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Bases de Neurosciences : Neuroanatomie fonctionnelle, L2 Psychologie Monica Baciu

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Université Pierre Mendès-France

L2 Psychologie

2005-2006

BASES DE NEUROSCIENCES :

NEURO-ANATOMIE FONCTIONELLE

Monica Baciu

Bibliographie :

1. Boutillier B. et Outrequin G. , Anatomie : Neuroanatomie fonctionnelle 2. Fix J.M. Neuro-anatomie, De Boeck University 3. Joly J. et Boujard D. Biologie pour psychologues, Dunod 4. Wilkinson J.L. (1992) Neuroanatomy for Medical Students Butterworth, Heinemann Ltd ed.

London 5. Bossy J. (1990) Neuroanatomie, Springer-Verlag France ed. Paris 6. Cambier J., Masson M., Dehen H. Neurologie, 6ème édition, Masson, Paris, 1990 7. Kolb B., Whishaw I.Q., Human Neuropsychology, 3rd edition, Freeman and Company, New

York, 1990 8. Thompson R.F., The Brain - A Neuroscience Primer, second edition, Freeman and Company,

New York, 1993 9. Nolte J. (1988) The Human Brain, Mosby Year Book, St. Louis 10. http://www.ifrance.com/abcavc/anat_encephale.htm 11. http://www.strokecenter.org/education/ais_anatomy/index.htm 12. http://www.brainconnection.com/topics/?main=gal/nervous-system 13. http://www.udel.edu/Biology/Wags/histopage/illuspage/ine/icn.htm 14. http://www.anatomie-humaine.com/neuroa/plan.html 15. http://www.chups.jussieu.fr/ext/neuranat/crane/texte/cadre_contenucrane.html 16. http://www.neuropat.dote.hu/anastru/quiz3e.htm 17. http://www.anat-jg.com/Moscovici/tc_cer22.htm

PLAN CM1 et CM2 OBSERVATION : La plus grande partie des images et schémas présentés dans ce policopié sont extraits de Boutillier & Outrequin

1. Système nerveux – subdivisions, organisation générale, macroscopie et microscopie cérébrale

2. Développement du système nerveux 3. Structures de protections du SN central : méninges, système ventriculaire

4. Vascularisation artérielle du SN central

L2 Neuroanatomie fonctionnelle

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1. Système nerveux – subdivisions, organisation générale, macroscopie et microscopie

cérébrale


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Télencéphale Diencéphale Mésencéphale Métencéphale Myélencéphale

• Le plan HORIZONTAL divise le corps en deux parties, supérieure et inférieure, de poids identiques.

• Le plan SAGITTAL divise le corps en deux parties, droite et gauche, de poids identiques.

• Le plan FRONTAL divise le corps en deux parties, antérieure et postérieure, de poids identiques.

Le plan médian : divise le corps en deux moitiés gauche et droite => MÉDIAL => LATÉRAL => Par rapport au plan médian Le plan frontal : divise le corps en deux parties ventrale et dorsale


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=> ANTÉRIEUR => POSTÉRIEUR => VENTRAL => DORSAL => Situé en avant => Situé en arrière Le plan transversal : divise le corps en une partie supérieure ou crâniale et une partie inférieure ou caudale • En avant = antérieur ou ventral • En arrière = postérieur ou caudal • En haut = supérieur ou crânial • En bas = inférieur ou caudal • Près du plan médian = médial ou interne • À distance du plan médian = latéral ou externe • Proche de l’origine (d’un membre par ex.) = proximal • Loin de l’origine (d’un membre par ex.) = distal

Neurone


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Types de neurones

Synapse

2. Développement du système nerveux

I. Niveau macroscopique – 3 étapes 1. Formation du tube neural La première ébauche apparaît à la 3ème semaine dans la région dorsale médiane, sous forme d'un épaississement de l'ectoblaste. C'est la plaque neurale. Son développement est induit par la chorde dorsale sous-jacente.


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Les bords s'épaississent progressivement cependant que la ligne médiane se déprime, devenant la gouttière neurale. Les rebords de la gouttière se rapprochent puis fusionnent dans la région dorsale moyenne. Cette fusion progresse en direction craniale et caudale pour ne plus laisser que les neuropores antérieur et postérieur qui se fermeront ultérieurement. Les cellules intermédiaires entre gouttière neurale et ectoblaste constituent les crêtes neurales, qui s'isolent ensuite de part et d'autre du tube neural. 2. Formation du SNC Encéphale : L'extrémité craniale du tube neural va présenter trois dilatations ou vésicules: le prosencéphale, le mésencéphale et le rhombencéphale. On observe alors deux courbures bien visibles sur un plan sagittal: la courbure cervicale et la courbure céphalique. A la 5ème semaine, le prosencéphale donne le télencéphale qui comprend une partie moyenne et les deux hémisphères cérébraux, et le diencéphale, plus postérieur. Le rhombencéphale se divise en métencéphale (protubérance et cervelet) et en myélencéphale (futur bulbe rachidien).


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Moelle épinière : Sur une section transversale au niveau du tube neural : sa partie ventrale (plaques basales) vont former les futures cornes antérieures, tandis que sa partie dorsale (lames alaires) formeront les futures cornes postérieures. Les cornes antérieures sont constituées de neurones dont les axones vont sortir de la moelle sous formes des racine efférentes. Les axones des neurones de la corne postérieure ne vont pas quitter la moelle et vont monter dans la moelle et une fois myélinisés (par les astrocytes et oligodendrocytes) vont constituer la substance blanche de la moelle. Dans le même temps se forme la colonne vertébrale (à partir des somites, provenant du mésoderme) Jusqu’à trois-quatre mois de vie intra-utérine, la moelle a la même longueur que le canal vertébral. Après, les structures mésodermiques (colonne vertébrale) se développent plus rapidement que les structures ectodermiques (moelle). Donc, à la naissance la moelle s’étalera seulement jusqu’à la hauteur de L3. Chez l’adulte la moelle finira par son cône terminal à la hauteur de la L2. Les racines qui sortent de la moelle vont par contre garder les trous de conjugaison qui leur sont destinés, donc pour se faire, ces racines seront allongées et vont envelopper le c. terminal, en constituant une structure qu’on appelle la queue de cheval. La lumière du tube neural devient de plus en plus étroite et les cellules de la zone ventriculaire du tube (zone profonde) vont former juste une couche de cellules qui vont donner naissances aux cellules épendimaires et aux élements épithéliaux qui tapisseront les ventricules et vont former les plexus choroïdes. Le tube neural restera juste un petit canal – canal épendymaire (médullaire central) qui va continuer avec le système ventriculaire. II. Niveau microscopique – phases de prolifération- migration, phase de différenciation et phase de formation de connexions (synapses) Le tube neural une fois formé présente deux zones distinctes de cellules: une zone ventriculaire interne ou à lieu une prolifération intense (cellules souches, mères) et une zone marginale externe (où des cellules filles migrent). Dans la phase de prolifération et de migration, les cellules filles provenant des cellules souches, vont se déplacer grâce à la glie radiale de la profondeur du tube (zone ventriculaire) vers sa zone externe (zone marginale). Une fois arrivées à leur destination, ces cellules vont se différencier en neuroblastes (donneront naissance aux neurones) et aux glioblastes (qui formeront les cellules gliales). C’est la phase de différenciation. Les neurones une fois différenciés commenceront d’établir entre eux des connexions, sous forme des synapses. C’est la phase de formation des connexions. Dans la formation des synapses deux types de facteurs ont un rôle essentiel : *génétiques – un gène qui induit l’apparition d’une protéine (facteur de croissance axonale) *environnementaux – la stimulation extérieure a un rôle essentiel dans la formation des synapses.

3. Structures de protections du SN central : méninges, système ventriculaire

A. Méninges :


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Dura mater

Granulations Paccioni


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Dura mater cérébrale et spinale

Arachnoïde


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B. Système ventriculaire et LCR (liquide céphalo-rachidien) :

Villosité arachnoïdienne (G. Paccioni)


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4.Vascularisation artérielle du SN central


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Artères de la base du cerveau


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Cercle (Polygone) de Willis

Cercle (polygone) de Willis


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Neuroanatomie fonctionnelle L2 Psychologie

MOELLE EPINIERE OBSERVATION : La plupart des images et des schémas sont extraits de Boutillier & Outrequin

Section horizontale de la moelle épinière dans le canal rachidien

Nerf spinal Il existe 31 paires de nerfs spinaux qui naissent de la moelle épinière. Ce sont les nerfs périphériques. Ils possèdent près de la moelle deux racines. La racine dorsale, sensitive, est pourvue d'un ganglion spinal dans lequel se trouve les corps cellulaires des neurones sensitifs(cellules en T). La racine ventrale, motrice, contient le cylindraxe des neurones moteurs. Le nerf spinal est donc un nerf mixte. En raison de la croissance différentielle de la moelle épinière et du canal vertébral, la disposition des racines, dans ce canal, varie selon le niveau considéré. Globalement, la moelle épinière donne naissance à 8 nerfs spinaux cervicaux (de C1à C8), 12 nerfs spinaux thoraciques (T1 à T12), 5 nerfs spinaux lombaires (L1 à L5), 5 nerfs spinaux sacrés (S1 à S5), 1 nerf spinal coccygien (C1).


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ARC REFLEXE

Arc réflexe myotatique (arc réflexe monosynaptique)


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Le principe de l'arc réflexe repose sur la communication bidirectionnelle entre un effecteur (organe interne ou muscle strié) et un centre réflexe situé au niveau du système nerveux central. L'effecteur envoie par la voie afférente au centre réflexe des informations relatives à son état fonctionnel par la voie afférente. En retour le centre réflexe adapte, aux besoins de l'organisme, le niveau de fonctionnement de l'effecteur grâce à des influx nerveux véhiculés par la voie efférente.


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Neuroanatomie Fonctionnelle L2 Psychologie

Encéphale Tronc cérébral - anatomie et fonction

OBSERVATION : La plupart des images et des schémas sont extraits de Boutillier & Outrequin

Télencéphale

Mésencéphale

Pont de Varole (protubérance)

Bulbe rachidien

= Tronc cérébralCervelet

Diencéphale


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Bulbe rachidien

Mésencéphale

Pont (protubérance annulaire)


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Les nerfs crâniens naissent presque tous du tronc cérébral, à l'intérieur de la boîte crânienne. Ils quittent la cavité crânienne en traversant les trous de la base du crâne, pour atteindre leur destination, c'est à dire, les régions de la tête et du cou. Ils ont donc un segment de trajet intra-crânien et un segment extra-crânien. Ils sont au nombre de 12 de chaque côté : * le I, nerf olfactif : c'est le nerf de l'odorat. Il est placé à la face inférieure du cerveau et en relation directe avec les centres rhinencéphaliques de l'olfaction. * le II, nerf optique : c'est le nerf de la vision. * le III, nerf moteur oculaire


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* le IV, nerf trochléaire * le VI, nerf abducens Ces trois derniers nerfs sont des nerfs oculo-moteurs, responsables de l'innervation motrice des muscles moteurs du globe oculaire. * le V, nerf trijumeau. C'est, très principalement, le nerf de la sensibilité de la face. Il apparaît à la partie moyenne du pont. Néanmoins, il contient quelques fibres motrices Ces fibres motrices sont responsables de l'innervation des muscles masticateurs. Elles constituent donc la racine masticatrice du V. * le VII, nerf facial. Il apparaît au niveau du sillon bulbo-pontique. C'est principalement le nerf moteur de la face (paralysie faciale). Il est accompagné par des fibres sensitives et végétatives qui constituent le nerf intermédiaire (VII bis). * le VIII, nerf vestibulo-cochléaire. C'est un nerf sensoriel son contingent cochléaire contient les fibres de l'audition et son contingent vestibulaire contient les fibres de l'équilibration. * Le IX, nerf glosso-pharyngien. Il apparaît au niveau du sillon latéral dorsal de la moelle allongée. C'est le nerf moteur du pharynx et le nerf sensitif de la partie dorsale de la langue (sensibilité générale et gustation). * le X, ou nerf vague (nerf pneumogastrique). C'est un nerf très important qui apparaît aussi dans le sillon latéral dorsal de la moelle allongée. Il contient un très gros contingent de fibres végétatives destinées aux viscères du cou, du thorax et de l'abdomen. Il contient, en plus, des fibres motrices phonatoires (nerf récurrent) qui proviennent, par anastomose, du nerf suivant. * le XI, nerf accessoire. Il apparaît dans la partie basse du sillon latéral dorsal. Il est responsable de l'innervation des grands muscles céphalogyres (muscle sterno-cléido-mastoïdien et muscle trapèze). Il contient un certain nombre de fibres phonatoires qui, par anastomose, vont descendre dans le X et constituer dans le thorax le nerf récurrent laryngé (nerf moteur de la phonation). * le XII, nerf hypoglosse. Il apparaît dans le sillon pré-olivaire de la moelle allongée. C'est le nerf moteur de la langue.


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Neuroanatomie Fonctionnelle L2 Psychologie

Encéphale Cervelet (Cerebellum)

OBSERVATION : La plupart des images et des schémas sont extraits de Boutillier & Outrequin


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Encéphale

Hémisphères cérébraux (« cerveau ») - anatomie et fonction OBSERVATION : La plupart des images et des schémas sont extraits de Boutillier & Outrequin

Cerveau-face latérale Cerveau-face médiale


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Commissures inter-hémisphériques

Lobe frontal

Lobe pariétal

Lobe occipital

Lobe temporal


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Carte cytoarchitectonique de BRODMANN


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Aires de Brodmann

1, 2, 3 Cortex sensitif primaire Gyrus postcentral Sensibilité

4 Cortex moteur primaire Gyrus précentral Motricité

5 Aire associative pariétale postérieure Gyrus pariétal supérieur Stéréognosie

6 Aire prémotrice et motrice supplémentaire

Gyrus précentral et cortex adjacent rostral

Programmation des mouvements

7 Aire associative pariétale postérieure Gyrus pariétal supérieur Visuomotricité, perception

8 Champs oculomoteur frontal

Gyrus frontal supérieur et moyen, face interne Saccades

9 -12 Cortex associatif préfrontal

Gyrus frontal supérieur et moyen, face interne

Aires cognitives, programmation du

mouvement

17 Aire visuelle primaire Scissure calcarine Vision

18 Aire visuelle secondaire Autour de l'aire 17 -

19 Aire visuelle tertiaire Autour de l'aire 18 -

20 Aire visuelle inférotemporale Gyrus temporal inférieur Reconnaissance des formes

21 Aire visuelle inférotemporale Gyrus temporal moyen Reconnaissance des formes

22 Aire auditive associative Gyrus temporal supérieur Audition

23-27 Cortex associatif limbique

Cortex subcalleux, cingulaire, retrosplénial, parahippocampique Emotion, mémoire

28 Cortex olfactif , cortex associatif limbique Gyrus parahippocampique Olfaction, émotions

29-33 Cortex associatif limbique Gyrus cingulaire et rétrosplénial Emotions

34-36 Cortex olfactif, cortex associatif limbique Gyrus parahippocampique Odeurs, émotions

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Cortex associatif pariéto temporo occipital, aire

visuelle temporale moyenne

Gyrus temporal moyen et inférieur (jonction T-O)

Perception, vision, lecture, langage


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Morphologie interne du cerveau


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Système nerveux végétatif (autonome)

Fonctions : Chargé de l'innervation du milieu intérieur, son champ d'innervation concerne les viscères, les glandes exocrines et endocrines, et la vaso-motricité. *Au plan moteur, il innerve donc toutes les fibres musculaires lisses. *Au plan sensitif, il transmet la sensibilité viscérale. Il est composé de deux systèmes anatomiques aux réactions paraissant antagonistes, mais en fait complémentaires : - partie sympathique: ortho-sympathique - partie para - sympathique Anatomie du système nerveux végétatif 1.1. Les centres végétatifs a)- Centres cérébraux :

* l’hypothalamus b)- Centres dans le tronc cérébral : * le noyau cardio - pneumo - entérique qui est à l'origine du nerf vague (ou pneumogastrique). c)- Centres médullaires cervico - thoraco - lombaires:

* partie sympathique, disposés en deux colonnes parallèles d)- Centres du renflement lombaire :

* le noyau du para - sympathique pelvien. 1.2. Les voies végétatives a)- para - sympathiques b)- sympathiques 1.3. Les ganglions végétatifs a)- La chaîne sympathique latéro - vertébrale: b)- Les ganglions pré - viscéraux


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Fibres sympathiques: proviennent de la moelle épinière.

Neurotransmetteur = noradrénaline.

Fibres sympathiques: proviennent de la moelle épinière.

Neurotransmetteur = noradrénaline.

Fibres parasympathiques: La plupart sont dans des nerfs crâniens (le nerf vague, no. X, surtout).

Neurotransmetteur = acétylcholine.

Fibres parasympathiques: La plupart sont dans des nerfs crâniens (le nerf vague, no. X, surtout).

Neurotransmetteur = acétylcholine.


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Fonctions SN végétatifs : Organe Système sympathique Système para-sympathique pupille dilatation constriction glandes salivaires diminution prod. salive augmentation prod. salive muqueuse nasale diminution prod. mucus augmenantion prod. mucus coeur augmentation fréq. et force diminution fréq. et force poumons bronchodilatation bronchoconstriction estomac diminution péristaltisme augmentation péristaltisme intestin diminution motilité augmentation motilité foie augmentation conversion - glicogène en glucose reins diminution de la prod. urinaire augmentation de la prod. urinaire vessie relaxation des parois constriction des parois constriction sphincter relaxation sphincter

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