muscle qui captent cet étirement soudain, l’information est amenée à la moelle épinière et la l’influ nerveux passe à un deuxième neurone, un neurone moteur excitant qui contracte le quadriceps

Contraction du muscle étiré suite à la percussion du ligament.

arc réflexe polysynaptique

inhibiteur, quand l’information d’un muscle soudainement étiré arrive à la moelle épinière, le neurone se divise: un axone est relié à un motoneurone pour la contraction et un axone est relié à un interneurone. C’est à celui-ci qu’on s’intéresse maintenant; il est entre autre connecté à un motoneurone qui va inhiber le muscle antagoniste du muscle étiré, permettant la contraction de celui ci

agoniste de l’acétylcholine

nicotine et muscarine

antagoniste de l’acétylcholine

curare et atropine

les deux types de récepteurs de l’acétylcholine

récepteur nicotinique et récepteur muscarinique

récepteur nicotinique

canaux ionique avec une action rapide qui provoque une dépolarisation → donc une excitation

récepteur muscarinique

Récepteurs métabotropiques couplées aux protéines G. Ils ont donc une action plus lente.

ils provoque soit une dépolarisation (→excitation) ou une hyperpolarisation (→inhibition)

système sympathique

partie du système autonome qui agit (fight or flight), plutôt sur le tiers central de la moelle épinière.

neurone préganglionnaire: Acétylcholine (ACh) récepteurs nicotiniques — comme l’autre système: noradrénaline

les ganglions se trouvent sur la chaine sympathique, proche de la moelle épinière

gère aussi les glandes comme la médulla surrénale qui libère de l’adrénaline et de la noradrénaline

système parasympathique

partie du système autonome qui relaxe et digère

sont localisé dans le tronc cérébral et tout au fond de la moelle épinière (partie sacrée)

neurone préganglionnaire: Acétylcholine (ACh) récepteurs nicotiniques — comme l’autre système

neurone postganglionnaire: acétylcholine (ACh) récepteurs muscariniques

les ganglions sont proche de l’organe cible

L’hypothalamus

L’hypothalamus fait partie du SNC. Il est le principal centre de contrôle et de régulation des fonctions homéostatiques.

Il agit comme un centre de contrôle réagissant aux divers stimuli perçus : hormonaux, nerveux, sanguins, etc.

Il est en connexion, souvent de manière réciproque, avec de nombreuses autres régions: hypophyse et épiphyse, tronc cérébral, moelle épinière, «système limbique», cortex cérébral.

il est de la taille d’une amande mais avec un structure très complexe et de multiples noyaux impliqués dans différentes fonctions: température corporelle, rythme circadien, sommeil, appétit et soif, pression sanguine, réponses émotionnelles, attachement, système immunitaire, fonctions sexuelles, etc.

complexe hypophyse et hypothalamus

gèrent la régulation de la libération d’hormones