Fiche de révision : Développement du système nerveux

📋 Plan du Cours

1. Mécanismes du développement embryonnaire
2. Organisation et évolution nerveuse
3. Segmentation et gastrulation
4. Neurulation et tube neural
5. Régionalisation de l’encéphale
6. Neurogenèse et migration cellulaire
7. Différenciation et guidage axonal
8. Synaptogenèse et apoptose

📖 1. Mécanismes du développement embryonnaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Prolifération cellulaire : Division des cellules au cours du développement embryonnaire.

★ À maîtriser

• Le développement embryonnaire comprend:

  • la prolifération cellulaire
  • les mouvements morphogénétiques
  • la différenciation cellulaire
  • la mort cellulaire

• Le devenir d’une cellule embryonnaire dépend de l’expression de son patrimoine génétique et de ses interactions avec les autres cellules de son environnement.

• Le système nerveux est constitué d’environ 10 % de neurones et 90 % de cellules gliales.

Compléments

• Les oligodendrocytes sont des cellules gliales impliquées dans la myélinisation.

💡 Astuce mémo

Proliférer → migrer → se différencier → mourir

📖 2. Organisation et évolution nerveuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Céphalisation : Tendance évolutive à complexifier et concentrer le système nerveux dans la région antérieure de l’animal.

★ À maîtriser

📌 Les porifères ne possèdent pas de neurones observés, alors que les cnidaires possèdent un système nerveux neuronal avec des synapses.

• L’ancêtre commun des animaux possédant un système nerveux avait déjà des neurones communiquant par des synapses.

Compléments

• Chez la sangsue, le système nerveux central est une longue chaîne de ganglions reliés par des axones et le système nerveux périphérique comprend des nerfs issus de chaque ganglion.

• La céphalisation s’est poursuivie indépendamment dans les lignées de bilatériens et a produit des cerveaux chez certains céphalopodes et insectes.

💡 Astuce mémo

Céphalisation progressive → concentration antérieure → cerveau

📖 3. Segmentation et gastrulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Segmentation : Succession stéréotypée de divisions cellulaires qui produit une blastula sans croissance globale de l’embryon.

★ À maîtriser

• 🔄 Les trois premières étapes du développement embryonnaire sont:

  1. la segmentation
  2. la gastrulation
  3. la neurulation

• La gastrulation correspond à des mouvements morphogénétiques durant lesquels les cellules changent de position et mettent en place les trois feuillets embryonnaires ainsi que les axes antéro-postérieur et dorso-ventral.

• L’ectoderme donne l’épiderme et l’ensemble du système nerveux central.

Compléments

• L’endoderme donne:

  • la plus grande partie du tube digestif
  • l’intestin
  • le foie
  • le pancréas
  • les poumons

• Le mésoderme donne:

  • les tissus de soutien
  • l’ensemble du squelette
  • les muscles
  • les vaisseaux sanguins

💡 Astuce mémo

Segmentation → gastrulation → trois feuillets et axes

📖 4. Neurulation et tube neural

🔑 Notions clés & Définitions

• Notochorde : Tissu mésodermique dorsal et médian qui induit la transformation de l’ectoderme dorsal en tissu neural.

📝 Points essentiels

• La neurulation transforme l’ectoderme dorsal en tube neural sous l’action des signaux moléculaires émis par la notochorde.

• Le tube neural donne le système nerveux central et contient une lumière interne qui persiste sous forme de cavités ventriculaires.

💡 Astuce mémo

Signaux de la notochorde → ectoderme neural → tube neural

📖 5. Régionalisation de l’encéphale

★ À maîtriser

• Le prosencéphale donne les deux hémisphères cérébraux issus du télencéphale et le diencéphale, qui comprend notamment le thalamus et l’hypothalamus.

• Le mésencéphale se différencie selon l’axe dorso-ventral en tectum dorsal et tegmentum ventral, et sa lumière devient l’aqueduc de Sylvius.

• Le rhombencéphale se différencie selon l’axe antéro-postérieur en métencéphale antérieur, qui donne le cervelet et le pont, et en myélencéphale postérieur, qui donne le bulbe rachidien.

Compléments

• Le télencéphale se différencie en cortex périphérique et en télencéphale basal profond.

• Les cavités issues de la lumière du tube neural restent en communication et forment les ventricules cérébraux.

💡 Astuce mémo

Prosencéphale → mésencéphale → rhombencéphale

📖 6. Neurogenèse et migration cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Migration radiaire : Déplacement des cellules du centre du tube neural vers sa périphérie, où elles s’arrêtent à différents niveaux pour former des couches corticales.

📝 Points essentiels

• Après la neurulation, la paroi du tube neural contient des cellules souches indifférenciées organisées en zone ventriculaire près de la lumière et en zone marginale périphérique.

• La neurogenèse commence par des divisions symétriques qui produisent deux cellules souches, puis se poursuit par des divisions asymétriques produisant une cellule souche et une cellule engagée.

• Les neuroblastes se différencient en neurones et les glioblastes en cellules gliales.

💡 Astuce mémo

Division symétrique : deux cellules souches ; division asymétrique : une cellule souche et une cellule engagée

📖 7. Différenciation et guidage axonal

📝 Points essentiels

• Lors de la différenciation neuronale, le prolongement membranaire qui s’allonge le plus devient l’axone et les autres prolongements se ramifient en dendrites.

• Le guidage axonal dirige la croissance des axones grâce à des signaux moléculaires attractifs ou répulsifs détectés par les récepteurs du cône de croissance.

💡 Astuce mémo

Un cône de croissance explore le terrain en suivant des signaux attractifs ou répulsifs

📖 8. Synaptogenèse et apoptose

🔑 Notions clés & Définitions

• Synaptogenèse : Formation des synapses entre neurones ou entre un neurone et une autre cellule cible.

★ À maîtriser

• Lorsqu’un axone atteint une cellule cible, un bouton synaptique se forme, permet une première reconnaissance entre les cellules, puis se développe en synapse fonctionnelle si elles sont compatibles.

📌 Les neurones qui ne forment pas de synapse fonctionnelle déclenchent une apoptose, car la production neuronale dépasse le nombre de cibles disponibles.

• Environ un tiers des neurones produits sont éliminés par apoptose au cours du développement.

Compléments

📌 L’apoptose est une mort cellulaire programmée et nécessaire au développement, alors que la nécrose est une mort cellulaire accidentelle.

💡 Astuce mémo

Connexion fonctionnelle réussie → survie ; absence de cible → apoptose

📊 Tableaux de synthèse

Feuillets embryonnaires et dérivés

Régionalisation de l’encéphale