Fiche de révision : Introduction au système nerveux

📋 Plan du Cours

1. Histologie du tissu nerveux
2. Le neurone : structure et diversité
3. Propriétés du neurone
4. Cellules gliales du système nerveux central
5. Cellules gliales du système nerveux périphérique
6. Encéphale : irrigation et liquide céphalo-rachidien
7. Cervelet, tronc cérébral et diencéphale
8. Aires sensorielles : vision, audition, goût et odorat
9. Aires motrices : motricité volontaire et langage
10. Aires associatives et intégration du langage
11. Moelle épinière : relais et racines nerveuses

📖 1. Histologie du tissu nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Neurone : Cellule spécialisée du tissu nerveux qui reçoit, intègre et transmet l’information sous forme de signaux électriques et chimiques.
• Cellules gliales : Population cellulaire du tissu nerveux qui soutient, protège et module le fonctionnement des neurones, avec des rôles différents selon la localisation.
• Système nerveux central : Ensemble du tissu nerveux regroupant encéphale et moelle épinière, où les neurones et les cellules gliales forment des réseaux organisés.
• Système nerveux périphérique : Ensemble reliant le système nerveux central aux organes et aux récepteurs sensoriels via nerfs et structures associées.

📝 Points essentiels

• Le neurone possède une structure organisée en compartiments spécialisés pour la réception, l’intégration et la transmission du message nerveux.
• La diversité structurale des neurones correspond à des variations d’organisation qui adaptent leurs propriétés de conduction et de communication.
• Les propriétés du neurone portent sur la capacité à générer et propager un signal électrique le long de ses prolongements.
• Les cellules gliales du système nerveux central et celles du système nerveux périphérique n’ont pas les mêmes rôles selon leur localisation.
• Le système nerveux central comprend l’encéphale et la moelle épinière, qui assurent l’intégration et le traitement des informations.
• Le système nerveux périphérique comprend les nerfs et les récepteurs sensoriels, qui relient l’organisme aux stimuli et aux commandes motrices.

💡 Astuce mémo

Neurone = message; Glie = soutien; Central = traitement (encéphale+moelle); Périphérique = liaison (nerfs+récepteurs).

📖 2. Le neurone : structure et diversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps cellulaire : Le corps cellulaire est la partie principale du neurone où se situe l’essentiel de la cellule nerveuse.
• Axone : L’axone est le prolongement du neurone qui conduit l’influx nerveux jusqu’aux terminaisons.
• Dendrites : Les dendrites sont des prolongements plus courts qui partent du corps cellulaire et augmentent la surface d’entrée.
• Bouton synaptique : Le bouton synaptique est l’extrémité renflée de l’axone qui établit des contacts avec d’autres cellules.
• Gaine de myéline : La gaine de myéline est une enveloppe riche en lipides et protéines qui entoure certains axones et facilite la conduction.

📝 Points essentiels

• Un neurone possède un corps cellulaire et un axone, tandis que des dendrites partent du corps cellulaire.
• La longueur de l’axone peut atteindre environ 1 m, par exemple dans la moelle épinière.
• Les dendrites augmentent la surface disponible pour recevoir des informations.
• La gaine de myéline est interrompue par des nœuds de Ranvier environ tous les millimètres.
• Le bouton synaptique forme des jonctions appelées synapses avec d’autres cellules nerveuses ou musculaires.
• La taille des neurones varie fortement : le diamètre du corps cellulaire peut aller d’environ 5 μm à 135 μm.

💡 Astuce mémo

Axone = long trajet ; Dendrites = entrées ; Myéline = “autoroute” avec nœuds de Ranvier.

📖 3. Propriétés du neurone

🔑 Notions clés & Définitions

• Loi du tout ou rien : La loi du tout ou rien décrit que, dès qu’une stimulation adéquate déclenche l’influx, son intensité reste identique quel que soit le type de stimulus.
• Cellules gliales : Les cellules gliales sont des cellules du tissu nerveux qui soutiennent et participent au fonctionnement du système nerveux sans produire de potentiels d’action.
• Astrocytes : Les astrocytes sont des cellules gliales qui entourent capillaires sanguins et neurones et contribuent à la barrière hémato-encéphalique.
• Oligodendrocytes : Les oligodendrocytes sont des cellules gliales qui forment la gaine de myéline dans le système nerveux central.
• Cellules de Schwann : Les cellules de Schwann sont des cellules de soutien du système nerveux périphérique qui enroulent la myéline autour de l’axone.

📝 Points essentiels

• La conduction de l’influx nerveux se fait le long de l’axe du neurone, depuis les dendrites jusqu’aux boutons terminaux.
• La vitesse de conduction peut atteindre 100 m/s dans les plus grosses fibres nerveuses.
• Les neurones sont très sensibles aux excitations et ne produisent un influx que si la stimulation est adéquate.
• Les cellules gliales sont en général plus petites que les neurones (environ 5 fois) mais beaucoup plus nombreuses (environ 50 fois).
• Dans le système nerveux adulte, les cellules gliales peuvent se multiplier et se diviser.
• Les astrocytes ancrent neurones et capillaires à leur source de nutriments et participent à la barrière hémato-encéphalique.

💡 Astuce mémo

Tout ou rien : stimulus suffisant = même intensité, puis ça file le long de l’axone (jusqu’aux boutons).

📖 4. Cellules gliales du système nerveux central

🔑 Notions clés & Définitions

• Cortex cérébral : Le cortex cérébral est la couche de surface du cerveau où se répartissent des aires spécialisées pour recevoir, produire et intégrer l’information nerveuse.
• Aires sensitives : Les aires sensitives sont des zones corticales qui reçoivent et interprètent les influx provenant des sensations.
• Aires motrices : Les aires motrices sont des zones corticales qui déclenchent les mouvements volontaires en commandant des muscles.
• Aires associatives : Les aires associatives sont des zones corticales qui réalisent des intégrations complexes liées notamment à la mémoire, aux émotions et au raisonnement.
• Moelle épinière : La moelle épinière est un organe du système nerveux central, situé dans le canal rachidien, qui sert de relais entre le corps et l’encéphale.

📝 Points essentiels

• Le cerveau est séparé en deux hémisphères reliés par une bande de fibres appelée corps calleux.
• Le cortex cérébral comporte des aires sensitives, motrices et associatives aux fonctions distinctes.
• Les aires sensitives incluent notamment l’aire somesthésique primaire, l’aire visuelle primaire, l’aire auditive primaire et l’aire gustative primaire.
• Les aires motrices incluent l’aire motrice primaire et l’aire motrice du langage (aire de Broca).
• L’aire de Broca est située dans l’hémisphère gauche pour 97% des personnes et participe à la production et à la compréhension du langage.
• Les aires associatives comprennent notamment l’aire somesthésique associative, l’aire visuelle associative, l’aire auditive associative et l’aire de Wernicke (hypothétiquement).

💡 Astuce mémo

Sensitif = Sens, Moteur = Mouvement, Associatif = Sens + Mémoire/émotions/raisonnement.

📖 5. Cellules gliales du système nerveux périphérique

📖 6. Encéphale : irrigation et liquide céphalo-rachidien

🔑 Notions clés & Définitions

• Liquide céphalo-rachidien : Liquide circulant dans les espaces du système nerveux central, qui baigne l’encéphale et la moelle épinière.
• Irrigation cérébrale : Apport sanguin aux structures de l’encéphale, indispensable au fonctionnement des tissus nerveux.
• Potentiel de repos : Valeur du potentiel de membrane d’un neurone lorsqu’il n’est pas stimulé, proche d’une charge stable.
• Potentiel d’action : Variation rapide du potentiel de membrane d’un neurone déclenchée par un stimulus, suivant une séquence de phases.

📝 Points essentiels

• Le potentiel de repos d’un neurone au repos est proche de -70 mV.
• Un stimulus provoque un potentiel d’action et le potentiel de membrane suit une séquence prédéterminée de changements.
• L’influx nerveux le long d’un neurone est un message électrique produit par le flux d’ions à travers la membrane plasmique.
• Le cytoplasme est plus négatif que le milieu extracellulaire, ce qui explique l’existence d’une différence de charge de part et d’autre de la membrane.
• Dans le milieu extracellulaire, le principal cation est Na+ (avec aussi K+), tandis que dans le cytoplasme K+ domine et Na+ est beaucoup plus faible.
• Dans le milieu extracellulaire, l’anion le plus abondant est Cl-, alors que dans le cytoplasme l’anion principal correspond à un ensemble de substances chargées négativement (A-).

💡 Astuce mémo

Repos ≈ -70 mV ; Stimulus → Potentiel d’action (séquence fixe) ; Na+ dehors / K+ dedans ; Cl- dehors / A- dedans.

📖 7. Cervelet, tronc cérébral et diencéphale

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel de repos : Le potentiel de repos est la valeur typique du potentiel de membrane d’un neurone au repos, autour de −70 mV dans le cours.
• Potentiel d’action : Le potentiel d’action est la réponse électrique déclenchée par un stimulus, correspondant à une séquence prédéterminée de changements de potentiel.
• Période réfractaire : La période réfractaire est l’intervalle où le neurone devient insensible à une dépolarisation trop proche.
• Conduction saltatoire : La conduction saltatoire est la propagation du potentiel d’action qui « saute » de nœud de Ranvier en nœud de Ranvier grâce à la myéline.
• Synapse : La synapse est une jonction qui assure la communication entre neurones et entre cellules sensorielles spécifiques et neurones sensitifs.

📝 Points essentiels

• Le potentiel de membrane au repos est proche de −70 mV.
• Un stimulus déclenche un potentiel d’action quand la dépolarisation atteint le seuil d’excitation.
• La propagation se fait dans le sens avant, car la région arrière ne peut pas générer un nouveau potentiel d’action pendant la période réfractaire.
• L’intensité du stimulus est reflétée par la fréquence des potentiels d’action (nombre par seconde), pas par leur amplitude.
• Un stimulus fort produit une fréquence plus élevée car les intervalles entre potentiels d’action sont plus courts.
• La vitesse de propagation augmente avec le diamètre de l’axone et avec la conduction saltatoire via la myéline.

💡 Astuce mémo

Seuil → vague → période réfractaire : la vague n’avance pas en arrière, elle « saute » en nœuds.

📖 8. Aires sensorielles : vision, audition, goût et odorat

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse : Jonction spécialisée qui assure la communication entre deux cellules nerveuses ou entre une cellule réceptrice sensorielle et un neurone sensitif.
• Cellule présynaptique : Cellule qui émet le message nerveux vers la synapse, en fournissant le signal de départ.
• Cellule postsynaptique : Cellule qui reçoit le message au niveau de la synapse et transforme le signal reçu en réponse.
• Synapse électrique : Type de synapse où le potentiel d’action passe directement entre cellules via des jonctions ouvertes.
• Synapse chimique : Type de synapse où la transmission nécessite des neurotransmetteurs car la fente synaptique sépare les deux cellules.

📝 Points essentiels

• Les synapses existent aussi entre des cellules réceptrices spécifiques (vue, odorat, ouïe, goût) et les neurones sensitifs.
• Dans une synapse électrique, des canaux intercellulaires laissent circuler des courants ioniques sans retard et sans perte d’intensité.
• La synapse électrique permet des réponses rapides et stéréotypées grâce au couplage direct des cellules.
• Dans une synapse chimique, la fente synaptique empêche la transmission directe du potentiel d’action vers la membrane postsynaptique.
• Le potentiel d’action arrivant au bouton terminal déclenche une cascade qui convertit le signal électrique en signal chimique, puis en signal électrique postsynaptique.
• Le message est transmis par des molécules intermédiaires appelées neurotransmetteurs dans les synapses chimiques.

💡 Astuce mémo

Électrique = direct (jonctions ouvertes) ; Chimique = pont chimique (fente + neurotransmetteurs).

📖 9. Aires motrices : motricité volontaire et langage

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse excitatrice : Synapse dont le neurotransmetteur tend à augmenter la probabilité de déclencher un potentiel d’action dans la cellule réceptrice.
• Synapse inhibitrice : Synapse dont le neurotransmetteur diminue la probabilité de déclencher un potentiel d’action en rendant le potentiel de membrane plus négatif.
• Sommation : Mécanisme d’intégration où les effets combinés de plusieurs synapses excitatrices et inhibitrices s’additionnent pour déterminer s’il y a dépolarisation suffisante.
• Neurotransmetteur : Substance chimique libérée par une cellule présynaptique qui modifie le potentiel de membrane de la cellule postsynaptique puis est éliminée rapidement.
• Plaque motrice : Zone de contact où l’information nerveuse est transmise du neurone moteur à la fibre musculaire.

📝 Points essentiels

• Les synapses inhibitrices ouvrent des canaux à chlorure, ce qui abaisse le potentiel de membrane et augmente la charge négative intracellulaire.
• L’hyperpolarisation rend la formation d’un potentiel d’action plus difficile, ce qui peut annuler les effets excitateur arrivant en même temps.
• Le type de récepteur et le type de canal déterminent si le neurotransmetteur produit un potentiel postsynaptique excitateur ou inhibiteur.
• Un potentiel d’action apparaît au niveau du cône d’implantation si l’effet combiné des courants ioniques excite suffisamment la membrane jusqu’au seuil.
• La transmission synaptique présente un délai d’environ 0,3 à 0,5 milliseconde à chaque synapse.
• Une substance est considérée comme neurotransmetteur si elle est présente dans les vésicules présynaptiques, modifie le potentiel postsynaptique, et est éliminée rapidement (dégradation ou recapture) pour revenir au réaj

💡 Astuce mémo

Excitateur = “ouvre la porte” (dépolarise) ; Inhibiteur = “met un frein” (Cl− → hyperpolarise) ; Sommation = “addition des signaux” au cône d’implantation.

📖 10. Aires associatives et intégration du langage

🔑 Notions clés & Définitions

• Plaque motrice : Zone de contact où l’information passe du neurone moteur à la fibre musculaire.
• Couplage stimulation–contraction : Processus reliant la stimulation de la fibre musculaire à la contraction musculaire.
• Sclérose en plaques : Maladie touchant les neurones, liée à des troubles immunitaires et à une atteinte de la myéline.
• Gaine de myéline : Enveloppe qui protège les fibres nerveuses et favorise la transmission du message nerveux.
• Macrophages : Cellules immunitaires impliquées dans l’endommagement de la myéline lors de la sclérose en plaques.

📝 Points essentiels

• La plaque motrice est le lieu de transmission de l’influx du neurone vers la fibre musculaire.
• La plaque motrice comprend plusieurs éléments structuraux à compléter sur le schéma (Fig16).
• La stimulation de la fibre musculaire déclenche un couplage menant à la contraction (Fig17).
• La sclérose en plaques est une maladie multifactorielle associée à des troubles immunitaires.
• Dans la sclérose en plaques, des macrophages endommagent les gaines de myéline.
• Les substances endogènes ou exogènes peuvent moduler la transmission synaptique en l’amplifiant ou en l’atténuant.

💡 Astuce mémo

Plaque motrice = Pont neurone→muscle ; Myéline = gaine protectrice attaquée par macrophages (Sclérose en plaques).

📖 11. Moelle épinière : relais et racines nerveuses

🔑 Notions clés & Définitions

• Transmission synaptique : Processus nerveux par lequel un message est transmis d’un neurone à un autre via des synapses, avec une intensité modulable.
• Circuits de la récompense : Réseaux cérébraux activés quand des informations sensorielles sont associées à quelque chose d’agréable, procurant un ressenti de plaisir.
• Neurones à dopamine : Population neuronale située à la base du cerveau qui libère la dopamine dans plusieurs zones cérébrales lors de sa stimulation.
• Récepteurs opioïdes : Récepteurs capables de se lier à des substances endogènes (enképhalines) et à des substances exogènes dérivées de l’opium (morphine, héroïne).
• Enképhalines : Substances endogènes capables d’être fixées par les récepteurs opioïdes et de moduler l’activité neuronale associée à la récompense.

📝 Points essentiels

• De nombreuses substances endogènes ou exogènes peuvent amplifier ou atténuer la transmission synaptique.
• Les circuits de la récompense sont activés quand des informations sensorielles sont couplées à un stimulus agréable.
• Les neurones à dopamine libèrent la dopamine notamment vers le cortex, impliqué dans l’émotivité, la motricité et l’attention.
• Les récepteurs opioïdes modèrent l’action des neurones inhibiteurs, ce qui influence la libération de dopamine.
• Des substances opioïdes exogènes comme l’héroïne peuvent se fixer sur les récepteurs opioïdes et modifier le fonctionnement du circuit de la récompense.

💡 Astuce mémo

Récompense = Dopamine + plaisir : dopamine libérée quand le sensoriel “vaut le coup”.

📊 Tableaux de synthèse

Synapse : électrique vs chimique

Potentiel d’action : stimulus et propagation

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre loi du tout ou rien : dès que la stimulation est adéquate, l’intensité de l’influx reste identique, mais la fréquence des potentiels d’action reflète l’intensité du stimulus.
2. Croire que les synapses inhibitrices “excitent” : elles ouvrent des canaux à chlorure, hyperpolarisent et rendent la formation d’un PA plus difficile.
3. Penser que la synapse chimique transmet directement le potentiel d’action : la fente synaptique empêche la transmission directe, d’où l’intervention des neurotransmetteurs.
4. Inverser les rôles des racines de la moelle : la racine dorsale contient des fibres sensitives, la racine ventrale des axones moteurs.
5. Oublier que la barrière hémato-encéphalique est sélective : elle ne bloque pas le passage de l’oxygène, du CO2, de l’alcool et de la plupart des anesthésiques.
6. Confondre excitateur/inhibiteur avec “type de synapse” uniquement : c’est le type de récepteur et de canal qui détermine si le neurotransmetteur produit un effet excitateur ou inhibiteur.
7. Croire que l’activité autonome est contrôlée volontairement : elle émerge du tronc cérébral jusqu’à la région sacrée et ne fait pas l’objet d’un contrôle conscient.

✅ Checklist Examen

1. Définir le neurone et expliquer sa fonction de réception, intégration et transmission du message nerveux.
2. Distinguer système nerveux central et périphérique et donner ce que chacun inclut (encéphale/moelle vs nerfs/récepteurs).
3. Décrire la structure d’un neurone : corps cellulaire, axone, dendrites, bouton synaptique, synapses, gaine de myéline et nœuds de Ranvier.
4. Donner les ordres de grandeur du corps cellulaire et de la longueur d’axone, et relier la diversité structurale à la conduction.
5. Expliquer les propriétés du neurone : influx nerveux, vitesse jusqu’à 100 m/s, sensibilité à la stimulation adéquate, loi du tout ou rien.
6. Décrire les cellules gliales : absence de potentiels d’action, rôle de soutien/modulation, taille vs nombre, multiplication chez l’adulte.
7. Citer les cellules gliales du SNC : astrocytes (barrière hémato-encéphalique, ancrage) et oligodendrocytes (gaine de myéline).
8. Citer les cellules gliales du SNP : cellules de Schwann et leur rôle dans la myélinisation.
9. Expliquer l’organisation du SNC : encéphale et moelle épinière, et le rôle de relais de la moelle.
10. Décrire l’encéphale : protection (boîte crânienne/méninges), parties (cervelet, tronc cérébral, diencéphale, cerveau) et fonctions générales.
11. Expliquer l’irrigation de l’encéphale : cercle artériel du cerveau, besoin continu en oxygène et glucose, conséquences d’une diminution.
12. Décrire la barrière hémato-encéphalique : composants histologiques et notion de sélectivité (ce qui passe).
13. Décrire le liquide céphalo-rachidien : rôle de protection, milieu d’échange, circulation autour de l’encéphale et de la moelle.
14. Localiser et caractériser les aires corticales : sensitives, motrices, associatives, avec exemples (somesthésique primaire, visuelle primaire, auditive primaire, gustative primaire; motrice primaire, Broca; Wernicke et a