Fiche de révision : Anatomie du système nerveux

Plan du Cours

  1. Neurulation, crêtes neurales et vésicules cérébrales
  2. Subdivisions anatomiques du système nerveux
  3. Hémisphères et sillons cérébraux
  4. Langage cérébral et fonctions des lobes
  5. Structure du cortex et développement de ses couches
  6. Cartographie structurale et fonctionnelle
  7. Hypothalamus et hypophyse
  8. Tronc cérébral, pédoncules et fonctions vitales
  9. Organisation anatomique du cervelet
  10. Moelle épinière et composition fonctionnelle des nerfs
  11. Évolution des systèmes nerveux
  12. Évolution des structures cérébrales
  13. Cortex et fonctions cérébrales
  14. Voies sensitives et motrices
  15. Organisation fonctionnelle du cortex

1. Neurulation, crêtes neurales et vésicules cérébrales

★ À maîtriser

  • 🔄 La formation du tube neural suit ces étapes :

    1. Épaississement du neuroectoderme en plaque neurale
    2. Soulèvement des bourrelets neuraux
    3. Formation de la gouttière neurale
    4. Rapprochement et fusion des bourrelets neuraux
    5. Fermeture et isolement du tube neural
  • La lumière du tube neural contribue à former les ventricules cérébraux et le canal de l’épendyme, tandis que sa paroi forme les structures cérébrales.

  • Les cellules des crêtes neurales s’isolent et migrent dans différentes régions de l’embryon, où elles contribuent au développement du système nerveux périphérique, notamment des nerfs crâniens et spinaux ainsi que des ganglions.

  • Au cours du développement, le tube neural passe par des stades à trois puis à cinq vésicules, et le télencéphale connaît une croissance considérable chez l’être humain.

Compléments

  • Chez l’être humain, le tube neural est mis en place 18 jours après la fécondation.

  • Les cellules des crêtes neurales donnent notamment : des cellules à chromaffine de la médullo-surrénale, des cellules pigmentaires de la peau, des neurones sensitifs des ganglions rachidiens, des cellules de Schwann, des cellules satellites des ganglions rachidiens, des neurones du système nerveux entérique

Astuce mémo

Plaque neurale → gouttière neurale → fusion des bourrelets → tube neural isolé

2. Subdivisions anatomiques du système nerveux

Points essentiels

  • Le système nerveux central est séparé du système nerveux périphérique par des enveloppes osseuses : la boîte crânienne protège l’encéphale et la colonne vertébrale protège la moelle épinière.

Astuce mémo

Le SNC est protégé par la boîte crânienne et la colonne vertébrale, contrairement au SNP

3. Hémisphères et sillons cérébraux

★ À maîtriser

  • Les deux hémisphères cérébraux sont séparés par la scissure interhémisphérique et réunis par un faisceau de fibres appelé corps calleux.

Compléments

  • Le sillon central, ou scissure de Rolando, sépare le lobe frontal du lobe pariétal.

  • La scissure de Sylvius sépare le lobe frontal du lobe temporal.

  • Le sillon pariéto-occipital sépare le lobe pariétal du lobe occipital.

4. Langage cérébral et fonctions des lobes

★ À maîtriser

  • Les principales divisions fonctionnelles comprennent :
    • les fonctions motrices
    • les fonctions somato-sensorielles
    • les fonctions visuelles
    • les fonctions auditives

Compléments

  • En 1848, une lésion cérébrale chez Phineas Gage illustre le rôle du lobe frontal.

  • Paul Broca (1824 - 1880) a identifié une zone liée à la motricité du langage, appelée aire de Broca.

  • Karl Wernicke (1848 - 1905) a identifié une zone liée à la compréhension du langage, appelée aire de Wernicke.

5. Structure du cortex et développement de ses couches

Notions clés & Définitions

  • Cortex cérébral : Couche de substance grise située à la surface des hémisphères cérébraux et recouvrant la substance blanche.
  • Substance grise : Regroupement de corps cellulaires de neurones.
  • Substance blanche : Regroupement d’axones myélinisés de neurones.

★ À maîtriser

  • L’isocortex, considéré d’un point de vue histologique, est organisé en six couches cellulaires.

  • De la surface vers la profondeur, les six couches corticales sont :

    • la couche moléculaire ou plexiforme
    • la couche granulaire externe
    • la couche pyramidale externe
    • la couche granulaire interne
    • la couche pyramidale interne
    • la couche multiforme ou fusiforme
  • Au cours du développement embryonnaire, les six couches du cortex se mettent en place progressivement selon un processus « Inside-Out ». - Cooper, 2008

  • Tous les neurones du cortex cérébral sont formés avant la naissance, entre la cinquième semaine et le cinquième mois de gestation.

Compléments

  • La couche moléculaire ou plexiforme contient des fibres et des synapses.

  • Les grandes cellules pyramidales de Betz se trouvent dans la couche pyramidale interne.

  • Les neurones pyramidaux ont un corps cellulaire en forme de pyramide et sont présents dans les couches pyramidales III et V.

  • Des anomalies de formation du cortex cérébral peuvent altérer sa lamination, comme l’illustre le modèle murin Reeler.

  • Les lissencéphalies sont citées parmi les pathologies humaines liées à des anomalies de formation du cortex cérébral.

6. Cartographie structurale et fonctionnelle

★ À maîtriser

  • En 1909, K. Brodmann a subdivisé le cortex cérébral en 52 aires selon des critères cytoarchitectoniques.

  • L’aire 4 de Brodmann correspond au cortex moteur primaire, tandis que les aires 3, 2 et 1 correspondent au cortex sensitif primaire ou somatosensoriel.

Compléments

  • Les critères cytoarchitectoniques de Brodmann comprennent (K. Brodmann, 1909) :

    • la taille des cellules
    • la morphologie des cellules
    • la densité des cellules
    • l’épaisseur relative des couches
  • La cartographie de Brodmann présente une correspondance presque parfaite avec les aires corticales associées à des fonctions.

  • L’aire 4 de Brodmann comprend aussi des régions non motrices, dont la stimulation est envisagée pour le traitement de douleurs chroniques. - Lefaucheur et al., Brain Stimulation, 2025

  • Le projet « Human Connectome » a mis en évidence un nombre d’aires corticales supérieur aux 52 aires de Brodmann.

Astuce mémo

Brodmann décrit la structure ; l’imagerie et la stimulation explorent la fonction.

7. Hypothalamus et hypophyse

★ À maîtriser

  • L’hypothalamus est connecté à l’hypophyse, une glande endocrine située en dessous du thalamus.

📌 L’adénohypophyse, ou lobe antérieur, libère des hormones adéno-hypophysaires, tandis que la neurohypophyse, ou lobe postérieur, libère des neuro-hormones.

Compléments

  • L’hypothalamus est composé d’un ensemble de noyaux hypothalamiques.
  • Les hormones hypophysaires agissent à distance sur de nombreux organes.

8. Tronc cérébral, pédoncules et fonctions vitales

Notions clés & Définitions

  • Pédoncules cérébraux : Faisceaux de fibres nerveuses reliant la moelle épinière aux hémisphères cérébraux et portant des voies sensitives et motrices.

★ À maîtriser

  • Le tronc cérébral comprend le mésencéphale, le pont et le bulbe rachidien.

  • Au niveau du bulbe rachidien, la majorité des fibres nerveuses motrices croisent la ligne médiane lors de la décussation pyramidale.

  • Le tronc cérébral contient les centres cardio-respiratoires vitaux automatiques.

  • Le nerf vague, nerf crânien X rattaché au bulbe rachidien, diminue le rythme cardiaque par son action parasympathique.

Compléments

📌 Les colliculi supérieur et inférieur correspondent aux tubercules quadrijumeaux, ou tectum, et sont associés respectivement aux voies visuelles et auditives.

  • Chaque hémisphère cérébral commande le côté opposé du corps.

  • Dix paires de nerfs crâniens sont rattachées au tronc cérébral.

  • Les nerfs cardiaques sympathiques augmentent le rythme cardiaque.

  • Le nerf trijumeau, nerf crânien V, est rattaché au pont.

Astuce mémo

Mésencéphale → pont → bulbe

9. Organisation anatomique du cervelet

★ À maîtriser

  • Le cervelet est rattaché à la face dorsale du tronc cérébral et relié au pont par les pédoncules cérébelleux, des faisceaux de fibres nerveuses.

  • Le cervelet comprend deux hémisphères cérébelleux rattachés par une structure médiane appelée vermis.

  • Le cortex cérébelleux comprend trois couches, de la surface vers la profondeur :

    • la couche moléculaire superficielle
    • la couche des cellules de Purkinje intermédiaire
    • la couche granulaire profonde

Compléments

  • Le cervelet représente 11 % du volume cérébral total mais contient 50 % des neurones.

📌 Le cortex cérébelleux est un allocortex organisé en trois couches, contrairement au cortex cérébral isocortex organisé en six couches.

  • Des noyaux sous-corticaux cérébelleux sont enfouis à l’intérieur des hémisphères cérébelleux.
  • Le quatrième ventricule se situe au niveau du pont et du cervelet.

10. Moelle épinière et composition fonctionnelle des nerfs

Notions clés & Définitions

  • Nerf : Ensemble de fascicules d’axones.
  • Fascicule : Ensemble de fibres nerveuses, constituées d’axones myélinisés ou non.

★ À maîtriser

  • La moelle épinière et l’encéphale composent le système nerveux central.

  • La moelle épinière transmet les informations sensitives vers l’encéphale par des voies ascendantes et les informations motrices de l’encéphale vers la moelle par des voies descendantes.

📌 Le système nerveux périphérique se situe en dehors de l’enveloppe osseuse et comprend les nerfs et les ganglions, tandis que le système nerveux central comprend l’encéphale et la moelle épinière.

  • Les nerfs se distinguent selon leur composition en fibres : les nerfs sensitifs ne contiennent que des fibres sensitives afférentes, les nerfs moteurs ne contiennent que des fibres motrices efférentes, les nerfs mixtes contiennent les deux types de fibres

Compléments

  • Les nerfs crâniens sont rattachés à l’encéphale, tandis que les nerfs rachidiens sont rattachés à la moelle épinière.

  • Il existe 12 paires de nerfs crâniens : 10 rattachées au tronc cérébral (III à XII) et 2 non rattachées au tronc cérébral (I et II).

  • Il existe 31 paires de nerfs rachidiens, aussi appelés nerfs spinaux.

Astuce mémo

Central dans l’enveloppe osseuse, périphérique en dehors

11. Évolution des systèmes nerveux

★ À maîtriser

  • Les cellules nerveuses, les systèmes nerveux et les muscles ont commencé à se développer chez les animaux en lien avec l’aptitude à se mouvoir.
  • L’organisation du système nerveux évolue du réseau nerveux simple dépourvu de cerveau au réseau nerveux segmenté, puis aux ganglions et enfin au cerveau et à la moelle épinière.

Compléments

  • La symétrie latérale et la segmentation sont deux caractéristiques structurelles du système nerveux humain.

Astuce mémo

Réseau nerveux → réseau segmenté → ganglions → cerveau et moelle épinière

12. Évolution des structures cérébrales

★ À maîtriser

  • Au cours de l’évolution du cerveau des mammifères, l’augmentation concerne principalement la taille du télencéphale.

Compléments

  • Les cerveaux des chordés possèdent de nombreuses structures en commun.

  • Chez les mammifères, la taille de l’encéphale et du cervelet augmente.

Astuce mémo

Évolution des mammifères → augmentation du télencéphale

13. Cortex et fonctions cérébrales

★ À maîtriser

📌 Le cortex primitif, dont le cortex piriforme lié à l’olfaction et le cortex insulaire lié au système limbique, est associé aux comportements de survie de l’individu et de l’espèce, tandis que le néocortex est associé au raisonnement et à la motricité volontaire.

Compléments

  • Le néocortex apparaît chez les mammifères.

  • Le cortex primitif apparaît entre le deuxième et le troisième mois et constitue une structure primitive et élémentaire.

  • L’isocortex apparaît entre le troisième et le septième mois et constitue une structure évoluée.

  • L’allocortex est réduit chez l’Homme.

Astuce mémo

Allocortex : survie ; néocortex : raisonnement et motricité volontaire

14. Voies sensitives et motrices

★ À maîtriser

  • La voie sensitive cutanée ascendante relie la peau au cortex cérébral en passant par un neurone sensitif du ganglion spinal, le tronc cérébral et un relais dans un noyau thalamique; les fibres sensitives croisent au niveau du bulbe rachidien avant d’atteindre le lobe pariétal.

  • La voie motrice descend du cortex cérébral vers le muscle squelettique en passant par le cortex moteur primaire, le tronc cérébral, la capsule interne et les pédoncules cérébraux; la majorité des fibres motrices croisent au niveau des pyramides bulbaires.

Compléments

  • Le neurone sensitif du ganglion spinal est connecté à des récepteurs sensoriels cutanés, par exemple des mécanorécepteurs, et son corps cellulaire se trouve dans le ganglion spinal, également appelé ganglion rachidien.

  • Les ganglions de la base et le cervelet modulent les mouvements.

15. Organisation fonctionnelle du cortex

★ À maîtriser

📌 Le cortex moteur présente une prédominance des couches III et V, voies de sortie émettrices, et une couche IV réduite, tandis que le cortex sensoriel présente une prédominance de la couche IV, voie d’entrée réceptrice, et des couches V et III réduites.

Compléments

📌 Les voies sensitives afférentes apportent des informations au cortex par la couche IV, tandis que les voies motrices efférentes quittent le cortex par les couches III et V.

Astuce mémo

Couche IV reçoit ; couches III et V émettent

Tableaux de synthèse

Cortex moteur et cortex sensoriel

CaractéristiqueCortex moteurCortex sensoriel
Couches prédominantesIII et VIV
Couches réduitesIVV et III
Fonction des couchesSortie émettriceEntrée réceptrice

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1. Un embryon présente la succession morphologique conduisant à la formation du tube neural. Parmi les propositions suivantes, lesquelles décrivent correctement cette neurulation ?

2. Une étude identifie des dérivés cellulaires des crêtes neurales chez un embryon. Quelles associations sont exactes ?

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Quelles étapes conduisent à la formation du tube neural pendant la neurulation ?

La plaque neurale se forme, les bourrelets se soulèvent, la gouttière apparaît, puis les bourrelets fusionnent et le tube se ferme et s’isole.

Que forment la lumière et la paroi du tube neural ?

La lumière contribue aux ventricules cérébraux et au canal de l’épendyme, tandis que la paroi forme les structures cérébrales.

Où migrent les cellules des crêtes neurales et à quel système contribuent-elles ?

Elles migrent dans différentes régions de l’embryon et contribuent au système nerveux périphérique.

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