★ À maîtriser
Le système nerveux central (SNC) est présenté comme une partie de l’organisation du système nerveux.
Le cerveau est indiqué parmi les structures constituant le système nerveux central.
Compléments
★ À maîtriser
📌 La racine antérieure est motrice, tandis que la racine postérieure est sensitive et porte le ganglion rachidien postérieur.
Le système nerveux autonome assure des fonctions non soumises au contrôle volontaire et comprend les systèmes sympathique et parasympathique.
🔄 La neurulation se déroule en trois étapes :
Compléments
Le développement du système nerveux est un événement central du premier mois de développement embryonnaire et débute durant la troisième semaine.
Vers J24, les bords de la gouttière neurale s’accolent et délimitent la future cavité épendymaire.
Les cellules des crêtes neurales donnent notamment naissance aux mélanocytes, aux cellules des leptoméninges, aux cellules de Schwann, aux cellules médullo-surrénales et aux neurones sensitifs ou sensoriels.
Plaque neurale → gouttière → tube neural
★ À maîtriser
Les neurones assurent la réception, le traitement et la sommation, le stockage ainsi que le transfert des informations vers les cellules effectrices.
Les trois propriétés principales des neurones sont l’excitabilité, la conductibilité et la communication synaptique.
📌 Les dendrites conduisent l’influx nerveux vers le corps cellulaire, tandis que l’axone transmet le signal à partir du neurone vers ses terminaisons.
📌 Dans le système nerveux central, la myéline est synthétisée par les oligodendrocytes, tandis que dans le système nerveux périphérique elle est synthétisée par les cellules de Schwann.
Compléments
Les neurones matures ne se divisent pas et peuvent vivre aussi longtemps que l’individu.
Des cellules souches capables de se diviser sont présentes dans :
Les dendrites sont des prolongements courts, multiples et ramifiés, jamais myélinisés, dont les ramifications augmentent la surface disponible pour recevoir des signaux.
L’arbre dendritique reçoit jusqu’à 10 000 synapses, tandis que les cellules de Purkinje peuvent en recevoir jusqu’à 25 000.
L’axone est généralement plus mince et plus long que les dendrites de la même cellule, conserve un calibre constant le long de son segment principal et peut atteindre 1,20 m de longueur.
En microscopie électronique, la myéline apparaît en coupe transversale comme des lignes concentriques correspondant aux couches de membranes plasmiques enroulées.
★ À maîtriser
📌 La synapse électrique met directement en communication les cytoplasmes par des jonctions communicantes, tandis que la synapse chimique transmet le signal par un neuromédiateur libéré par l’élément présynaptique et fixé sur des récepteurs postsynaptiques.
📌 Une synapse excitatrice provoque un potentiel postsynaptique excitateur par entrée de sodium et dépolarisation, tandis qu’une synapse inhibitrice provoque un potentiel postsynaptique inhibiteur par entrée de chlore et hyperpolarisation.
Compléments
Un neurone contient entre 1 000 et 10 000 synapses, et le système nerveux central en compte environ 10¹⁴.
Chez l’Homme, les synapses électriques sont exceptionnelles, tandis que presque toutes les synapses sont chimiques.
La fente synaptique mesure environ 20 à 50 nm de largeur et sépare le bouton synaptique de la surface de la cellule cible.
La fente synaptique contient des protéines d’adhérence telles que les cadhérines et des enzymes de dégradation des neurotransmetteurs telles que l’acétylcholine-estérase, qui contribue à l’arrêt de la stimulation.
Le glutamate et l’acétylcholine sont des neuromédiateurs excitateurs, tandis que le GABA et la glycine sont des neuromédiateurs inhibiteurs.
Les vésicules d’exocytose synaptique mesurent 20 à 65 nm de diamètre et contiennent des neurotransmetteurs.
Les catégories de vésicules se distinguent par leur forme, leur centre et leur contenu :
En microscopie électronique, l’épaississement de la membrane postsynaptique est plus dense et plus large que celui de la membrane présynaptique, en raison de la présence de récepteurs aux neuromédiateurs.
Les synapses axo-dendritiques sont les plus nombreuses parmi les synapses classées selon leur topographie.
L’électrique relie directement les cytoplasmes ; la chimique passe par un neuromédiateur.
★ À maîtriser
📌 Les neurones unipolaires possèdent un seul prolongement correspondant à l’axone, les bipolaires possèdent un axone et une dendrite, les pseudo-unipolaires ont un prolongement à double ramification, et les multipolaires ont un axone et plusieurs dendrites.
Les neurones moteurs sont généralement multipolaires et stimulent les muscles ou les glandes de la périphérie.
Les neurones sensitifs ou sensoriels sont le plus souvent pseudo-unipolaires et reçoivent des stimuli issus de l’environnement, des tissus ou des organes.
Compléments
Les neurones pseudo-unipolaires se trouvent dans les ganglions rachidiens postérieurs et conduisent une branche vers le système nerveux central et l’autre vers une terminaison sensitive périphérique.
Les neurones bipolaires sont notamment présents dans la rétine, tandis que les neurones multipolaires constituent la plupart des neurones du système nerveux central.
Les interneurones sont de petites cellules à prolongements courts, souvent bipolaires, qui assurent des connexions entre neurones dans le système nerveux central.
📌 Les neurones de Golgi de type I ont un axone long, plus ou moins rectiligne et myélinisé, tandis que ceux de type II ont un axone court à ramifications précoces et jouent un rôle d’interneurone.
Les formes de corps cellulaires comprennent :
Les petits neurones mesurent environ 10 µm de diamètre, tandis que les neurones géants peuvent atteindre 100 µm.
Les neuromédiateurs cités sont :
★ À maîtriser
📌 Les astrocytes fibreux se trouvent surtout dans la substance blanche et ont des prolongements longs et peu ramifiés, tandis que les astrocytes protoplasmiques se trouvent surtout dans la substance grise et ont des prolongements courts, épais et ramifiés.
Compléments
Les cellules gliales sont dix fois plus nombreuses que les neurones et sont non excitables, mais capables de se diviser.
La glie centrale comprend la macroglie, formée des oligodendrocytes et des astrocytes, la microglie et les épendymocytes, tandis que la glie périphérique comprend les cellules de Schwann et les cellules satellites des ganglions rachidiens et sympathiques.
Les astrocytes ont une forme étoilée, des prolongements irradiants, des jonctions intercellulaires et un filament intermédiaire spécifique, la protéine gliofibrillaire acide GFAP.
En coloration standard, seul le noyau des astrocytes est visible en microscopie optique ; leur visualisation peut nécessiter une coloration métallique ou une immunohistochimie avec des anticorps anti-GFAP.
Les pieds astrocytaires entourent les régions pré- et postsynaptiques ainsi que les fentes synaptiques et participent à la recapture des neuromédiateurs.
Les pieds astrocytaires enveloppent synapses, capillaires et méninges.
★ À maîtriser
Compléments
En microscopie optique avec une coloration standard, le noyau arrondi des oligodendrocytes est bien visible, avec une chromatine modérément dense et un halo cytoplasmique clair.
En coloration argentique, les oligodendrocytes présentent de nombreux prolongements, moins nombreux et plus fins que ceux des astrocytes.
En microscopie électronique, les oligodendrocytes présentent une chromatine abondante accolée à la membrane nucléaire, ainsi que de nombreux microtubules, mitochondries et éléments de réticulum endoplasmique granuleux.
★ À maîtriser
📌 Les oligodendrocytes interfasciculaires, alignés entre les fibres myélinisées de la substance blanche, produisent la myéline autour d’un ou de plusieurs axones et participent à la formation et à la réparation de leur gaine.
Les oligodendrocytes satellites se trouvent au contact du soma neuronal dans la substance grise et assurent des échanges métaboliques avec le neurone et les astrocytes.
Les cellules microgliales sont des macrophages spécialisés issus de monocytes sanguins ayant pénétré dans le système nerveux central et constituent ses principaux effecteurs immunitaires.
Compléments
Les cellules microgliales représentent 10 à 20 % des cellules gliales, et 20 à 50 % d’entre elles se trouvent dans la substance grise.
Lors d’une lésion cérébrale ou d’une infection, les cellules microgliales augmentent en nombre et en taille, deviennent plus arrondies et de type macrophagique, puis sécrètent notamment le Tumor necrosis factor alpha.
Les épendymocytes portent des cils orientés vers les cavités internes du système nerveux central et des microvillosités entre les cils qui augmentent les échanges avec le liquide céphalo-rachidien.
Les prolongements basaux des épendymocytes s’enchevêtrent avec les astrocytes et participent au filtrage entre le liquide céphalo-rachidien et le tissu nerveux.
Interfasciculaires : myéline des axones ; satellites : échanges avec le soma
★ À maîtriser
📌 La dure-mère est une couche protectrice faite de deux feuillets de tissu conjonctif dense, épais et résistant.
La barrière hématoencéphalique est une barrière physico-chimique entre le milieu sanguin et le tissu nerveux qui protège le cerveau des agents pathogènes, des toxines et des hormones circulant dans le sang.
La barrière hématoencéphalique filtre sélectivement les échanges : elle laisse passer les nutriments nécessaires au cerveau et permet l’élimination des déchets, tandis que seules les petites molécules et les molécules liposolubles traversent les cellules endothéliales.
Les capillaires cérébraux possèdent très peu de vésicules de pinocytose trans-endothéliale, des jonctions zonula occludens très serrées et cinq à dix fois plus de mitochondries que les autres capillaires.
Compléments
L’arachnoïde est une membrane mince de tissu conjonctif lâche, ajourée et non vascularisée, dont les travées sont tapissées d’un épithélium.
Le liquide céphalo-rachidien circule dans l’espace de l’arachnoïde entre ses travées, où cheminent aussi les vaisseaux sanguins distribués à la surface du cerveau.
La pie-mère est une fine couche de tissu conjonctif lâche composée de fibres de réticuline, de fibres élastiques et de cellules aplaties, intimement accolée au système nerveux central.
Les péricytes sont de petites cellules musculaires lisses ovalaires à faible capacité contractile qui couvrent 20 % de la face externe des capillaires cérébraux.
La membrane basale des capillaires cérébraux mesure environ 20 nm d’épaisseur, et les pieds astrocytaires recouvrent 95 % des capillaires du cerveau.
De l’extérieur vers le cerveau : dure-mère, arachnoïde, pie-mère
★ À maîtriser
📌 La substance grise contient les corps cellulaires neuronaux, leurs dendrites, des cellules gliales et presque toutes les synapses ou communications entre neurones.
📌 La substance blanche se trouve dans la partie interne des hémisphères cérébraux et dans la partie externe de la moelle épinière ; elle contient des axones et des cellules gliales et sert de voie de transit à l’information nerveuse.
Compléments
La substance grise se trouve dans :
le cortex externe des hémisphères cérébraux
les noyaux gris centraux
le tronc cérébral
la partie interne de la moelle épinière
La substance grise est très vascularisée en raison de son activité métabolique intense.
Dans les hémisphères cérébraux, la substance grise contient notamment :
Dans les hémisphères cérébraux, la substance blanche contient notamment : des fibres myélinisées, des capillaires moins denses que dans la substance grise, des astrocytes fibreux, des oligodendrocytes, de la microglie
Grise : corps cellulaires et synapses ; blanche : axones myélinisés
★ À maîtriser
📌 Les principaux types de cortex se distinguent par leur nombre de couches : l’archéocortex de l’hippocampe en possède quatre, le paléocortex du gyrus piriforme trois et le néocortex des cortex moteur et visuel six.
Les six couches du néocortex, de la superficie vers la profondeur, sont :
Le cervelet présente un cortex cérébelleux en surface et une substance blanche en profondeur, avec des noyaux profonds de substance grise.
Le cortex cérébelleux comporte trois couches, de la surface vers la profondeur :
Les cellules de Purkinje sont de grands neurones en forme de poire dont l’axone descend à travers la couche des grains jusqu’aux noyaux profonds du cervelet et dont l’arbre dendritique s’étend dans toute la couche moléculaire.
Compléments
Le cortex cérébral compte 2,6 milliards de neurones disposés en couches, dont le nombre varie selon la localisation.
La couche I du néocortex est une zone densément synaptique contenant peu de neurones, des cellules horizontales de Cajal et les ramifications des dendrites apicales des cellules pyramidales.
Les couches II et IV du néocortex sont des couches d’interneurones contenant notamment des cellules étoilées ; les petites cellules pyramidales de la couche II projettent leurs dendrites dans la couche I et leur axone dans la substance blanche.
La couche III contient des cellules pyramidales de taille moyenne dont les axones forment de longues fibres d’association, ainsi que des cellules en panier dont les axones s’arborisent autour des corps cellulaires pyramidaux.
La couche V contient de grandes cellules pyramidales, dont les cellules de Betz du cortex moteur, qui font synapse avec les motoneurones dans la moelle épinière.
La couche moléculaire cérébelleuse, externe et épaisse, contient de nombreuses fibres non myélinisées et peu de petits neurones ; elle participe à l’intégration des signaux, à l’affinement des réponses et à la coordination.
La couche moléculaire cérébelleuse contient des cellules étoilées dans sa partie haute et des cellules en panier dans sa partie basse.
Les cellules granulaires sont parmi les plus petits et les plus nombreux neurones du système nerveux ; leurs dendrites font synapse avec les fibres moussues dans des rosettes formant des glomérules.
Les afférences proprioceptives des fibres moussues proviennent :
L’axone unique d’une cellule granulaire remonte à travers la couche moléculaire puis se divise en deux fibres qui cheminent en sens opposés, parallèlement à la surface corticale, et font synapse avec les arbres dendritiques de plusieurs cellules de Purkinje.
Cervelet : moléculaire, Purkinje, grains
★ À maîtriser
Dans la moelle épinière, la substance blanche est formée de faisceaux d’axones alignés et entourés d’une gaine de myéline.
La corne antérieure de la substance grise médullaire contient les corps cellulaires de grands neurones moteurs périphériques, dont les axones passent par les racines nerveuses et les nerfs périphériques jusqu’aux muscles.
Les ganglions rachidiens postérieurs contiennent les corps cellulaires de neurones sensitifs pseudo-unipolaires, entourés de cellules capsulaires ou satellites, et ne comportent aucune synapse.
📌 Une fibre myélinisée possède une gaine de myéline développée et isolante, une fibre amyélinique une simple gaine cellulaire et une fibre nue aucune gaine ; les fibres nues sont les plus rares et très fines.
📌 L’épinèvre entoure le tronc nerveux, le périnèvre entoure chaque faisceau et l’endonèvre est le tissu conjonctif lâche situé à l’intérieur des faisceaux.
Compléments
La corne postérieure de la moelle épinière contient des interneurones impliqués dans certaines réponses réflexes rapides qui ne nécessitent pas l’intervention du cortex cérébral, comme le réflexe postural.
Un tronc nerveux est constitué de plusieurs faisceaux, chacun comprenant des fibres nerveuses myélinisées et non myélinisées.
Chaque faisceau nerveux est entouré d’environ une dizaine de couches de cellules périneurales aplaties, disposées concentriquement, reliées par des jonctions intercellulaires, séparées par du collagène et recouvertes d’une membrane basale.
L’endonèvre contient les capillaires sanguins et les cellules immunitaires des faisceaux nerveux.
★ À maîtriser
📌 Une cellule de Schwann myélinise un seul axone, tandis qu’une cellule de Schwann entourant des fibres non myélinisées peut englober plusieurs axones sans produire de myéline.
Au repos, la membrane neuronale sépare les charges positives et négatives grâce à ses phospholipides non conducteurs ; son intérieur est négatif par rapport à l’extérieur, comme dans une pile électrique.
Un stimulus atteignant le seuil ouvre les canaux ioniques potentiel-dépendants et provoque des mouvements de Na⁺ et de K⁺, inversant brutalement et transitoirement le potentiel de membrane ; le potentiel d’action obéit à la loi du tout ou rien et se propage sans atténuation.
La conduction saltatoire repose sur l’ouverture des canaux Na⁺ aux nœuds de Ranvier et permet une propagation rapide et économe en énergie, l’excitation étant confinée à de petites régions.
Le transport axonal déplace continuellement des organites et des protéines entre le corps cellulaire et l’axone, dont le cytoplasme est appelé axoplasme ; la synthèse protéique a lieu dans le corps cellulaire, pas dans l’axone.
📌 Le transport antérograde ou orthograde va du soma vers l’extrémité axonale et est assuré par les kinésines, tandis que le transport rétrograde va de l’extrémité axonale vers le soma et est assuré par la dynéine.
Compléments
Une cellule de Schwann myélinise un seul internœud, dont la longueur varie de 200 μm à 2 mm, et les internœuds successifs sont séparés par des nœuds de Ranvier.
L’épaisseur de la myéline augmente avec le diamètre de l’axone et sa vitesse de conduction, qui est de 15 à 100 m/s.
La gaine de myéline se forme par enroulement de la cellule de Schwann autour de l’axone ; le cytoplasme s’amincit au fil des tours jusqu’à l’accolement des membranes plasmiques, produisant l’alternance de bandes claires et sombres.
La Myelin Basic Protein (MBP) et la Myelin Associated Glycoprotein (MAG) sont des exemples de protéines d’adhésion reliant les membranes de la gaine de myéline.
Les pompes Na⁺/K⁺ ATPases présentes sur la membrane entretiennent le gradient électrique de base au repos, tandis que les canaux ioniques sont inactifs.
À l’arrivée du potentiel d’action à la terminaison synaptique, le neurotransmetteur est libéré et peut stimuler ou inhiber la cellule postsynaptique.
Le cytosquelette axonal comprend des microfilaments d’actine, des neurofilaments et des microtubules ; chaque microtubule mesure 25 nm de diamètre et comprend 13 protofilaments de tubuline alpha et bêta.
Le transport antérograde rapide, assuré par les kinésines, avance à 200 à 400 mm par jour et véhicule des vésicules de 40 à 60 nm formées par l’appareil de Golgi, contenant notamment des protéines de renouvellement membranaire, des enzymes de synthèse des neurotransmetteurs et leurs précurseurs.
Le transport antérograde lent avance à 0,2 à 0,4 mm par jour, renouvelle 80 % des protéines totales de l’axone et dépend du type d’axone.
Kinésine : vers l’extrémité ; dynéine : retour au soma
★ À maîtriser
L’acétylcholine et le glutamate sont des neurotransmetteurs excitateurs qui ouvrent des récepteurs-canaux ligand-dépendants, entraînent l’entrée d’ions positifs et peuvent atteindre le seuil du potentiel d’action.
Le GABA et la glycine sont des neurotransmetteurs inhibiteurs qui ouvrent des récepteurs-canaux ligand-dépendants, provoquent l’entrée d’ions négatifs et hyperpolarisent la cellule, ce qui inhibe sa dépolarisation.
La dopamine et la sérotonine agissent comme neurotransmetteurs de type monoamine sur des récepteurs associés à des seconds messagers, qui ne sont pas des canaux, et modifient la sensibilité globale de la cellule à la dépolarisation par neuromodulation.
Compléments
Excitation dépolarise ; inhibition hyperpolarise ; neuromodulation change la sensibilité
| Couche | Tissu et structure | Rôle ou position |
|---|---|---|
| Dure-mère | Deux feuillets de tissu conjonctif dense | Protection du système nerveux central |
| Arachnoïde | Membrane lâche, ajourée et non vascularisée | Circulation du liquide céphalo-rachidien et des vaisseaux |
| Pie-mère | Fine couche lâche avec fibres et cellules aplaties | Adhère intimement à la surface du système nerveux central |
| Transport | Direction | Moteur |
|---|---|---|
| Antérograde | Soma vers l’extrémité de l’axone | Kinésine |
| Rétrograde | Extrémité de l’axone vers le soma | Dynéine |
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1. À propos des racines nerveuses spinales :
2. Lors de la neurulation, quelles sont les réponses exactes concernant la succession des étapes ?
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À quelle organisation le système nerveux central appartient-il ?
À l’organisation du système nerveux.
Quelle structure est indiquée comme constituant le système nerveux central ?
Le cerveau.
Quels éléments comprennent le système nerveux périphérique ?
Les racines nerveuses, les nerfs crâniens, le système nerveux autonome et ses ganglions.
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