12.1 : Structures et fonctions de base du système nerveux

Objectifs d'apprentissage

• Identifier les divisions anatomiques et fonctionnelles du système nerveux
• Reliez les différences fonctionnelles et structurales entre les structures de la matière grise et de la substance blanche du système nerveux à la structure des neurones
• Énumérer les fonctions de base du système nerveux

L'image que vous avez en tête du système nerveux inclut probablement le cerveau, le tissu nerveux contenu dans le crâne et la moelle épinière, l'extension du tissu nerveux de la colonne vertébrale. Cela suggère qu'il est composé de deux organes, et vous ne considérez peut-être même pas la moelle épinière comme un organe, mais le système nerveux est une structure très complexe. Au sein du cerveau, de nombreuses régions différentes et distinctes sont responsables de nombreuses fonctions différentes et distinctes. C'est comme si le système nerveux était composé de nombreux organes qui se ressemblent tous et qui ne peuvent être différenciés qu'à l'aide d'outils tels que le microscope ou l'électrophysiologie. En comparaison, il est facile de voir que l'estomac est différent de l'œsophage ou du foie. Vous pouvez donc imaginer le système digestif comme un ensemble d'organes spécifiques.

Les systèmes nerveux central et périphérique

Le système nerveux peut être divisé en deux grandes régions : le système nerveux central et le système nerveux périphérique. Le système nerveux central (SNC) comprend le cerveau et la moelle épinière, et le système nerveux périphérique (SNP) est tout le reste (Figure\(\PageIndex{1}\)). Le cerveau est contenu dans la cavité crânienne du crâne et la moelle épinière est contenue dans la cavité vertébrale de la colonne vertébrale. Il est un peu trop simpliste de dire que le SNC est ce qui se trouve à l'intérieur de ces deux cavités et que le système nerveux périphérique se trouve à l'extérieur de celles-ci, mais c'est une façon de commencer à y penser. En réalité, certains éléments du système nerveux périphérique se trouvent dans les cavités crâniennes ou vertébrales. Le système nerveux périphérique est ainsi nommé parce qu'il se trouve à la périphérie, c'est-à-dire au-delà du cerveau et de la moelle épinière. Selon les différents aspects du système nerveux, la ligne de démarcation entre le système central et le périphérique n'est pas nécessairement universelle.

Figure\(\PageIndex{1}\) : Système nerveux central et périphérique. Les structures du PNS sont appelées ganglions et nerfs, qui peuvent être considérés comme des structures distinctes. Les structures équivalentes du SNC ne sont pas évidentes de ce point de vue général et il est préférable de les examiner au microscope dans des tissus préparés.

Le tissu nerveux, présent à la fois dans le SNC et le SNP, contient deux types fondamentaux de cellules : les neurones et les cellules gliales. Une cellule gliale est l'une des nombreuses cellules qui fournissent une structure tissulaire qui soutient les neurones et leurs activités. Le neurone est le plus important des deux d'un point de vue fonctionnel, en termes de fonction communicative du système nerveux. Pour décrire les divisions fonctionnelles du système nerveux, il est important de comprendre la structure d'un neurone. Les neurones sont des cellules et possèdent donc un soma, ou corps cellulaire, mais ils possèdent également des extensions de la cellule ; chaque extension est généralement appelée processus. Il existe un processus important que chaque neurone appelle axone, qui est la fibre qui relie un neurone à sa cible. Un autre type de processus qui se ramifie à partir du soma est la dendrite. Les dendrites sont responsables de la réception de la majeure partie de l'apport des autres neurones. En ce qui concerne le tissu nerveux, il existe des régions qui contiennent principalement des corps cellulaires et des régions qui sont en grande partie composées uniquement d'axones. Ces deux régions des structures du système nerveux sont souvent appelées matière grise (les régions contenant de nombreux corps cellulaires et dendrites) ou substance blanche (les régions comportant de nombreux axones). La figure\(\PageIndex{2}\) montre l'apparition de ces régions dans le cerveau et la moelle épinière. Les couleurs attribuées à ces régions sont celles que l'on pourrait observer dans les tissus nerveux « frais » ou non tachés. La matière grise n'est pas nécessairement grise. Il peut être rosâtre à cause de la teneur en sang, ou même légèrement bronzé, selon la durée de conservation du tissu. Mais la substance blanche est blanche parce que les axones sont isolés par une substance riche en lipides appelée myéline. Les lipides peuvent apparaître sous forme de matière blanche (« grasse »), un peu comme le gras d'un morceau de poulet ou de bœuf cru. En fait, cette couleur peut être attribuée à la matière grise parce qu'à côté de la matière blanche, elle est simplement plus foncée, d'où le gris.

La distinction entre matière grise et substance blanche s'applique le plus souvent au tissu nerveux central, qui comporte de grandes régions visibles à l'œil nu. Lorsque vous examinez des structures périphériques, un microscope est souvent utilisé et le tissu est coloré avec des colorants artificiels. Cela ne veut pas dire que le tissu nerveux central ne peut pas être coloré et observé au microscope, mais que le tissu non coloré provient probablement du SNC, par exemple une section frontale du cerveau ou une coupe transversale de la moelle épinière.

Figure\(\PageIndex{2}\) : Matière grise et matière blanche. Un cerveau prélevé lors d'une autopsie, dont une section partielle a été retirée, montre de la substance blanche entourée de matière grise. La matière grise constitue le cortex externe du cerveau. (crédit : modification de l'œuvre par « Suseno » /Wikimedia Commons)

Indépendamment de l'apparence des tissus colorés ou non, les corps cellulaires des neurones ou des axones peuvent être situés dans des structures anatomiques distinctes qui doivent être nommées. Ces noms sont spécifiques selon que la structure est centrale ou périphérique. Un ensemble localisé de corps de cellules neuronales dans le SNC est appelé noyau. Dans le système nerveux central, un groupe de cellules neuronales est appelé ganglion. La figure\(\PageIndex{3}\) montre comment le terme noyau a plusieurs significations différentes en anatomie et en physiologie. C'est le centre d'un atome, où se trouvent les protons et les neutrons ; c'est le centre d'une cellule, où se trouve l'ADN ; et c'est le centre d'une certaine fonction du SNC. Il existe également une utilisation potentiellement confuse du mot ganglion (pluriel = ganglia) qui a une explication historique. Dans le système nerveux central, il existe un groupe de noyaux reliés entre eux et qui étaient autrefois appelés noyaux gris centraux avant que le terme « ganglion » ne soit accepté comme description d'une structure périphérique. Certaines sources appellent ce groupe de noyaux les « noyaux basaux » pour éviter toute confusion.

Figure\(\PageIndex{3}\) : Qu'est-ce qu'un noyau ? (a) Le noyau d'un atome contient ses protons et ses neutrons. (b) Le noyau d'une cellule est l'organite qui contient l'ADN. (c) Un noyau du SNC est un centre fonctionnel localisé dans lequel les corps cellulaires de plusieurs neurones sont représentés ici encerclés en rouge. (crédit c : « Était une abeille » /Wikimedia Commons)

La terminologie appliquée aux faisceaux d'axones varie également selon l'emplacement. Un faisceau d'axones, ou fibres, présent dans le SNC est appelé tractus alors que la même chose dans le SNC serait appelée nerf. Il y a un point important à souligner à propos de ces termes, à savoir qu'ils peuvent tous deux être utilisés pour désigner le même faisceau d'axones. Lorsque ces axones se trouvent dans le système nerveux central, le terme est nerf, mais s'il s'agit du SNC, le terme est tractus. L'exemple le plus évident en est celui des axones qui se projettent de la rétine vers le cerveau. Ces axones sont appelés nerf optique lorsqu'ils quittent l'œil, mais lorsqu'ils se trouvent à l'intérieur du crâne, ils sont appelés voies optiques. Il y a un endroit précis où le nom change, à savoir le chiasme optique, mais ce sont toujours les mêmes axones (Figure\(\PageIndex{4}\)). Une situation similaire hors de la science peut être décrite pour certaines routes. Imaginez une route appelée « Broad Street » dans une ville appelée « Anyville ». La route quitte Anyville et se dirige vers la ville suivante, appelée « Ville natale ». Lorsque la route traverse la ligne entre les deux villes et se trouve à Hometown, son nom devient « Main Street ». C'est l'idée qui sous-tend la dénomination des axones de la rétine. Dans le système nerveux central, ils sont appelés nerf optique, et dans le SNC, ils sont le tractus optique. Le tableau\(\PageIndex{1}\) permet de préciser lesquels de ces termes s'appliquent au système nerveux central ou périphérique.

Figure\(\PageIndex{4}\) : Nerf optique par rapport au tractus optique. Ce dessin des connexions entre l'œil et le cerveau montre le nerf optique s'étendant de l'œil au chiasme, où la structure continue de former le tractus optique. Les mêmes axones s'étendent de l'œil au cerveau à travers ces deux faisceaux de fibres, mais le chiasme représente la frontière entre le périphérique et le centre.

imagerie par résonance magnétique

En 2003, le prix Nobel de physiologie ou de médecine a été décerné à Paul C. Lauterbur et Sir Peter Mansfield pour leurs découvertes liées à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Il s'agit d'un outil qui permet de voir les structures du corps (et pas seulement du système nerveux) qui dépendent des champs magnétiques associés à certains noyaux atomiques. L'utilité de cette technique pour le système nerveux est que les tissus adipeux et l'eau apparaissent sous des teintes différentes entre le noir et le blanc. Comme la substance blanche est grasse (provenant de la myéline) et non la matière grise, elles peuvent être facilement distinguées sur les images IRM. Visitez le site Web du prix Nobel pour jouer à un jeu interactif qui montre l'utilisation de cette technologie et la compare à d'autres types de technologies d'imagerie. De plus, les résultats d'une séance d'IRM sont comparés à des images obtenues par radiographie ou tomodensitométrie. Comment les techniques d'imagerie présentées dans ce jeu indiquent-elles la séparation de la matière blanche et de la matière grise par rapport aux tissus fraîchement disséqués présentés précédemment ?

Tableau\(\PageIndex{1}\) : Structures du CNS et du PNS

	SNC	ÉPINGLES
Groupe de corps cellulaires neuronaux (c'est-à-dire matière grise)	Noyau	Ganglion
Faisceau d'axones (c'est-à-dire matière blanche)	Tract	Nerf

Divisions fonctionnelles du système nerveux

Le système nerveux peut également être divisé en fonction de ses fonctions, mais les divisions anatomiques et les divisions fonctionnelles sont différentes. Le SNC et le SNP contribuent tous deux aux mêmes fonctions, mais ces fonctions peuvent être attribuées à différentes régions du cerveau (comme le cortex cérébral ou l'hypothalamus) ou à différents ganglions périphériques. Le problème lorsque l'on essaie d'adapter les différences fonctionnelles aux divisions anatomiques est que parfois la même structure peut faire partie de plusieurs fonctions. Par exemple, le nerf optique transmet des signaux provenant de la rétine qui sont soit utilisés pour la perception consciente des stimuli visuels, qui se produisent dans le cortex cérébral, soit pour les réponses réflexes des tissus musculaires lisses traités par l'hypothalamus.

Il existe deux manières de déterminer comment le système nerveux est divisé fonctionnellement. Tout d'abord, les fonctions de base du système nerveux sont la sensation, l'intégration et la réponse. Deuxièmement, le contrôle du corps peut être somatique ou autonome, c'est-à-dire des divisions qui sont largement définies par les structures impliquées dans la réponse. Il existe également une région du système nerveux périphérique appelée système nerveux entérique qui est responsable d'un ensemble spécifique de fonctions dans le domaine du contrôle autonome liées aux fonctions gastro-intestinales.

Fonctions de base

Le système nerveux est impliqué dans la réception d'informations sur l'environnement qui nous entoure (sensation) et dans la génération de réponses à ces informations (réponses motrices). Le système nerveux peut être divisé en régions responsables de la sensation (fonctions sensorielles) et de la réponse (fonctions motrices). Mais il y a une troisième fonction qui doit être incluse. L'apport sensoriel doit être intégré aux autres sensations, ainsi qu'aux souvenirs, à l'état émotionnel ou à l'apprentissage (cognition). Certaines régions du système nerveux sont appelées zones d'intégration ou d'association. Le processus d'intégration combine des perceptions sensorielles et des fonctions cognitives supérieures telles que la mémoire, l'apprentissage et les émotions pour produire une réponse.

Sensation. La première fonction majeure du système nerveux est la sensation, c'est-à-dire la réception d'informations sur l'environnement pour obtenir des informations sur ce qui se passe à l'extérieur du corps (ou, parfois, à l'intérieur du corps). Les fonctions sensorielles du système nerveux enregistrent la présence d'un changement dû à l'homéostasie ou d'un événement particulier dans l'environnement, connu sous le nom de stimulus. Les sens auxquels nous pensons le plus sont les « cinq grands » : le goût, l'odorat, le toucher, la vue et l'ouïe. Les stimuli du goût et de l'odorat sont à la fois des substances chimiques (molécules, composés, ions, etc.), le toucher est un stimulus physique ou mécanique qui interagit avec la peau, la vue est un stimulus lumineux et l'ouïe est la perception du son, qui est un stimulus physique similaire à certains aspects du toucher. Il y a en fait plus de sens que ceux-là, mais cette liste représente les principaux sens. Ces cinq sens sont tous des sens qui reçoivent des stimuli du monde extérieur et dont il existe une perception consciente. D'autres stimuli sensoriels peuvent provenir de l'environnement interne (à l'intérieur du corps), tels que l'étirement de la paroi d'un organe ou la concentration de certains ions dans le sang.

Réponse. Le système nerveux produit une réponse sur la base des stimuli perçus par les structures sensorielles. Une réponse évidente serait le mouvement des muscles, comme le fait de retirer une main d'un poêle chaud, mais il existe des utilisations plus larges de ce terme. Le système nerveux peut provoquer la contraction des trois types de tissus musculaires. Par exemple, le muscle squelettique se contracte pour déplacer le squelette, le muscle cardiaque est influencé par l'augmentation de la fréquence cardiaque pendant l'exercice et les muscles lisses se contractent lorsque le système digestif déplace les aliments dans le tube digestif. Les réponses incluent également le contrôle neuronal des glandes du corps, comme la production et la sécrétion de sueur par les glandes sudoripares eccrines et mérocrines présentes dans la peau pour abaisser la température corporelle.

Les réponses peuvent être divisées en celles qui sont volontaires ou conscientes (contraction du muscle squelettique) et celles qui sont involontaires (contraction des muscles lisses, régulation du muscle cardiaque, activation des glandes). Les réponses volontaires sont régies par le système nerveux somatique et les réponses involontaires sont régies par le système nerveux autonome, qui sont abordées dans la section suivante.

Intégration. Les stimuli reçus par les structures sensorielles sont communiqués au système nerveux où ces informations sont traitées. Cela s'appelle l'intégration. Les stimuli sont comparés ou intégrés à d'autres stimuli, à des souvenirs de stimuli antérieurs ou à l'état d'une personne à un moment donné. Cela conduit à la réponse spécifique qui sera générée. Le fait de voir une balle de baseball lancée à un frappeur ne provoquera pas automatiquement le balancement du frappeur. La trajectoire de la balle et sa vitesse devront être prises en compte. Peut-être que le compte est de trois balles et un coup, et que le frappeur veut laisser passer ce lancer dans l'espoir de marquer un but sur balles au premier but. Ou peut-être que l'équipe du frappeur est tellement en avance que ce serait amusant de simplement s'éloigner.

Contrôler le corps

Le système nerveux peut être divisé en deux parties, principalement sur la base d'une différence fonctionnelle des réponses. Le système nerveux somatique (SNS) est responsable de la perception consciente et des réponses motrices volontaires. La réponse motrice volontaire signifie la contraction du muscle squelettique, mais ces contractions ne sont pas toujours volontaires au sens où vous devez vouloir les effectuer. Certaines réponses motrices somatiques sont des réflexes et se produisent souvent sans qu'une décision consciente soit prise de les exécuter. Si votre ami saute de derrière un coin de rue et crie « Boo ! » vous serez surpris et vous pourriez crier ou sauter en arrière. Vous n'avez pas décidé de le faire et vous ne vouliez peut-être pas donner à votre ami une raison de rire à vos dépens, mais il s'agit d'un réflexe impliquant des contractions des muscles squelettiques. D'autres réponses motrices deviennent automatiques (en d'autres termes, inconscientes) lorsqu'une personne acquiert des capacités motrices (appelées « apprentissage des habitudes » ou « mémoire procédurale »).

Le système nerveux autonome (SNA) est responsable du contrôle involontaire du corps, généralement pour des raisons d'homéostasie (régulation de l'environnement interne). L'apport sensoriel pour les fonctions autonomes peut provenir de structures sensorielles adaptées à des stimuli environnementaux externes ou internes. La puissance motrice s'étend aux muscles lisses et cardiaques ainsi qu'aux tissus glandulaires. Le rôle du système autonome est de réguler les systèmes organiques du corps, ce qui signifie généralement de contrôler l'homéostasie. Les glandes sudoripares, par exemple, sont contrôlées par le système autonome. Lorsque vous avez chaud, la transpiration aide à refroidir votre corps. C'est un mécanisme homéostatique. Mais lorsque vous êtes nerveux, vous pouvez aussi commencer à transpirer. Ce n'est pas homéostatique, c'est la réponse physiologique à un état émotionnel.

Il existe une autre division du système nerveux qui décrit les réponses fonctionnelles. Le système nerveux entérique (SNE) est responsable du contrôle des muscles lisses et des tissus glandulaires de votre système digestif. Il s'agit d'une grande partie du système nerveux central et ne dépend pas du système nerveux central. Cependant, il est parfois valable de considérer le système entérique comme faisant partie du système autonome, car les structures neurales qui le composent sont une composante de la production autonome qui régule la digestion. Il existe certaines différences entre les deux, mais en ce qui concerne nos besoins, il y aura un certain chevauchement. Voir la figure\(\PageIndex{5}\) pour des exemples de localisation de ces divisions du système nerveux.

Figure\(\PageIndex{5}\) : Structures somatiques, autonomes et entériques du système nerveux. Les structures somatiques comprennent les nerfs rachidiens, à la fois les fibres motrices et sensorielles, ainsi que les ganglions sensoriels (ganglions de la racine postérieure et ganglions nerveux crâniens). Les structures autonomes se trouvent également dans les nerfs, mais incluent les ganglions sympathiques et parasympathiques. Le système nerveux entérique comprend le tissu nerveux des organes du tube digestif.

Visitez ce site pour en savoir plus sur une femme qui remarque que sa fille a de la difficulté à monter les escaliers. Cela conduit à la découverte d'une maladie héréditaire qui affecte le cerveau et la moelle épinière. L'électromyographie et l'IRM ont révélé des déficiences de la moelle épinière et du cervelet, qui sont tous deux responsables du contrôle des mouvements coordonnés. À quelle division fonctionnelle du système nerveux appartiendraient-elles ces structures ?

CONNEXION QUOTIDIENNE : Quelle partie de votre cerveau utilisez-vous ?

Avez-vous déjà entendu dire que les humains n'utilisent que 10 % de leur cerveau ? Peut-être avez-vous vu une publicité sur un site Web disant qu'il existe un secret pour exploiter tout le potentiel de votre esprit, comme si 90 % de votre cerveau restait inactif, attendant simplement que vous l'utilisiez. Si vous voyez une telle annonce, ne cliquez pas. Ce n'est pas vrai.

Un moyen facile de voir la quantité de cerveau utilisée par une personne est de mesurer l'activité cérébrale pendant l'exécution d'une tâche. Un exemple de ce type de mesure est l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui génère une carte des zones les plus actives et peut être générée et présentée en trois dimensions (Figure\(\PageIndex{6}\)). Cette procédure est différente de la technique d'IRM standard car elle permet de mesurer les changements dans les tissus en fonction d'une condition ou d'un événement expérimental.

Figure\(\PageIndex{6}\) : IRMf. Cette IRMf montre l'activation du cortex visuel en réponse à des stimuli visuels. (crédit : « Superborsuk » /Wikimedia Commons)

L'hypothèse sous-jacente est que le tissu nerveux actif aura une plus grande circulation sanguine. En demandant au sujet d'effectuer une tâche visuelle, l'activité dans tout le cerveau peut être mesurée. Envisagez cette expérience possible : on demande au sujet de regarder un écran avec un point noir au milieu (point de fixation). La photographie d'un visage est projetée sur l'écran loin du centre. Le sujet doit regarder la photographie et déchiffrer ce qu'elle est. Le sujet a reçu l'ordre d'appuyer sur un bouton s'il s'agit d'une photo d'une personne qu'il reconnaît. La photographie peut être celle d'une célébrité, de sorte que le sujet appuie sur le bouton, ou elle peut être celle d'une personne inconnue du sujet, de sorte que le sujet n'appuie pas sur le bouton.

Dans cette tâche, les zones sensorielles visuelles seraient actives, les zones d'intégration seraient actives, les zones motrices responsables du mouvement des yeux seraient actives et les zones motrices permettant d'appuyer sur le bouton avec un doigt seraient actives. Ces zones sont réparties dans tout le cerveau et les images de l'IRMf montreraient une activité dans plus de 10 % du cerveau (certaines preuves suggèrent qu'environ 80 % du cerveau consomme de l'énergie, en fonction du flux sanguin vers les tissus, pour des tâches bien définies similaires à celle suggérée ci-dessus). Cette tâche n'inclut même pas toutes les fonctions du cerveau. Il n'y a pas de réponse linguistique, le corps est essentiellement immobile dans l'appareil d'IRM et il ne tient pas compte des fonctions autonomes qui seraient en cours en arrière-plan.

Révision du chapitre

Le système nerveux peut être divisé en divisions sur la base de l'anatomie et de la physiologie. Les divisions anatomiques sont les systèmes nerveux central et périphérique. Le SNC est le cerveau et la moelle épinière. Le PNS, c'est tout le reste. Sur le plan fonctionnel, le système nerveux peut être divisé en régions responsables de la sensation, en régions responsables de l'intégration et en régions responsables de la génération de réponses. Toutes ces zones fonctionnelles se trouvent à la fois dans l'anatomie centrale et périphérique.

Compte tenu des régions anatomiques du système nerveux, il existe des noms spécifiques pour les structures de chaque division. Un ensemble localisé de corps cellulaires neuronaux est appelé noyau dans le SNC et ganglion dans le SNC. Un faisceau d'axones est appelé tractus dans le SNC et nerf dans le système nerveux nerveux. Alors que les noyaux et les ganglions se situent spécifiquement dans les divisions centrales ou périphériques, les axones peuvent franchir la limite entre les deux. Un seul axone peut faire partie d'un nerf et d'un tractus. Le nom de cette structure spécifique dépend de son emplacement.

Le tissu nerveux peut également être décrit comme de la matière grise et de la substance blanche sur la base de son apparition dans des tissus non colorés. Ces descriptions sont plus souvent utilisées dans le système nerveux central. La matière grise est l'endroit où se trouvent les noyaux et la matière blanche est l'endroit où se trouvent les tracts. Dans le SNP, les ganglions sont essentiellement de la matière grise et les nerfs de la substance blanche.

Le système nerveux peut également être divisé en fonction de la façon dont il contrôle le corps. Le système nerveux somatique (SNS) est responsable des fonctions qui entraînent le mouvement des muscles squelettiques. Toute fonction sensorielle ou intégrative qui entraîne le mouvement du muscle squelettique serait considérée comme somatique. Le système nerveux autonome (SNA) est responsable des fonctions qui affectent les tissus cardiaques ou musculaires lisses, ou qui amènent les glandes à produire leurs sécrétions. Les fonctions autonomes sont réparties entre les régions centrales et périphériques du système nerveux. Les sensations qui mènent aux fonctions autonomes peuvent être les mêmes sensations qui font partie de l'initiation des réponses somatiques. Les fonctions intégratives somatiques et autonomes peuvent également se chevaucher.

Une division spéciale du système nerveux est le système nerveux entérique, responsable du contrôle des organes digestifs. Certaines parties du système nerveux autonome chevauchent le système nerveux entérique. Le système nerveux entérique se trouve exclusivement en périphérie car il s'agit du tissu nerveux des organes du système digestif.

Questions sur les liens interactifs

En 2003, le prix Nobel de physiologie ou de médecine a été décerné à Paul C. Lauterbur et Sir Peter Mansfield pour leurs découvertes liées à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Il s'agit d'un outil qui permet de voir les structures du corps (et pas seulement du système nerveux) qui dépendent des champs magnétiques associés à certains noyaux atomiques. L'utilité de cette technique pour le système nerveux est que les tissus adipeux et l'eau apparaissent sous des teintes différentes entre le noir et le blanc. Comme la substance blanche est grasse (provenant de la myéline) et non la matière grise, elles peuvent être facilement distinguées sur les images IRM. Visitez le site Web du prix Nobel pour jouer à un jeu interactif qui montre l'utilisation de cette technologie et la compare à d'autres types de technologies d'imagerie. De plus, les résultats d'une séance d'IRM sont comparés aux images obtenues par radiographie ou tomodensitométrie. Comment les techniques d'imagerie présentées dans ce jeu indiquent-elles la séparation de la matière blanche et de la matière grise par rapport aux tissus fraîchement disséqués présentés précédemment ?

Réponse : L'IRM utilise la quantité relative d'eau dans les tissus pour distinguer différentes zones, de sorte que la substance grise et la substance blanche du système nerveux soient clairement visibles sur ces images.

Visitez ce site pour en savoir plus sur une femme qui remarque que sa fille a de la difficulté à monter les escaliers. Cela conduit à la découverte d'une maladie héréditaire qui affecte le cerveau et la moelle épinière. L'électromyographie et l'IRM ont révélé des déficiences de la moelle épinière et du cervelet, qui sont tous deux responsables du contrôle des mouvements coordonnés. À quelle division fonctionnelle du système nerveux appartiendraient-elles ces structures ?

Réponse : Ils font partie du système nerveux somatique, responsable des mouvements volontaires tels que la marche ou la montée des escaliers.

Questions de révision

Q. Laquelle des cavités suivantes contient un composant du système nerveux central ?

A. abdominal

B. pelvien

C. crânien

D. thoracique

Réponse : C

Q. Quelle structure prédomine dans la substance blanche du cerveau ?

A. axones myélinisés

B. corps cellulaires neuronaux

C. ganglia des nerfs parasympathiques

D. faisceaux de dendrites provenant du système nerveux entérique

Réponse : A

Q. Quelle partie d'un neurone transmet un signal électrique à une cellule cible ?

A. dendrites

B. soma

C. corps cellulaire

D. Maxon

Réponse : D

Q. Quel terme décrit un faisceau d'axones dans le système nerveux périphérique ?

A. noyau

B. ganglion

C. tractus

D. nerf

Réponse : D

Q. Quelle division fonctionnelle du système nerveux serait responsable des changements physiologiques observés pendant l'exercice (par exemple, augmentation du rythme cardiaque et transpiration) ?

A. somatique

B. autonome

C. entérique

D. central

Réponse : B

Questions sur la pensée critique

Q. Quelles sont les réponses du système nerveux lorsque vous courez sur un tapis roulant ? Donnez un exemple de chaque type de tissu contrôlé par le système nerveux.

R. La course sur un tapis roulant implique la contraction des muscles squelettiques des jambes, une augmentation de la contraction du muscle cardiaque et la production et la sécrétion de sueur dans la peau pour rester au frais.

Q. Lorsque vous mangez des aliments, quelles divisions anatomiques et fonctionnelles du système nerveux sont impliquées dans l'expérience perceptuelle ?

R. La sensation gustative associée à l'alimentation est ressentie par les nerfs périphériques qui participent aux fonctions sensorielles et somatiques.

Références

Kramer, Police. Écouter du prozac. 1re éd. New York (New York) : Penguin Books ; 1993.

Lexique

système nerveux autonome (ANS)

division fonctionnelle du système nerveux responsable des réflexes homéostatiques qui coordonnent le contrôle des muscles cardiaques et lisses, ainsi que du tissu glandulaire

axone

processus unique du neurone qui transporte un signal électrique (potentiel d'action) du corps cellulaire vers une cellule cible

cerveau

le grand organe du système nerveux central composé de matière blanche et grise, contenu dans le crâne et continu avec la moelle épinière

système nerveux central (SNC)

division anatomique du système nerveux situé dans les cavités crânienne et vertébrale, à savoir le cerveau et la moelle épinière

dendrite

l'un des nombreux processus ressemblant à des branches qui s'étend à partir du corps cellulaire neuronal et fonctionne comme un contact pour les signaux entrants (synapses) provenant d'autres neurones ou cellules sensorielles

système nerveux entérique (ENS)

tissu neural associé au système digestif qui est responsable du contrôle nerveux par le biais de connexions autonomes

ganglion

collection localisée de cellules neuronales dans le système nerveux périphérique

cellule gliale

l'un des différents types de cellules du tissu neural responsables du maintien du tissu et largement responsables du soutien des neurones

matière grise

régions du système nerveux contenant des corps cellulaires de neurones avec peu ou pas d'axones myélinisés ; en fait, elles peuvent être de couleur plus rose ou beige, mais appelées gris, contrairement à la substance blanche

intégration

fonction du système nerveux qui combine des perceptions sensorielles et des fonctions cognitives supérieures (souvenirs, apprentissage, émotions, etc.) pour produire une réponse

myéline

substance isolante riche en lipides entourant les axones de nombreux neurones, permettant une transmission plus rapide des signaux électriques

nerf

faisceau d'axones en forme de cordon situé dans le système nerveux périphérique qui transmet l'entrée sensorielle et la sortie de réponse à destination et en provenance du système nerveux central

neurone

cellule du tissu neural qui est principalement responsable de la génération et de la propagation de signaux électriques à l'intérieur, et à l'extérieur du système nerveux

noyau

dans le système nerveux, un ensemble localisé de corps cellulaires neuronaux fonctionnellement apparentés ; un « centre » de la fonction neurale

système nerveux périphérique (PNS)

division anatomique du système nerveux qui se trouve en grande partie à l'extérieur des cavités crânienne et vertébrale, c'est-à-dire toutes les parties sauf le cerveau et la moelle épinière

processus

dans les cellules, extension du corps cellulaire ; dans le cas des neurones, cela inclut l'axone et les dendrites

réponse

fonction du système nerveux qui amène un tissu cible (muscle ou glande) à produire un événement à la suite de stimuli

sensation

fonction du système nerveux qui reçoit des informations de l'environnement et les traduit en signaux électriques du tissu nerveux

soma

dans les neurones, la partie de la cellule qui contient le noyau ; le corps cellulaire, par opposition aux processus cellulaires (axones et dendrites)

système nerveux somatique (SNS)

division fonctionnelle du système nerveux qui concerne la perception consciente, les mouvements volontaires et les réflexes des muscles squelettiques

moelle épinière

organe du système nerveux central situé dans la cavité vertébrale et relié à la périphérie par les nerfs rachidiens ; médiateur des comportements réflexes

stimulus

un événement dans l'environnement externe ou interne qui s'enregistre sous forme d'activité dans un neurone sensoriel

tract

faisceau d'axones du système nerveux central ayant la même fonction et le même point d'origine

matière blanche

régions du système nerveux contenant principalement des axones myélinisés, ce qui donne au tissu un aspect blanc en raison de la teneur élevée en lipides de la myéline