Fiche de révision : Introduction aux neurosciences

Plan du Cours

  1. Champ des neurosciences
  2. Anatomie et propriétés neuronales
  3. Transmission de l’information nerveuse
  4. Neurones et organisation du système nerveux
  5. Aires cérébrales et théories historiques
  6. Plasticité et organisation cérébrale
  7. Striatum et pathologies associées
  8. Récompense et dilemme cortex-striatum

1. Champ des neurosciences

Notions clés & Définitions

  • Neurosciences : Étude scientifique de la structure et du fonctionnement du système nerveux, de l’échelle moléculaire aux organes et à l’organisme entier.

★ À maîtriser

  • Le système nerveux comprend le système nerveux central, le système nerveux périphérique et le système nerveux autonome.

📌 La neuro-anatomie étudie la morphologie et la connectivité du système nerveux, tandis que la neurophysiologie étudie le fonctionnement physiologique des neurones.

Compléments

  • Le système nerveux central comprend l’encéphale et la moelle épinière.

  • La neurologie étudie les effets cliniques des pathologies du système nerveux et leur traitement, tandis que la neuropsychologie étudie leurs effets sur la cognition, l’intelligence et les émotions.

  • La neuroendocrinologie étudie les liens entre le système nerveux et le système hormonal, tandis que les neurosciences cognitives étudient les liens entre système nerveux et cognition.

2. Anatomie et propriétés neuronales

Notions clés & Définitions

  • Neurone : Unité fonctionnelle de base du système nerveux, selon Cajal, prix Nobel en 1906.

★ À maîtriser

  • Le cerveau pèse environ 1,5 kg et représente 2 % du poids corporel, tout en consommant 20 % de l’oxygène et 25 % du sucre consommés par le corps.

  • Le cerveau contient environ 85 milliards de neurones et 120 milliards de cellules gliales, qui ne conduisent pas le courant mais alimentent et maintiennent l’architecture cérébrale.

  • Le cerveau possède plus de 100 000 milliards de synapses et chaque neurone peut établir jusqu’à 10 000 connexions avec d’autres neurones.

Compléments

  • Le cortex déplié mesure environ 2 mètres et est dix fois plus étendu que celui du singe.

  • Le cerveau compte environ 200 types de neurones et le diamètre de leur corps cellulaire varie de 5 à 120.

3. Transmission de l’information nerveuse

Notions clés & Définitions

  • Excitabilité : Capacité du neurone à produire un signal bioélectrique appelé influx nerveux ou potentiel d’action.

★ À maîtriser

  • 🔄 L’influx nerveux suit ce trajet :

    1. du péricaryon
    2. le long de l’axone
    3. jusqu’aux terminaisons axonales
  • L’amplitude d’un potentiel d’action est identique pour tous les potentiels d’action et vaut 100 millivolts ; l’information varie par la fréquence des potentiels d’action.

  • À la synapse, l’arrivée de l’influx ouvre les canaux calciques, déclenche l’exocytose du neurotransmetteur dans la fente synaptique, puis sa capture par des récepteurs dendritiques peut déclencher un potentiel d’action dans le péricaryon.

Compléments

  • Les dendrites recueillent les informations et un neurone peut présenter en moyenne jusqu’à 7 000 connexions dendritiques.

  • La myéline accélère la transmission dans les connexions neuronales, et le cours indique que le bébé ne possède pas de myéline à la naissance.

  • Les potentiels d’action afférents peuvent être excitateurs (+) ou inhibiteurs (−) et sont sommés dans le péricaryon.

Astuce mémo

Du péricaryon à l’axone, puis de la synapse aux récepteurs.

4. Neurones et organisation du système nerveux

★ À maîtriser

📌 Les neurones afférents ou sensitifs transmettent les informations de la périphérie vers le système nerveux central, tandis que les neurones efférents ou moteurs transmettent des consignes aux muscles ou aux glandes.

  • Le traitement des influx nerveux nécessite un niveau d’organisation supérieur constitué de zones cérébrales spécialisées qui analysent et commandent.

Compléments

  • Les neurones sensitifs peuvent être spécialisés dans la chaleur, la pression, la tension, la vision ou la température.

  • Les éléments du système nerveux central cités sont :

    • la moelle épinière
    • le tronc cérébral
    • le cervelet
    • le cerveau

Astuce mémo

Les afférents remontent l’information ; les efférents transmettent une commande.

5. Aires cérébrales et théories historiques

Notions clés & Définitions

  • Localisationnisme : Théorie selon laquelle une aire cérébrale correspond à une fonction.

★ À maîtriser

  • En 1909, Brodmann a établi, à partir de l’étude histologique du cortex, une carte de 52 aires fondée sur les variations du nombre de couches et des types de neurones.

Compléments

  • Dans les années 1950, les microélectrodes ont contribué au développement des techniques d’étude du cerveau ; la mesure du magnétisme cérébral apparaît dans les années 1960 et l’imagerie cérébrale progresse fortement à partir des années 1970.

  • Le scanner et l’IRM ont fourni des images précises du cerveau dans les années 1990.

  • La théorie de Mac Lean décrit trois cerveaux relativement indépendants empilés au cours de l’évolution : le cerveau reptilien, le cerveau paléomammalien et le cerveau néomammalien.

  • Dans le modèle de Mac Lean, le cerveau reptilien est associé à l’instinct, aux sensations et à la préservation, le système limbique aux pulsions, aux émotions et à la mémoire à long terme, et le néocortex à la raison, à la logique, à la conscience et au langage.

6. Plasticité et organisation cérébrale

★ À maîtriser

  • L’étude de l’apprentissage du jonglage pendant trois mois a montré à l’IRM une modification morphologique de zones corticales liées aux apprentissages moteurs. - Draganski, 2004

  • L’apprentissage modifie structurellement le cerveau de manière progressive et lente.

📌 Les aires de Brodmann restent utiles, mais leurs fonctions s’inscrivent dans des circuits complexes et interconnectés plutôt que dans une correspondance simple entre une aire et une fonction.

Compléments

  • Le cours rejette la théorie des trois cerveaux de Mac Lean, tout en indiquant qu’elle reste populaire et qu’elle a été favorisée par son arrière-fond philosophique et sa compatibilité avec la théorie freudienne.

  • Les fonctions vitales automatisées citées sont :

    • la respiration
    • le fonctionnement cardiaque
    • la déglutition
    • le clignement des paupières
  • Le cervelet participe aux capacités motrices, à l’apprentissage moteur et à la mémoire à long terme.

Astuce mémo

Apprendre → modifier progressivement la structure cérébrale.

7. Striatum et pathologies associées

Notions clés & Définitions

  • Addiction : Dépendance physique ou psychologique à une substance ou à un comportement, entraînant perte de contrôle et conséquences négatives sur la vie quotidienne malgré la conscience de ses effets néfastes.

★ À maîtriser

  • L’expérience d’autostimulation d’Olds et Milner, menée à Montréal en 1954, a montré qu’une minorité de rats revenait appuyer pour recevoir des décharges électriques lorsque l’électrode touchait l’aire septale, reliée au noyau accumbens et au striatum.

  • Le striatum participe au mouvement volontaire ou automatique et les troubles liés à la dopamine peuvent affecter cette fonction motrice.

  • La maladie de Parkinson est associée à un déficit en dopamine dû à la destruction de neurones spécifiques et se manifeste notamment par une lenteur, une raideur et des tremblements.

Compléments

  • La maladie de Huntington est associée à une dégénérescence du striatum et peut provoquer une démarche instable, de l’agitation, des tics, des troubles émotionnels et intellectuels, de l’agressivité ou un repli sur soi.

  • Le syndrome de Gilles de la Tourette est associé à un excès de dopamine.

8. Récompense et dilemme cortex-striatum

★ À maîtriser

  • Le circuit de la récompense produit de la dopamine et du plaisir en réponse à cinq besoins cités : manger, la sexualité, obtenir un statut social, explorer pour recueillir des informations et optimiser les dépenses énergétiques.

  • La dopamine produite en réponse aux besoins participe au circuit de la récompense, base de la motivation intrinsèque.

  • Le cours oppose les intentions du cortex, orientées vers des objectifs de long terme comme réviser, faire un régime ou moins polluer, aux pulsions du striatum, orientées vers des récompenses immédiates et des comportements potentiellement addictifs.

Compléments

  • Selon Bohler dans Le bug humain (2019, R. Laffont), le cerveau humain associe un accélérateur orienté vers la survie en milieu pauvre et un frein lié à l’éducation et au néocortex.

  • Le cours présente comme orientations possibles une valorisation de la connaissance, des activités choisies et des circuits courts, ou une amplification des pulsions par les loisirs compétitifs et les addictions.

Astuce mémo

Le cortex vise le long terme ; le striatum favorise les récompenses immédiates.

Teste tes connaissances

Teste tes connaissances sur Introduction aux neurosciences avec 9 questions à choix multiples et corrections détaillées.

1. Quelle affirmation exprime le rôle fondamental du neurone dans le système nerveux ?

2. Quelle caractéristique distingue les cellules gliales des neurones dans le cerveau ?

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Révisez avec les flashcards

Mémorisez les concepts clés de Introduction aux neurosciences avec 10 flashcards interactives.

Qu’étudie la neuro-anatomie ?

La morphologie et la connectivité du système nerveux.

Quel pourcentage du poids corporel le cerveau représente-t-il ?

Environ 2 %.

Que comprend le système nerveux central ?

L’encéphale et la moelle épinière.

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