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7 rôle de coordinateur des informations sensorielles allant au cortex ; l’hypothalamus, quant à lui, est le centre de contrôle de l’appétit, des comportements de défense et de reproduction, du cycle veille sommeil. Le mésencéphale est constitué de deux paires de petits renflements appelés colliculi. Ces groupes de neurones jouent un rôle prépondérant dans les reflexes visuels et auditifs et dans le transfert de ces informations vers le thalamus. Le mésencéphale comprend également des îlots de neurones éparpillés dans le système nerveux central jouant un rôle important dans les mécanismes de récompense et dans l’humeur. Le rhombencéphale comprend le pons et le bulbe rachidien. Cette structure permet le contrôle du rythme respiratoire, de l’activité cardiaque et du niveau de glucose dans le sang. Une autre partie du rhombencéphale, nommée cerve- let, contient également deux hémisphères. Cette structure intervient dans le contrôle des mouvements et dans des processus cognitifs qui nécessitent une coordination. Il joue un rôle important dans les apprentissages pavloviens. La moelle épinière est une extension du cerveau dans la colonne vertébrale. Elle reçoit des informations sensorielles de toutes les parties du corps en dessous de la tête. Elle utilise ces informations pour générer les réflexes, par exemple, en réponse à une douleur, et elle transmet éga- lement les informations sensorielles au cerveau notamment dans le cortex cérébral. Par ailleurs, la moelle épinière génère des influx nerveux dans les nerfs qui contrôlent les muscles et les viscères au travers d’activités réflexes ou de commandes volontaires en provenance de l’encéphale. Système nerveux central et périphérique Le cerveau antérieur, le mésencéphale et la moelle épi- nière forment le système nerveux central (SNC). L’encéphale est protégé par la boîte crânienne tandis que la moelle épinière qui mesure environ 43 cm de long est protégée par la colonne vertébrale. Le système nerveux périphérique (SNP) est constitué de nerfs et de petites concentrations de matière grise appelées ganglions. | [
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Système nerveux central et périphérique Le cerveau antérieur, le mésencéphale et la moelle épi- nière forment le système nerveux central (SNC). L’encéphale est protégé par la boîte crânienne tandis que la moelle épinière qui mesure environ 43 cm de long est protégée par la colonne vertébrale. Le système nerveux périphérique (SNP) est constitué de nerfs et de petites concentrations de matière grise appelées ganglions. Ainsi, le système nerveux représente un système biologique formé par un réseau de zones de matière grise interconnectées par des faisceaux de matière blanche. Le cerveau envoie des messages vers les nerfs périphé- riques via la moelle épinière à travers le corps afin de contrôler les muscles et les organes internes. Le système nerveux somatique est composé de neurones connectant le SNC avec des parties de l’organisme qui interagissent avec le monde extérieur. Les nerfs somatiques dans la région cervicale sont associés au cou et aux bras tandis que ceux situés dans la région thoracique sont associés au thorax et ceux situés dans les régions lombaires et sacrées interagissent avec les jambes. Le système nerveux autonome est formé de neurones connectant le SNC avec les organes internes. Il est divi- sé en deux parties. Le système nerveux sympathique, qui mobilise l’énergie et les ressources du corps lors d’un stress ou d’une excitation tandis que le système nerveux para- sympatique permet de conserver l’énergie et les ressources durant un état relaxé ou pendant le sommeil. The nervous system has two great divisions: the central nervous system (CNS), which consists of the brain and the spinal cord, and the peripheral nervous system (PNS), which consists of nerves and small concentrations of gray matter called ganglia. The brain sends messages via the spinal cord to the body’s peripheral nerves, which control the muscles and internal organs. Le neurone Les messages nerveux sont transportés au travers du système nerveux par des unités individuelles appelées neurones. Le neurone est l’unité de travail de base du cerveau. | [
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The nervous system has two great divisions: the central nervous system (CNS), which consists of the brain and the spinal cord, and the peripheral nervous system (PNS), which consists of nerves and small concentrations of gray matter called ganglia. The brain sends messages via the spinal cord to the body’s peripheral nerves, which control the muscles and internal organs. Le neurone Les messages nerveux sont transportés au travers du système nerveux par des unités individuelles appelées neurones. Le neurone est l’unité de travail de base du cerveau. C’est une cellule spécialisée conçue pour transmettre l’infor- mation à d’autres cellules nerveuses, cellules musculaires et cellules glandulaires. Les caractéristiques du cerveau reposent en grande partie sur les propriétés structurelles et fonctionnelles de l’interconnexion entre les neurones. Le cerveau de mammifère contient entre 100 millions et 100 milliards de neurones en fonction de l’espèce. Chaque neurone de mammifère est composé d’un corps cellulaire, de dendrites et d’un axone. Le corps cellulaire contient le noyau et le cytoplasme. L’axone part du corps cellulaire et forme souvent de nombreuses petites ramifications avant de se terminer en terminaisons nerveuses. Les axones peuvent mesurer de moins d’un centimètre jusqu’à un mètre ou plus. Les dendrites partent du corps cellulaire et reçoivent des informations provenant d’autres neurones. | [
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8 Notions fondamentales sur le cerveau © 2013 Society For Neuroscience & Société des Neurosciences Quand les neurones reçoivent ou envoient des mes- sages, ils transmettent des impulsions électriques le long de l’axone. Beaucoup d’axones sont recouverts d’une gaine de myéline dans le but d’accélérer la conduction de l’influx nerveux. Cette gaine est fabriquée par des cellules spécialisées appelées cellules gliales. Dans le SNC les cellules gliales qui forment la gaine de myéline sont appelées oligodendrocytes, et dans le SNP, elles sont appelées cel- lules de Schwann. Le cerveau contient au moins dix fois plus de cellules gliales que de neurones. Les cellules gliales jouent de nom- breux rôles : les chercheurs savent depuis longtemps que les cellules gliales transportent les nutriments aux neurones et nettoient les débris cellulaires. De nombreuses études récentes mettent en évidence d’importants nouveaux rôles des cellules gliales dans les fonctions cérébrales dans le traitement de l’information neuronale. Les influx nerveux impliquent l’ouverture et la fermeture de canaux ioniques. Ceux-ci sont des tunnels traversant la membrane cellulaire permettant à des ions (atomes élec- triquement chargés) d’entrer ou de sortir de la cellule de façon sélective. Le flux d’ions crée un courant électrique qui produit des changements plus ou moins notables du poten- tiel à travers la membrane plasmique du neurone. La capacité du neurone à produire un influx électrique dépend de la différence de charge électrique entre l’inté- rieur et l’extérieur de la cellule. Quand un influx nerveux apparaît, une inversion spectaculaire du potentiel élec- trique de la membrane neuronale se produit. Ce change- ment, appelé potentiel d’action, se propage le long de la membrane de l’axone à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres heure. Ainsi, un neurone peut déclencher de multiples potentiels d’action toutes les secondes. Quand ces changements de voltage atteignent la terminaison de l’axone, ils déclenchent la libération de neu- rotransmetteurs, les messagers chimiques du cerveau. | [
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Ce change- ment, appelé potentiel d’action, se propage le long de la membrane de l’axone à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres heure. Ainsi, un neurone peut déclencher de multiples potentiels d’action toutes les secondes. Quand ces changements de voltage atteignent la terminaison de l’axone, ils déclenchent la libération de neu- rotransmetteurs, les messagers chimiques du cerveau. Au niveau de la terminaison nerveuse, les neurotransmetteurs sont libérés et diffusent dans la fente synaptique pour se lier à des récepteurs à la surface de la cellule cible (souvent un autre neurone mais parfois aussi une cellule musculaire ou glandulaire). Chaque récepteur de neurotransmetteur pos- sède un domaine moléculaire particulier qui lui permet de reconnaître spécifiquement un messager chimique donné. Le neurotransmetteur se loge dans ce domaine moléculaire un peu comme une clé se loge dans une serrure. La fixation du neurotransmetteur entraîne l’ouverture d’un canal asso- cié au récepteur, ce qui altère le potentiel de membrane de la cellule et peut aboutir à une réponse de la cellule cible comme le déclenchement d’un potentiel d’action, la contraction d’un muscle, l’activation d’une activité enzyma- tique ou l’inhibition de la libération de neurotransmetteur. L’accroissement considérable des connaissances concernant les couples neurotransmetteurs/récepteurs dans le cerveau (fortement lié à l’expérimentation animale) repose sur l’un des champs de recherche les plus actifs en en neurosciences. Les scientifiques espèrent que ces infor- mations nous aideront à acquérir des connaissances plus précises et utiles sur les circuits impliqués dans les patholo- gies neurologiques comme les maladies d’Alzheimer ou de Parkinson, mais aussi dans les pathologies psychiatriques, comme l’addiction ou la schizophrénie. Caractériser et comprendre la variété des circuits uti- lisant les synapses chimiques est essentiel pour décrypter le large éventail de fonctions cérébrales et répondre à des questions aussi variées que : comment se fait la mise en mémoire d’informations, pourquoi la sexualité est un si grand motivateur ou qu’est ce qui forge la base biologique des maladies mentales. | [
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Caractériser et comprendre la variété des circuits uti- lisant les synapses chimiques est essentiel pour décrypter le large éventail de fonctions cérébrales et répondre à des questions aussi variées que : comment se fait la mise en mémoire d’informations, pourquoi la sexualité est un si grand motivateur ou qu’est ce qui forge la base biologique des maladies mentales. Neurotransmetteurs et neuromodulateurs Il existe une grande variété de neurotransmetteurs et de récepteurs associés. Ce chapitre fait l’inventaire des prin- cipaux neurotransmetteurs et neuromodulateurs, composés chimiques qui sont à la base de l’ensemble des activités du cerveau. Acétylcholine L’acétylcholine (ACh) est le premier neurotransmetteur à avoir été identifié il y a environ 80 ans. Cette molé- cule est libérée par les neurones connectés aux neurones qui contrôlent les battements du cœur et les muscles volon- taires, les faisant ainsi se contracter. L’ACh est également un neurotransmetteur impliqué dans de nombreuses régions du cerveau. L’ACh est synthétisée dans les terminaisons axonales. Quand un potentiel d’action arrive à la terminaison nerveuse, des ions calciques électriquement chargés entrent massivement dans la terminaison et l’ACh est libérée dans la synapse où elle se lie à des récepteurs sur la cellule cible. Dans les muscles volontaires, cette action entraîne l’ouverture de canaux sodiques et cause la contraction du muscle. L’ACh est ensuite dégradée par l’enzyme acétylcholine estérase puis resynthétisée dans la terminaison nerveuse. Des anticorps qui bloquent un type de récepteur à l’ACh causent une myasthénie grave, une maladie caractérisée par une fatigue et une faiblesse mus- culaire. L’ACh dans le cerveau joue un rôle important dans l’attention, la mémoire et le sommeil. Dans la maladie d’Alzheimer, on a observé la mort des neurones libérant de l’ACh ce qui fait de la restauration de ce neurotrans- metteur dans le cerveau l’objectif de récentes recherches. Les drogues qui inhibent l’acétylcholine estérase (augmen- tant l’ACh dans le cerveau) constituent un des principaux traitements symptomatiques utilisés pour traiter la maladie d’Alzheimer. | [
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Dans la maladie d’Alzheimer, on a observé la mort des neurones libérant de l’ACh ce qui fait de la restauration de ce neurotrans- metteur dans le cerveau l’objectif de récentes recherches. Les drogues qui inhibent l’acétylcholine estérase (augmen- tant l’ACh dans le cerveau) constituent un des principaux traitements symptomatiques utilisés pour traiter la maladie d’Alzheimer. Acides aminés Les acides aminés sont des molécules présentes dans tout l’organisme servant de briques à la synthèse des protéines. Certains acides aminés peuvent aussi agir comme des neurotransmetteurs dans le cerveau. Les neurotransmetteurs © 2013 Society For Neuroscience & Société des Neurosciences Notions fondamentales sur le cerveau | [
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9 glycine et acide gamma-aminobutyrique (GABA) inhibent l’activité électrique des neurones. L’activité liée au GABA est augmentée par les benzodiazépines (par exemple le Valium ®) et par les drogues anti convulsives. Dans la maladie de Huntington, maladie héréditaire qui commence à l’âge mûr, il y a dégénération des neu- rones produisant le GABA dans les centres nerveux respon- sables de la coordination des mouvements ce qui entraîne l’incapacité de contrôler les mouvements. Le glutamate et l’aspartate jouent le rôle de signaux excitateurs activant entre autres les récepteurs AMPA, les principaux médiateurs de la transmission synaptique excitatrice dans le SNC des vertébrés. Une autre famille de récepteurs du glutamate, les récepteurs NMDA (N-methyl-d-aspartate) participent à la plasticité synaptique et sont de ce fait impliqués dans des activités allant de l’apprentissage et la mémoire à la matu- ration et à la spécification des contacts neuronaux dans le cerveau en développement. En revanche la sur-stimulation de certains récepteurs du glutamate (comme les récepteurs NMDA) pourrait causer des dommages neuronaux et entraîner la mort cellulaire. C’est ce qu’il advient suite à un traumatisme ou à un accident vasculaire cérébral. Le développement de drogues qui bloquent ou stimulent l’activité des récepteurs NMDA permettrait d’améliorer les fonctions cérébrales et de traiter certaines patho- logies neurologiques et psychiatriques. Catecholamines Le terme catecholamines comprend les neuro- transmetteurs dopamine, adrénaline et noradré- naline. La dopamine et la noradrenaline sont très abondantes dans le cerveau et le système nerveux périphérique. La dopamine est présente dans trois principaux circuits cérébraux. Le circuit dopaminergique a été directement corrélé à des pathologies du contrôle des mouvements. Les personnes atteintes de la maladie de Parkin- son présentent un déficit de dopamine dans le cerveau entraînant des symptômes tels que des tremblements, une rigidité musculaire et des difficultés pour réaliser des mouvements. | [
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"La dopamine est présente dans trois principaux circuits cérébraux. Le circuit dopaminergique a (...TRUNCATED) | [-0.012637896463274956,-0.029592636972665787,-0.05030026286840439,-0.04014918953180313,-0.0065291984(...TRUNCATED) | {"chunk_id":"8f0a83eeef4c1a31ab10f1d9c8c5a2ec:8","chunk_index":8,"doc_id":"neurosciences1","file_has(...TRUNCATED) |
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