Système nerveux

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Définitions :

• ensemble constitué par le cerveau, le tissu nerveux de la colonne vertébrale et les nerfs transmettant les sensations et les informations... (source : femmesensante)

Schéma du dispositif nerveux humain.

Le dispositif nerveux est un dispositif en réseau constitué des organes des sens, des nerfs, du cerveau, de la mœlle épinière, etc. Il coordonne les mouvements musculaires, contrôle le fonctionnement des organes, véhicule les informations sensorielles et motrices vers les effecteurs, et , chez les animaux pourvus d'un cerveau limbique, régule les émotions, et ceux pourvus d'un cerveau cognitif, régule l'intellect.

Chez les vertébrés on distingue habituellement le dispositif nerveux central (encéphale et mœlle spinale (mœlle épinière dans l'ancienne nomenclature anatomique) ) du dispositif nerveux périphérique (nerfs crâniens sensori-moteurs, nerfs rachidiens et dispositif entérique).

Le dispositif nerveux central se compose de cellules nerveuses hautement spécialisées nommées neurones. Les cellules nerveuses établissent entre elles des connexions, les synapses. Des milliards de ces synapses contribuent au traitement d'un seul stimulus. Ceux-ci sont acheminés par des fibres afférentes de la mœlle épinière jusqu'au cerveau, les axones qui les forment sont le plus souvent entourés d'une substance blanche nommée gaine de myéline. Cette gaine est générée par les cellules de Schwann dans le dispositif nerveux périphérique et par les oligodendrocytes dans le dispositif nerveux central.

Le dispositif nerveux est responsable du bon fonctionnement des activités végétatives et motrices. Au niveau de la mœlle épinière, une série de cellules sensitives en T ramènent le message nerveux de nature végétative ou motrice transmis par les capteurs sensoriels sensibles à la pression, à la température, au toucher, à la douleur ou à l'étirement (fuseau neuromusculaire), le corps cellulaire de cette cellule nerveuse étant exceptionnellement dans le ganglion spinal de la racine postérieure de la mœlle, jusqu'à la mœlle pour former la principale afférence de stimuli sensoriels. Ces stimuli peuvent informer le cerveau de façon consciente de ce qui se passe dans le corps ou dans notre environnement en vue d'une image conceptuelle, d'une mémorisation, d'un jugement ou d'une réponse volontaire ou en attente d'une régulation réflexe correcte en parcourant des voies ascendantes dont les voies intéroceptives, proprioceptives consciente et inconsciente et extéroceptives. Ceux-ci subissent ensuite le rétrocontrôle du dispositif nerveux par l'intermédiaire d'interneurones et des voies pyramidales ou extrapyramidales descendantes pour ensuite partir des cornes antérieures de la mœlle épinière sous forme de fibres efférentes afin d'innerver les organes vitaux ou les muscles. Finalement le dispositif nerveux agit fréquemment conjointement avec le dispositif hormonal et est cartographiable avec une très grande plasticité non pas selon la phrénologie mais selon les types de fibres afférentes associatives en aires sensorielles et motrices.

• Dispositif nerveux central (SNC)  : portion du dispositif nerveux constituée du cerveau, du tronc cérébral, du cervelet et de la mœlle épinière. Il a un rôle de réception, de traitement, d'intégration et d'émission des messages nerveux. La totalité du dispositif nerveux central est protégé par une enveloppe osseuse : la boîte crânienne pour l'encéphale et la colonne vertébrale pour la mœlle épinière, mais aussi par d'autres enveloppes de tissu protecteur : les méninges.
• Cerveau : l'organe central supervisant le dispositif nerveux. Il est surtout le centre de la pensée consciente.
• Tronc cérébral : Portion de l'encéphale qui fait la jonction entre le cerveau, le cervelet et la mœlle épinière. Le tronc cérébral est constitué de haut en bas du mésencéphale, du pont de Varole (ou protubérance annulaire), et du bulbe rachidien (ou medulla oblongata).
• Cervelet : Portion archaïque du cerveau, branchée en parallèle à la face dorsale du tronc cérébral, exerçant les fonctions de maintien de la posture, équilibre, coordination entre les mouvements, mémoire gestuelle.
• Mœlle épinière : Elle joue un rôle de transmission des messages nerveux entre le cerveau et le reste du corps mais elle assure aussi une fonction propre d'intégration et d'émission de signaux nerveux, surtout dans les réflexes.
• Dispositif nerveux périphérique : il est constitué des nerfs sensitifs et moteurs issus de la mœlle et du tronc cérébral.
• Dispositif nerveux autonome (SNA)  : il est constitué des nerfs et ganglions nerveux qui gèrent les fonctions automatiques de régulation (par opposition aux fonctions «conscientes»). On le divise en dispositif nerveux sympathique et dispositif nerveux parasympathique.
  Les glandes médullosurrénales sont reconnues comme une structure nerveuse appartenant au dispositif sympathique, et sont directement contrôlées par le SNA, quoique leur rôle soit la sécrétion hormonale de catécholamines.
• Liquide céphalo-rachidien (LCR)  : liquide dans lequel baignent le cerveau et la mœlle épinière, d'un volume d'environ 150 mL chez l'homme adulte. Il se renouvelle particulièrement rapidement et a des fonctions de protection mécanique, anti-infectieuses, nutritives.
• Nerf : structure anatomique composée de fibres nerveuses, naissant (le plus fréquemment) de la mœlle épinière et se terminant sur sa cible (peau, muscle, organe, glande... ) ou des organes des sens pour rejoindre le SNC.

La cellule nerveuse ou neurone

La cellule nerveuse est constituée par une partie principale, le corps de la cellule, duquel sont issus des prolongements.

Le corps de la cellule nerveuse

Schéma de neurone

Comme pour toute cellule, le corps du neurone comprend un cytoplasme et un noyau.

Le cytoplasme est limité par une membrane cytoplasmique. Il contient des filaments qu'on met en évidence par des colorations spéciales et qu'on nomme des neurofibrilles. Il contient en outre de nombreuses enclaves (en particulier lipidiques) et un organe spécial constitué de corpuscules dont le nombre, la forme et la situation fluctuent suivant la fonction de la cellule ; ce sont les corps de Nissl.

Le noyau ne présente pas de particularité de structure comparé aux autres cellules. Il est limité par une membrane nucléaire et contient chromatine et nucléoles.

La forme du corps du neurone est cependant variable suivant la région, mais assez constante dans une région déterminée : cellules piriformes au niveau du cervelet, cellules pyramidales au niveau de l'écorce cérébrale.

Elle fluctue aussi de 6 à 145 micromètres.

Les prolongements de la cellule nerveuse

Ils sont constants, c'est en effet grâce à ses prolongements que la cellule nerveuse entre en contact avec les organes qu'elle innerve ou avec les autres neurones. La cellule nerveuse présente deux sortes de prolongements : les dendrites et l'axone.

Ce sont des prolongements implantés sur le corps cellulaire qui se présentent sous forme d'arborisations fines et courtes, disposées irrégulièrement et se terminant en de très nombreuses ramifications.

Le nombre des dendrites fluctue selon chaque type de cellule, certaines possédant plusieurs dendrites, d'autre n'en possédant qu'un seul.

Le fait essentiel à connaître est que les dendrites, qui sont conductrices de l'influx nerveux, ne peuvent, dans les conditions physiologiques normales, conduire cet influx que dans un seul sens, de l'extrémité des arborisations de la dendrite vers le corps de la cellule (direction dite cellulipète). Le sens de conduction de l'influx différencie les dendrites de l'axone.

On lui donne aussi le nom de cylindraxe. L'axone se présente sous forme d'une tige allongée, de surface lisse, de calibre invariable. Il n'existe qu'un seul axone par cellule nerveuse, tandis qu'il peut exister plusieurs dendrites. L'axone est quelquefois particulièrement court, mais sa longueur est quelquefois énorme : pour les nerfs périphériques par exemple, le neurone moteur est localisé au niveau de la mœlle épinière et la terminaison de cylindraxe au niveau de la plaque motrice du muscle qu'il innerve, ce qui représente un trajet long quelquefois de plusieurs décimètres. Le cylindraxe se termine comme les dendrites par des arborisations irrégulières et ramifiées.

Ici encore, le fait essentiel à retenir est que le cylindraxe, tout comme les dendrites, ne conduit les influx nerveux que dans un seul sens, le plus souvent du corps de la cellule nerveuse vers les arborisations terminales de l'axone (direction dite cellulifuge) mais il peut potentiellement les conduire dans les deux sens. C'est ce qui se passe pour les neurones sensoriels de la peau, qui ne possèdent pas de dendrites mais un axone avec deux embranchements : un se dirigeant vers la périphérie et les récepteurs sensoriels et un vers le dispositif nerveux central. Le potentiel d'action se propage par conséquent des récepteurs le long du premier embranchement de l'axone dans le sens cellulipète puis passe dans la seconde branche, cette fois-ci dans le sens cellulifuge jusqu'au dispositif nerveux central. Dans la mesure où dans ce cas de figure, nous n'avons pas un axone et une dendrite, mais un axone ramifié en deux branches, la partie terminale de cet axone peut libérer des neurotransmetteurs dans des synapses dites en passant pour effectuer des actions particulièrement rapides suite à la stimulation sensorielle sans attendre une réponse du dispositif nerveux central, nettement plus long à réagir. C'est cette présence de synapses qui sert à dire que nous avons affaire à un axone plutôt qu'à une dendrite.

Le dispositif nerveux

C'est le dispositif nerveux autonome, ou dispositif neurovégétatif, dirige et coordonne les fonctions de l'organisme de manière automatique et involontaire. Le dispositif nerveux autonome est constitué de deux parties nommées dispositifs ortho et parasympathique. Ils sont , généralement, antagonistes par les réponses sur les organes cibles. Les nerfs ortho et parasympathiques transportent des sensations viscérales par des neurones afférents et commandent les fonctions viscéro-motrices et sécrétrices par les neurones efférents. La physiologie du dispositif neurovégétatif consiste à assurer de manière adaptée à l'environnement les fonctions vitales : respiration, pression artérielle, thermorégulation, digestion, excrétion et résistance au stress. Généralement, les deux dispositifs s'opposent par leurs actions; ainsi, le cœur est modéré en permanence par le dispositif parasympathique et accéléré par le dispositif orthosympatique.

Le faisceau pyramidal (ou cortico-spinal) contrôle la motricité «volontaire» des vertébrés et joue un rôle important dans les mouvements fins (mouvements guidés visuellement, e. g. prise d'objet). La lésion spécifique de ces fibres nerveuses (au niveau de la mœlle épinière) induit certains déficits moteurs comme :

• une perte des coordinations visuo-motrices (comme l'évitement d'obstacles)  ;
• une diminution de la précision du placement des membres sur le sol (e. g. marcher sur une échelle).

En revanche, les voies pyramidales ne sont pas indispensables à la réalisation de programmes moteurs automatiques comme la locomotion.

D'un point de vue anatomique, le faisceau pyramidal est constitué des axones efférents du cortex moteur. Ces fibres passent par la capsule interne (où elles forment des petites protubérances de section triangulaire, d'où le terme pyramidal) et accèdent à la mœlle épinière et se projettent sur les motoneurones (la voie finale commune) qui activent les muscles.

Action conjointe du dispositif nerveux et du dispositif hormonal

La distinction entre dispositif nerveux et dispositif hormonal est parfois floue, surtout à cause des neurohormones : ce sont des molécules produites par des neurones sous le contrôle d'impulsions nerveuses mais déversées dans le sang. Énormément de neurohormones sont produites dans l'hypothalamus et déversées dans le sang dans la neurohypophyse (Exemple : ocytocine, vasopressine... ).

Aires motrices et sensorielles et plasticité cérébrale

La partie du dispositif nerveux dédiée à l'action des muscles forme, avec le squelette et le dispositif musculaire, l'appareil locomoteur.