Le cerveau est un organe étonnant d’un kilo qui contrôle toutes les fonctions du corps, interprète les informations du monde extérieur et incarne l’essence de l’esprit et de l’âme. L’intelligence, la créativité, les émotions et la mémoire sont quelques-unes des nombreuses choses que le cerveau régit. Protégé à l’intérieur du crâne, il est composé du cerveau, du cervelet et du tronc cérébral.
Le cerveau reçoit des informations par le biais de nos cinq sens : la vue, l’odorat, le toucher, le goût et l’ouïe, souvent plusieurs à la fois. Il assemble les messages pour qu’ils aient une signification pour nous et peut stocker ces informations dans notre mémoire. Il contrôle nos pensées, notre mémoire et notre langage, le mouvement de nos bras et de nos jambes et le fonctionnement de nombreux organes de notre corps.
Le système nerveux central (SNC) se compose du cerveau et de la moelle épinière. Le système nerveux périphérique (SNP) est composé des nerfs rachidiens qui se ramifient à partir de la moelle épinière et des nerfs crâniens qui se ramifient à partir du cerveau.
en quelles parties le cerveau est-il divisé ?
Nous pouvons diviser le cerveau en trois parties principales : le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral.
L’encéphale: il s’agit de la plus grande partie du cerveau et se compose des hémisphères droit et gauche. Il assure des fonctions supérieures telles que l’interprétation du toucher, la vision et l’audition, ainsi que la parole, le raisonnement, les émotions, l’apprentissage et le contrôle fin des mouvements.
Cervelet: se trouve sous le cerveau. Sa fonction est de coordonner les mouvements musculaires, de maintenir la posture et l’équilibre.
Tronc cérébral: agit comme un centre de relais reliant le cerveau et le cervelet à la moelle épinière. Il exécute de nombreuses fonctions automatiques telles que la respiration, le rythme cardiaque, la température corporelle, les cycles veille-sommeil, la digestion, les éternuements, la toux, les vomissements et la déglutition.
Les hémisphères cérébraux
Le cerveau est divisé en deux parties : l’hémisphère droit et l’hémisphère gauche. Ils sont reliés par un faisceau de fibres appelé le corps calleux qui transmet les messages dans les deux sens. Chaque hémisphère contrôle le côté opposé du corps. Si l’AVC se produit du côté droit du cerveau, le bras ou la jambe gauche peut être faible ou paralysé.
Toutes les fonctions des hémisphères ne sont pas partagées. En général, l’ hémisphère gauche contrôle la parole, la compréhension, l’arithmétique et l’écriture
L’ hémisphère droit contrôle la créativité, les capacités spatiales et les aptitudes artistiques et musicales. L’hémisphère gauche est dominant dans l’utilisation des mains et du langage chez environ 92 % des personnes.
Lobes du cerveau
Les hémisphères cérébraux présentent des fissures distinctes qui divisent le cerveau en lobes. Chaque hémisphère possède 4 lobes frontal, temporel, pariétal y occipital . Chaque lobe peut être divisé, là encore, en zones qui remplissent des fonctions très spécifiques. Il est important de comprendre que chaque lobe du cerveau ne fonctionne pas seul. Il existe des relations très complexes entre les lobes du cerveau et entre les hémisphères droit et gauche.
Nous décrivons brièvement ci-dessous les principales fonctions de chacun des lobes. Vous trouverez un article détaillé sur chacun d’entre eux dans notre blog.
Lobe frontal
- Personnalité, comportement, émotions
- Jugement, planification, résolution de problèmes
- Langage : parler et écrire (aire de Broca)
- Mouvement du corps (bande motrice)
- Intelligence, concentration, conscience de soi
Lobe pariétal
- Interprète le langage, les mots
- Sens du toucher, de la douleur, de la température (frange sensorielle)
- Interprète les signaux provenant de la vision, de l’audition, de la motricité, des sens et de la mémoire
- Perception spatiale et visuelle
Lobe occipital
- Interprète la vision (couleur, lumière, mouvement)
Lobe temporal
- Comprend le langage (zone de Wernicke)
- Mémoire
- Audience
- Séquence et organisation
Le cortex cérébral
La surface du cerveau s’appelle le cortex. Elle a un aspect plissé avec des collines et des vallées. Le cortex contient 16 milliards de neurones (le cervelet en compte 70 milliards = 86 milliards au total) qui sont disposés en couches spécifiques. Les corps des cellules nerveuses colorent le cortex en gris-brun, ce qui lui donne son nom : matière grise
Le cortex contient des neurones (matière grise), qui sont interconnectés avec d’autres zones du cerveau par des axones (matière blanche). Le cortex a un aspect plié. Un pli est appelé un gyrus et la vallée entre les deux est un sulcus.
Lerepli du cortex augmente la surface du cerveau, ce qui permet à un plus grand nombre de neurones de tenir à l’intérieur du crâne et d’assurer des fonctions supérieures. Les plis et les sillons portent des noms qui permettent de définir des régions cérébrales spécifiques.
Structures cérébrales profondes
Des voies appelées trajets de la substance blanche relient les zones du cortex à d’autres zones. Les messages peuvent voyager d’un gyrus à l’autre, d’un lobe à l’autre, d’un côté du cerveau à l’autre, et vers des structures profondes du cerveau.
Hypothalamusle lobe droit du cerveau : il est situé dans le plancher du troisième ventricule et constitue le principal contrôle du système autonome. Elle est impliquée dans le contrôle de comportements tels que la faim, la soif, le sommeil et la réponse sexuelle. Il régule également la température du corps, la pression sanguine, les émotions et la sécrétion d’hormones.
Hypophyse: située dans une petite poche osseuse à la base du crâne appelée sella turcica. La glande pituitaire est reliée à l’hypothalamus du cerveau par la tige pituitaire. Connue comme la « glande maîtresse », elle contrôle les autres glandes endocrines du corps. Il sécrète des hormones qui contrôlent le développement sexuel, favorisent la croissance des os et des muscles et répondent au stress.
Glande pinéale: située derrière le troisième ventricule. Aide à réguler l’horloge interne du corps et les rythmes circadiens en sécrétant de la mélatonine. Il a un certain rôle dans le développement sexuel.
Thalamusle cortex : il sert de relais à presque toutes les informations qui vont et viennent du cortex. Il est impliqué dans la sensation de douleur, l’attention, la vigilance et la mémoire.
Ganglions de la base: comprend le caudate, le putamen et le globus pallidus. Ces noyaux travaillent avec le cervelet pour coordonner les mouvements fins, tels que les mouvements du bout des doigts.
Système limbique: le centre de nos émotions, de l’apprentissage et de la mémoire. Ce système comprend le gyrus cingulaire, l’hypothalamus, l’amygdale (réactions émotionnelles) et l’hippocampe (mémoire).
Structures liées à la langue
En général, l’ hémisphère gauche du cerveau est responsable du langage et de la parole et est désigné comme l’hémisphère « dominant ». L’hémisphère droit joue un rôle important dans l’interprétation des informations visuelles et le traitement spatial
Chez environ un tiers des gauchers, la fonction de la parole peut être localisée du côté droit du cerveau. Les gauchers peuvent avoir besoin de tests spéciaux pour déterminer si leur centre de la parole se trouve à gauche ou à droite avant toute intervention chirurgicale dans cette zone.
L’aphasie est un trouble du langage affectant la production et la compréhension de la parole, la lecture ou l’écriture, dû à une lésion cérébrale, le plus souvent à la suite d’un accident vasculaire cérébral ou d’un traumatisme. Le type d’aphasie dépend de la zone du cerveau qui est endommagée.
L’aire de Broca: située dans le lobe frontal gauche. Si cette zone est endommagée, la personne peut avoir des difficultés à bouger la langue ou les muscles faciaux pour produire des sons de la parole. La personne peut encore lire et comprendre le langage parlé, mais a des difficultés à parler et à écrire (c’est-à-dire à former des lettres et des mots, mais pas à écrire à l’intérieur des lignes), ce que l’on appelle l’aphasie de Broca.
L’aire de Wernicke: située dans le lobe temporal gauche. Les dommages causés à cette zone provoquent l’aphasie de Wernicke. La personne peut parler en phrases longues et dénuées de sens, ajouter des mots inutiles et même créer de nouveaux mots. Ils peuvent émettre des sons vocaux, mais ont des difficultés à comprendre la parole et ne sont donc pas conscients de leurs erreurs.
Structures liées à la mémoire
La mémoire est un processus complexe qui comporte trois étapes : l’encodage (décider quelles informations sont importantes), le stockage et le rappel. Les différents types de mémoire impliquent différentes zones du cerveau. Le cerveau doit prêter attention et répéter pour faire passer un événement de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme, ce que l’on appelle l’encodage.
Le cortex préfrontal stocke brièvement les événements récents dans la mémoire à court terme. L’hippocampe est responsable de l’encodage de la mémoire à long terme.
Lamémoire à court terme, également appelée mémoire de travail, est produite dans le cortex préfrontal. Il stocke les informations pendant environ une minute et sa capacité est limitée à environ 7 éléments. Par exemple, il vous permet de composer un numéro de téléphone que quelqu’un vient de vous communiquer. Il intervient également pendant la lecture, pour mémoriser la phrase que vous venez de lire, afin que la phrase suivante ait un sens.
Lamémoire à long terme est traitée dans l’hippocampe du lobe temporal et est activée lorsque vous souhaitez mémoriser quelque chose pendant une période plus longue. Cette mémoire a un contenu et une capacité illimités pour une durée illimitée. Il contient des souvenirs personnels ainsi que des faits et des chiffres.
Lamémoire procédurale est traitée dans le cervelet, qui transmet l’information aux ganglions de la base. Il stocke les souvenirs automatiques appris, comme attacher une chaussure, jouer d’un instrument ou faire du vélo.
Les ventricules du cerveau
Le cerveau possède des cavités creuses, remplies de liquide, appelées ventricules. À l’intérieur des ventricules se trouve une structure en forme de ruban appelée plexus choroïde qui produit du liquide céphalorachidien (LCR) incolore. Le LCR circule dans et autour du cerveau et de la moelle épinière pour amortir les blessures. Ce fluide circulant est constamment absorbé et renouvelé.
Illustration, vue latérale du cerveau montrant les ventricules situés au fond du cerveau et l’écoulement du LCR
Le LCR est produit dans les ventricules profonds du cerveau. Le liquide céphalo-rachidien circule dans le cerveau et la moelle épinière, puis sort dans l’espace sous-arachnoïdien. Sites communs d’obstruction : 1) foramen de Monro, 2) aqueduc de Sylvius et 3) obex.
Il existe deux ventricules profonds dans les hémisphères cérébraux, appelés ventricules latéraux . Ils sont tous deux reliés au troisième ventricule par une ouverture distincte appelée foramen de Monro
Le troisième ventricule est relié au quatrième ventricule par un tube long et étroit appelé l’aqueduc de Sylvius. Du quatrième ventricule, le LCR s’écoule dans l’espace sous-arachnoïdien, où il baigne le cerveau et le protège. Le LCR est recyclé (ou absorbé) par des structures spéciales dans le sinus sagittal supérieur, appelées villosités arachnoïdiennes.
Un équilibre est maintenu entre la quantité de LCR qui est absorbée et celle qui est produite. Une perturbation ou une obstruction du système peut entraîner une accumulation de LCR, ce qui peut provoquer un élargissement des ventricules (hydrocéphalie) ou une accumulation de liquide dans la moelle épinière (syringomyélie).
Les méninges
Le cerveau et la moelle épinière sont recouverts et protégés par trois couches de tissu appelées méninges. De la couche la plus externe vers l’intérieur, ce sont : la dure-mère, l’arachnoïde et la pia-mère.
Dure-mère: membrane solide et épaisse qui tapisse l’intérieur du crâne. Ses deux couches, la dure-mère et la méninge, sont soudées et ne se séparent que pour former des sinus veineux. La dure-mère crée de petits plis ou compartiments. Il existe deux plis duraux particuliers, le falx et le tentorium. Le falx sépare les hémisphères droit et gauche du cerveau et le tentorium sépare le cerveau du cervelet.
Arachnoïde: une fine membrane en forme de toile qui recouvre tout le cerveau. L’arachnoïde est constituée de tissu élastique. L’espace situé entre la dure-mère et les membranes arachnoïdes est appelé espace sous-dural.
Lapia mater: elle épouse la surface du cerveau en suivant ses plis et ses sillons. La pia mater comporte de nombreux vaisseaux sanguins qui pénètrent profondément dans le cerveau. L’espace situé entre l’arachnoïde et la pia mater est appelé espace sous-arachnoïdien. C’est là que le liquide céphalo-rachidien baigne et amortit le cerveau.
Système circulatoire et cerveau
Le sang est acheminé au cerveau par deux artères jumelées, les artères carotides internes et les artères vertébrales. Les artères carotides internes alimentent la majeure partie du cerveau.
Les artères vertébrales alimentent le cervelet, le tronc cérébral et la partie inférieure du cerveau. Après avoir traversé le crâne, les artères vertébrales droite et gauche se rejoignent pour former l’artère basilaire. L’artère basilaire et les artères carotides internes « communiquent » entre elles à la base du cerveau appelée le polygone de Willis
La communication entre le système carotidien interne et le système vertébro-basilaire est un élément de sécurité important du cerveau. Si l’un des vaisseaux principaux est bloqué, il est possible que le flux sanguin collatéral traverse le polygone de Willis et évite les lésions cérébrales.
La circulation veineuse du cerveau est très différente de celle du reste du corps. Les artères et les veines vont généralement ensemble, alimentant et drainant des zones spécifiques du corps. On pourrait donc penser qu’il y a une paire de veines vertébrales et de veines carotides internes. Cependant, ce n’est pas le cas dans le cerveau
Les principaux collecteurs veineux sont intégrés dans la dure-mère pour former les sinus veineux, à ne pas confondre avec les sinus aériens de la face et de la région nasale. Les sinus veineux recueillent le sang du cerveau et le transmettent aux veines jugulaires internes. Les sinus sagittaux supérieurs et inférieurs drainent le cerveau, les sinus caverneux drainent la base antérieure du crâne
Tous les sinus finissent par se drainer dans les sinus sigmoïdes, qui quittent le crâne et forment les veines jugulaires. Ces deux veines jugulaires sont essentiellement le seul drainage du cerveau.
quels types de cellules trouve-t-on dans le cerveau ?
Le cerveau est constitué de deux types de cellules : les cellules nerveuses (neurones) et la glie ou cellules gliales.
Cellules nerveuses
Il existe de nombreuses tailles et formes de neurones, mais tous sont constitués d’un corps cellulaire, de dendrites et d’un axone
Le neurone transmet des informations par des signaux électriques et chimiques. Essayez d’imaginer le câblage électrique de votre maison. Un circuit électrique est constitué de nombreux fils reliés de telle sorte que, lorsque vous actionnez un interrupteur, une ampoule s’allume. Un neurone excité va transmettre son énergie aux neurones qui l’entourent.
Les neurones se transmettent leur énergie, ou « parlent », à travers un petit espace appelé synapse
Un neurone possède de nombreux bras appelés dendrites, qui agissent comme des antennes qui captent les messages d’autres cellules nerveuses. Ces messages sont transmis au corps cellulaire, qui détermine si le message doit être transmis
Les messages importants sont transmis à l’extrémité de l’axone, où des sacs contenant des neurotransmetteurs s’ouvrent au niveau de la synapse. Les molécules de neurotransmetteur traversent la synapse et s’insèrent dans des récepteurs spéciaux sur la cellule nerveuse réceptrice, stimulant cette cellule pour qu’elle transmette le message.
Cellules de la glie
La glie (colle en grec) est la cellule du cerveau qui fournit aux neurones nourriture, protection et soutien structurel. Il y a 10 à 50 fois plus de cellules gliales que de cellules nerveuses et elles constituent le type de cellules le plus courant dans les tumeurs cérébrales.
Les astroglies ou astrocytes sont les gardiens : ils régulent la barrière hémato-encéphalique, permettant aux nutriments et aux molécules d’interagir avec les neurones. Ils contrôlent l’homéostasie, la défense et la réparation des neurones, la formation des cicatrices et affectent également les impulsions électriques.
Les cellules oligodendrogliales créent une substance grasse appelée myéline qui isole les axones et permet aux messages électriques de circuler plus rapidement.
Les cellules épendymaires tapissent les ventricules et sécrètent le liquide céphalo-rachidien (LCR).
Les microglies sont les cellules immunitaires du cerveau. Elles protègent le cerveau des envahisseurs et nettoient les débris. Ils élaguent également les synapses.
