Fiche de révision : Neurophysiologie du système nerveux

Plan du Cours

  1. Fondements et histoire du lien psyché-soma
  2. Psychopathologie et psychosomatique
  3. Mécanismes du stress et du corps
  4. Évaluation et prise en charge clinique
  5. Organisation et fonctionnement du neurone
  6. Potentiels de repos et d’action
  7. Myéline, conduction et sclérose en plaques
  8. Transmission synaptique, cellules gliales et formes neuronales
  9. Construction cérébrale avant la naissance
  10. Développement, plasticité et vieillissement cérébraux
  11. Localisation cérébrale et repères anatomiques
  12. Protéger et irriguer le cerveau
  13. Le cortex et ses lobes
  14. Les structures cérébrales profondes
  15. Tronc cérébral et nerfs crâniens
  16. Cervelet, moelle épinière et croisements des voies nerveuses
  17. Système nerveux périphérique et autonome
  18. Plasticité cérébrale et récupération
  19. Rééducation et expériences de plasticité cérébrale
  20. Limites et effets maladaptés
  21. Traumatisme crânien et conséquences
  22. Syndrome du bébé secoué et rôle du psychologue en neuro-rééducation

Repères chronologiques

  1. 1824Pierre Flourens montre par des lésions chez l’animal qu’on ne retrouve pas les organes cérébraux postulés par la phrénologie.
  2. 1861Paul Broca associe la perte de la parole de son patient Leborgne, dit « Tan », à une lésion du lobe frontal gauche, correspondant à la future aire de Broca.
  3. 1953Henry Molaison subit l’ablation de la partie interne des deux lobes temporaux, hippocampes compris, pour traiter une épilepsie rebelle.

1. Fondements et histoire du lien psyché-soma

Notions clés & Définitions

  • Neurophysiologie : Étude du fonctionnement du système nerveux central, du système nerveux périphérique et des muscles, notamment de leur activité électrique, mesurée par des techniques électrophysiologiques telles que l’électroencéphalographie et l’électromyographie.

★ À maîtriser

  • En clinique, une plainte doit d’abord être évaluée pour écarter une cause organique avant de conclure à une origine psychologique.

  • Une maladie organique réelle peut être aggravée ou améliorée par des facteurs psychologiques comme le stress, l’anxiété ou la dépression.

  • Hippocrate (vers -400 av. J.-C.) propose que l’équilibre du sang, du flegme, de la bile jaune et de la bile noire conditionne la santé physique et psychique.

📌 Descartes (1641) défend le dualisme de la res cogitans, l’esprit libre et hors de l’étendue, et de la res extensa, le corps étendu, mécanique et déterminé, tandis que Spinoza (1677) considère le corps et l’esprit comme deux aspects d’une même substance.

Compléments

📌 Le psychisme désigne l’ensemble des processus mentaux conscients ou inconscients, tandis que le soma désigne le corps dans toutes ses dimensions, notamment nerveuse, endocrinienne, immunitaire et sensorimotrice.

  • J. Caston résume l’unité du corps et de l’esprit par la formule « L’homme est une unité ».

  • Dans l’exemple de l’eczéma, le stress augmente le risque de poussées, mais les plaques restent réelles, visibles et mesurables.

  • La trépanation préhistorique consiste à percer le crâne par découpage ou forage au silex, et certains patients survivaient à l’opération.

  • Galien (IIe siècle) soutient que le tempérament influence la vulnérabilité aux maladies, en associant notamment le tempérament colérique à l’impulsivité et à l’exubérance, et le tempérament mélancolique à l’anxiété et à la suspicion.

  • Au Moyen Âge, la saignée sert à réguler les humeurs et traite des troubles psychiques par une intervention corporelle.

  • Vésale (1543) contribue au développement de l’observation anatomique rigoureuse en nommant les structures du corps à partir de la dissection humaine.

Astuce mémo

Psyché et soma sont distingués pour enseigner, mais inséparables en clinique.

2. Psychopathologie et psychosomatique

Notions clés & Définitions

  • Dissociation psychique : Janet, 1907 - Fragmentation de certaines fonctions mentales pouvant se manifester par des symptômes corporels.

★ À maîtriser

  • Freud et Breuer associent, dans le cas d’Anna O. (Bertha Pappenheim), des conflits inconscients à leur conversion en symptômes physiques dans Études sur l’hystérie (1895).

📌 Le trouble de conversion, aussi appelé trouble à symptomatologie neurologique fonctionnelle, suppose un ou plusieurs symptômes moteurs volontaires ou sensoriels, une incompatibilité clinique avec des affections reconnues, l’absence de meilleure explication par un autre trouble médical ou mental, et une détresse significative ou une altération du fonctionnement justifiant une évaluation médicale.

  • Franz Alexander (1950) associe historiquement l’ulcère gastro-duodénal à un tempérament anxieux et à des conflits autour de la colère et de la dépendance, mais la plupart des ulcères sont dus à Helicobacter pylori ou à des médicaments anti-inflammatoires, le stress étant un facteur aggravant.

📌 La pensée opératoire décrite par l’École de Paris (années 1960) se caractérise par une pauvreté de la vie fantasmatique et une difficulté à symboliser les affects, tandis que l’alexithymie décrite par Nemiah et Sifneos (1970) désigne la difficulté à identifier et nommer ses émotions.

Compléments

  • Charcot (1887) étudie l’hystérie à la Salpêtrière par l’hypnose et montre que le psychisme peut influencer le fonctionnement corporel.

3. Mécanismes du stress et du corps

★ À maîtriser

  • 🔄 La cascade hormonale du stress se déroule ainsi : l’hypothalamus sécrète du CRH, le CRH stimule l’hypophyse, qui libère de l’ACTH, l’ACTH stimule les glandes surrénales, qui produisent du cortisol

📌 La voie longue transmet l’information du thalamus au cortex pour un traitement conscient et lent, tandis que la voie courte la transmet du thalamus à l’amygdale pour un traitement automatique, rapide et hors conscience.

Compléments

  • McEwen (1998) décrit le circuit de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, ou axe HPA.

  • L’amygdale agit notamment sur (Joseph LeDoux, 2000) :

    • la fréquence cardiaque
    • la tension artérielle
    • l’activité intestinale
  • Ader et Cohen (1975) montrent qu’une baisse de l’immunité peut être conditionnée chez le rat, et Ader popularise le terme psycho-neuro-immunologie en 1981.

  • Cohen, Tyrrell et Smith (1991) confirment que le stress augmente le risque d’infection chez l’être humain.

  • Chez des étudiants en période d’examens, le stress fait baisser les lymphocytes T (Kiecolt-Glaser et al., 1984).

📌 L’incapacité à fuir ou combattre une menace provoque rapidement des ulcères et une chute de l’immunité chez le rat, mécanisme appelé inhibition de l’action par Henri Laborit.

Astuce mémo

Hypothalamus → CRH → hypophyse → ACTH → surrénales → cortisol.

4. Évaluation et prise en charge clinique

★ À maîtriser

  • L’hyperthyroïdie est associée à l’anxiété, tandis que l’hypothyroïdie est associée à la dépression.

  • L’anorexie concerne environ 1 à 1,5 % des femmes au cours de la vie (HAS, 2010) et sa mortalité est environ 5 à 6 fois celle de la population du même âge (Arcelus et al., 2011).

  • Jean-Benjamin Stora (1999) plaide pour une prise en charge coordonnant soins médicaux et psychiques, tenant compte du contexte psychologique et social, s’appuyant sur l’alliance thérapeutique et reconnaissant le vécu du patient.

Compléments

  • Le cancer, la sclérose en plaques et la maladie de Parkinson peuvent s’accompagner d’un état dépressif ; le cours indique que 15 à 20 % des cancers du pancréas s’accompagnent d’un tel état.

  • Les corticoïdes et la cimétidine peuvent induire des symptômes dépressifs, voire psychotiques en cas d’abus.

  • Les outils psychologiques cités sont :

    • le TAS-20 pour l’alexithymie
    • le PSS pour le stress perçu
    • le HADS pour l’anxiété et la dépression
  • Les outils d’évaluation somatique comprennent le PHQ-15 pour la somatisation, l’EVA pour la douleur et le BPI pour la douleur chronique.

5. Organisation et fonctionnement du neurone

★ À maîtriser

  • Le système nerveux central comprend le cerveau et la moelle épinière, tandis que le système nerveux périphérique comprend les nerfs qui relient le SNC au reste du corps.

  • Le système sympathique favorise la fuite ou le combat, avec accélération cardiaque, dilatation des pupilles et ralentissement digestif, tandis que le parasympathique favorise le repos et la digestion, avec ralentissement cardiaque et récupération corporelle.

  • Golgi défend l’idée d’un réseau nerveux continu, tandis que Cajal observe des cellules indépendantes séparées par un espace et établit la doctrine du neurone, selon laquelle les neurones sont en contiguïté et non en continuité.

  • Les dendrites reçoivent les messages, le soma les intègre, l’axone les transmet et les terminaisons synaptiques les transmettent au neurone suivant.

Compléments

  • Nissl met au point une coloration révélant les corps cellulaires, tandis que Golgi invente en 1873 la réaction noire à l’imprégnation argentique, qui montre des neurones entiers.

  • Golgi et Cajal reçoivent ensemble le prix Nobel en 1906, bien que Golgi y soutienne publiquement la théorie du réseau continu.

  • La coloration de Nissl révèle les corps de Nissl autour du noyau et permet de compter les neurones et d’observer leur disposition en couches, tandis que la coloration de Golgi ne colore qu’une petite partie des neurones mais les révèle en entier avec leurs neurites.

  • Le cerveau ne possède pas de réserve d’énergie et dépend en permanence du glucose et de l’oxygène apportés par le sang.

  • L’expression d’un gène comprend la transcription de l’ADN en ARN messager dans le noyau, puis la traduction de l’ARN messager en protéine par les ribosomes dans le cytoplasme.

Astuce mémo

Dendrites → soma → axone → terminaisons synaptiques.

6. Potentiels de repos et d’action

★ À maîtriser

  • Au repos, l’intérieur du neurone est plus négatif que l’extérieur et le potentiel de membrane est d’environ −70 mV.

  • La pompe sodium-potassium consomme de l’ATP pour expulser 3 ions Na⁺ du neurone et faire entrer 2 ions K⁺, maintenant ainsi les gradients ioniques.

  • 🔄 Le potentiel d’action suit cinq phases :

    1. franchissement du seuil
    2. dépolarisation par entrée de Na⁺
    3. repolarisation par sortie de K⁺
    4. hyperpolarisation temporaire
    5. retour au potentiel de repos
  • Le seuil de déclenchement du potentiel d’action est d’environ −55 mV et la dépolarisation peut faire monter le potentiel jusqu’à +30 mV.

📌 Selon la loi du tout ou rien, un signal dépassant le seuil déclenche un potentiel d’action de forme et d’amplitude constantes, tandis qu’un signal sous le seuil n’en déclenche aucun.

Compléments

  • Pendant l’hyperpolarisation, le potentiel peut descendre vers −80 mV avant de revenir vers −70 mV.

  • Pendant la période réfractaire absolue, le neurone ne peut pas déclencher un nouveau potentiel d’action, tandis que pendant la période réfractaire relative, il ne le peut que difficilement.

Astuce mémo

Na⁺ entre pendant la dépolarisation ; K⁺ sort pendant la repolarisation.

7. Myéline, conduction et sclérose en plaques

Notions clés & Définitions

  • Myéline : Gaine isolante autour de l’axone, interrompue par les nœuds de Ranvier, où le signal peut être régénéré.

★ À maîtriser

📌 Dans un axone myélinisé, le signal saute d’un nœud de Ranvier à l’autre et peut atteindre 100 m/s, tandis que dans un axone nu il se régénère progressivement et avance à quelques mètres par seconde.

📌 Dans le SNC, un oligodendrocyte peut myéliniser plusieurs axones, tandis que dans le SNP une cellule de Schwann forme un seul segment de myéline.

  • Dans la sclérose en plaques, le système immunitaire attaque par erreur la myéline du SNC, ce qui ralentit la conduction saltatoire ou peut empêcher le signal de passer.

Compléments

  • La sclérose en plaques touche environ 120 000 personnes en France, trois patients sur quatre sont des femmes et la maladie débute le plus souvent entre 25 et 35 ans.

  • Dans le signe de Lhermitte, la flexion de la tête étire la moelle cervicale démyélinisée et déclenche une sensation de décharge électrique dans le dos.

8. Transmission synaptique, cellules gliales et formes neuronales

★ À maîtriser

  • 🔄 La transmission synaptique suit trois étapes :
    1. Le potentiel d’action atteint le bouton synaptique.
    2. Des vésicules libèrent des neurotransmetteurs dans la fente synaptique.
    3. Les neurotransmetteurs se fixent aux récepteurs du neurone suivant.

📌 Un neurotransmetteur excitateur rapproche le neurone suivant du seuil et favorise le potentiel d’action, tandis qu’un neurotransmetteur inhibiteur l’en éloigne ; l’effet de certains neurotransmetteurs dépend du récepteur activé.

  • Le glutamate est le principal neurotransmetteur excitateur du SNC, tandis que le GABA en est le principal neurotransmetteur inhibiteur.

📌 La lidocaïne bloque les canaux Na⁺ voltage-dépendants dans l’axone et empêche le potentiel d’action, tandis que le curare bloque la réception de l’acétylcholine au muscle et que la toxine botulique en bloque la libération à la synapse.

  • Les rôles gliaux comprennent :
    • Les oligodendrocytes et les cellules de Schwann fabriquent la myéline.
    • Les astrocytes assurent le soutien, la nutrition et la barrière hémato-encéphalique.
    • Les microglies assurent la défense immunitaire du cerveau.

Compléments

  • La dopamine peut être excitatrice ou inhibitrice selon ses récepteurs, et le récepteur D2 produit un effet inhibiteur.

  • Les principales actions pharmacologiques citées sont :

    • Les ISRS augmentent la sérotonine dans la fente synaptique.
    • Les benzodiazépines renforcent l’action du GABA.
    • Les antipsychotiques bloquent les récepteurs D2 de la dopamine.
  • Les neurones unipolaires possèdent un seul prolongement, les neurones bipolaires un axone et une dendrite, et les neurones multipolaires un axone et plusieurs dendrites.

Astuce mémo

Électrique dans l’axone → chimique dans la fente → électrique dans le neurone suivant.

9. Construction cérébrale avant la naissance

★ À maîtriser

  • La plaque neurale se creuse en gouttière puis se referme en tube neural vers 6 SA ; le système nerveux provient de l’ectoderme et les crêtes neurales donnent le système nerveux périphérique.

  • L’exposition in utero au valproate est associée à environ 10 % de risque de malformation et jusqu’à 30 à 40 % de risque de troubles du neurodéveloppement ; le valproate est contre-indiqué pendant la grossesse sauf situation exceptionnelle. - ANSM, 2015

  • Entre environ 8 et 24 SA, les neurones sont produits près des ventricules puis migrent le long de la glie radiaire pour former le cortex en six couches, de l’intérieur vers l’extérieur. - Rakic, 1972

  • Entre 28 et 40 SA, le cortex se plisse rapidement, les synapses se multiplient, la myélinisation débute et environ la moitié des neurones produits meurent par apoptose.

Compléments

📌 Une fermeture anormale du tube neural peut entraîner un spina bifida ou une anencéphalie, et l’acide folique (vitamine B9) avant la conception contribue à la prévention de ces anomalies.

  • Les mouvements spontanés apparaissent vers 7-8 SA et la réaction au toucher autour de la bouche vers 8-9 SA, avant le fonctionnement du cortex, sous l’action de la moelle et du tronc cérébral.

  • Les voies de la douleur rejoignent le cortex vers 24 SA, mais ce que le fœtus ressent reste débattu.

  • Le cerveau du nouveau-né pèse environ 350 à 400 g et contient presque tous ses neurones, tandis que les synapses et la myéline restent largement à construire.

Astuce mémo

Tube neural → régions → migration → connexions sensorielles → plissement.

10. Développement, plasticité et vieillissement cérébraux

★ À maîtriser

  • Après la naissance, le cerveau surproduit des synapses, renforce celles qui sont utilisées et élimine les autres ; l’élagage se poursuit jusqu’à la fin de l’adolescence.

  • La maturation cérébrale progresse des aires sensorielles vers le langage puis le cortex préfrontal, qui mûrit jusqu’à environ 25 ans.

📌 Dans le modèle du double système, le système émotionnel et de récompense devient réactif avant que le cortex préfrontal qui le contrôle soit mature, ce qui contribue à la prise de risque et à la recherche de sensations à l’adolescence. - Steinberg, 2008

  • Le cerveau adulte reste plastique principalement par le remodelage des synapses, auquel participent la microglie et les astrocytes.

📌 Dans le vieillissement normal, la vitesse de traitement, la mémoire de travail et la mémoire épisodique diminuent davantage que le vocabulaire, les connaissances générales et la mémoire procédurale, qui sont préservés ou s’améliorent.

📌 Lors d’un oubli bénin, un indice peut aider à retrouver l’information, tandis que dans l’amnésie de type Alzheimer l’indice n’aide pas parce que l’information n’a pas été stockée. - Braak et Braak, 1991

Compléments

  • Le pic de densité synaptique survient vers 1 an dans le cortex visuel et vers 3-4 ans dans le cortex préfrontal. - Huttenlocher et Dabholkar, 1997

📌 Selon la règle de Hebb, des neurones qui s’activent ensemble se connectent ensemble.

  • L’absence de pointage ou de réponse au prénom vers 12-18 mois est un signe d’alerte des troubles du spectre de l’autisme.

  • La plasticité diminue pendant les périodes sensibles sans disparaître, ce qui soutient l’intérêt d’une intervention précoce.

  • À partir d’environ 40 ans, le volume cérébral diminue d’environ 5 % par décennie, avec une accélération après 70 ans.

  • Selon la Lancet Commission, environ 45 % des démences sont liées à 14 facteurs modifiables, dont l’hypertension, la perte d’audition non appareillée, la sédentarité, le tabac, la dépression, l’isolement social, un faible niveau d’études, le diabète, l’obésité, l’alcool, la pollution, les traumatismes crâniens, la perte de vision et un LDL-cholestérol élevé.

Astuce mémo

Synapses utilisées → renforcées ; synapses inutilisées → éliminées.

11. Localisation cérébrale et repères anatomiques

★ À maîtriser

📌 La phrénologie de Gall, popularisée par Spurzheim, prétendait déduire les facultés du caractère des bosses du crâne, mais cette doctrine est fausse et n’a jamais été démontrée expérimentalement.

  • Les comportements complexes comme parler, aimer ou décider mobilisent des réseaux de régions qui coopèrent plutôt qu’une région cérébrale unique.

  • Le plan sagittal sépare la droite de la gauche, le plan frontal l’avant de l’arrière, et le plan horizontal le haut du bas ; le plan sagittal médian passe par la ligne médiane.

  • Le système nerveux central comprend l’encéphale — cerveau, tronc cérébral et cervelet — ainsi que la moelle épinière, tandis que le système nerveux périphérique comprend les nerfs crâniens et spinaux.

  • Le versant moteur du système nerveux périphérique comprend le système somatique volontaire, qui commande les muscles squelettiques, et le système autonome involontaire, qui agit sur le cœur, les muscles lisses et les glandes ; ce dernier comporte les branches sympathique et parasympathique.

  • Le cerveau compte environ 86 milliards de neurones et un nombre comparable de cellules non neuronales ; le cortex en contient environ 16 milliards et le cervelet environ 69 milliards, soit près de 80 % du total pour 10 % du volume. - Azevedo et al., 2009

📌 La substance grise, composée de corps cellulaires, dendrites et synapses, traite l’information, tandis que la substance blanche, composée d’axones myélinisés en faisceaux, relie les régions ; dans la moelle épinière, leur disposition est inversée, avec le gris au centre et le blanc autour.

Compléments

  • Les plans de coupe se distinguent ainsi :
    • Le plan sagittal sépare la droite et la gauche.
    • Le plan frontal (coronal) sépare l’avant et l’arrière.
    • Le plan horizontal (axial) sépare le haut et le bas.

📌 Controlatéral signifie situé du côté opposé, tandis qu’ipsilatéral signifie situé du même côté.

📌 Une voie afférente conduit l’information vers un centre nerveux, tandis qu’une voie efférente en part.

  • L’encéphale adulte pèse environ 1,4 kg, soit près de 2 % de la masse corporelle, et consomme environ 20 % de l’énergie au repos sans disposer de réserve, dépendant ainsi en permanence de l’oxygène et du glucose sanguins.

  • Les principales cellules gliales et leurs rôles sont : les astrocytes, qui assurent soutien, nutrition et barrière hémato-encéphalique, les oligodendrocytes, qui myélinisent le système nerveux central, les cellules de Schwann, qui myélinisent le système nerveux périphérique, la microglie, qui participe à la défense immunitaire

📌 La sclérose en plaques détruit par plaques la myéline du système nerveux central, tandis que le syndrome de Guillain-Barré atteint aiguëment la myéline du système nerveux périphérique, souvent après une infection, avec une paralysie ascendante généralement réversible.

Astuce mémo

Une région contribue à une fonction ; elle ne contient pas à elle seule un comportement complexe.

12. Protéger et irriguer le cerveau

Notions clés & Définitions

  • Barrière hémato-encéphalique : Filtre très sélectif formé par des capillaires entourés d’astrocytes, qui protège le cerveau mais empêche aussi de nombreux médicaments de l’atteindre.

★ À maîtriser

  • De l’extérieur vers l’intérieur, les protections sont : l’os (crâne et vertèbres), la dure-mère, épaisse et résistante, l’arachnoïde, fine, l’espace sous-arachnoïdien rempli de liquide cérébrospinal, la pie-mère, qui adhère au tissu nerveux

  • Le liquide cérébrospinal représente environ 150 mL, est produit par les plexus choroïdes des ventricules et est renouvelé 3 à 4 fois par jour ; il amortit les chocs, soutient le cerveau et évacue les déchets.

  • Le sang arrive au cerveau par les deux carotides internes en avant et les deux artères vertébrales en arrière, ces dernières se réunissant en tronc basilaire ; les artères communiquent à la base du cerveau par le polygone de Willis, qui offre une voie de suppléance si une artère se bouche.

  • Les trois artères cérébrales et les conséquences possibles de leur obstruction sont :

    • l’artère cérébrale antérieure : face médiale des lobes frontal et pariétal ;
    • l’artère cérébrale moyenne (sylvienne) : majeure partie du cortex latéral ;
    • l’artère cérébrale postérieure : lobe occipital et face inférieure du lobe temporal ;

📌 Un AVC est une interruption brutale de l’irrigation cérébrale : dans environ 8 cas sur 10, il est ischémique par obstruction d’une artère par un caillot, et sinon hémorragique par rupture d’une artère.

Compléments

  • 🔄 La circulation du liquide cérébrospinal suit les étapes suivantes : des ventricules latéraux au troisième ventricule, du troisième ventricule, par l’aqueduc du mésencéphale, au quatrième ventricule, du quatrième ventricule aux espaces sous-arachnoïdiens, des espaces sous-arachnoïdiens vers la résorption veineuse

  • Une méningite peut provoquer fièvre, maux de tête, raideur de la nuque et gêne à la lumière ; son diagnostic repose sur une ponction lombaire sous la deuxième vertèbre lombaire, là où la moelle épinière est absente.

📌 Un hématome extradural se situe entre l’os et la dure-mère, tandis qu’un hématome sous-dural se situe sous la dure-mère ; tous deux peuvent comprimer le cerveau après un traumatisme crânien.

  • La France compte plus de 140 000 AVC par an, soit environ un toutes les quatre minutes, et l’AVC est la première cause de handicap acquis chez l’adulte.

13. Le cortex et ses lobes

Notions clés & Définitions

  • Cortex cérébral : Écorce de substance grise qui recouvre les hémisphères ; épais de 2 à 4 mm, il comporte six couches de neurones et présente des reliefs appelés gyri ou circonvolutions et des creux appelés sillons.

★ À maîtriser

  • L’organisation cérébrale est croisée : l’hémisphère gauche commande les muscles et reçoit les sensations de la moitié droite du corps, et l’hémisphère droit ceux et celles de la moitié gauche.

  • Les aires primaires constituent les portes d’entrée ou de sortie corticales, notamment motrices, somesthésiques, visuelles et auditives, tandis que les aires associatives combinent les informations et occupent la majeure partie du cortex humain.

  • Dans le lobe frontal, le cortex moteur primaire commande les mouvements volontaires de la moitié opposée du corps, les cortex prémoteur et moteur supplémentaire préparent et enchaînent les gestes, l’aire de Broca contribue à la production de la parole et le cortex préfrontal participe aux fonctions exécutives.

  • L’aphasie de Broca entraîne une parole rare et laborieuse avec une compréhension relativement préservée, tandis que l’aphasie de Wernicke entraîne une parole abondante, fluide mais vide de sens, avec une compréhension très altérée et souvent peu de conscience du trouble.

  • Le cortex somesthésique primaire du lobe pariétal reçoit les informations tactiles, proprioceptives, thermiques et douloureuses de la moitié opposée du corps, tandis que le cortex pariétal postérieur représente l’espace et le corps dans l’espace, oriente l’attention et guide le geste.

  • Le cortex visuel primaire V1 reçoit les informations rétiniennes après un relais thalamique, tandis que les aires associatives analysent notamment la forme, la couleur et le mouvement.

  • La voie visuelle ventrale va vers le lobe temporal pour reconnaître les objets (« quoi ? »), tandis que la voie dorsale va vers le lobe pariétal pour localiser et guider le geste (« où ? comment ? »). - Goodale et Milner, 1992

Compléments

  • Les deux hémisphères sont reliés par des faisceaux de substance blanche, principalement le corps calleux, qui contient environ 200 millions d’axones.

  • Le langage dépend surtout de l’hémisphère gauche chez plus de 90 % des droitiers et environ 70 % des gauchers, tandis que l’hémisphère droit domine pour l’attention spatiale, la reconnaissance des visages et la mélodie de la parole ; les deux hémisphères travaillent ensemble. - Knecht et al., 2000

  • Après la section du corps calleux chez des patients épileptiques, Roger Sperry et Michael Gazzaniga ont montré qu’un objet présenté au seul hémisphère droit pouvait être saisi de la main gauche mais ne pouvait pas être nommé, l’information n’atteignant plus les aires du langage gauches.

  • Le sillon central sépare le lobe frontal du lobe pariétal, tandis que le sillon latéral sépare le lobe temporal des lobes frontal et pariétal ; les quatre lobes visibles sont frontal, pariétal, temporal et occipital, auxquels s’ajoute l’insula cachée au fond du sillon latéral.

  • Brodmann a découpé en 1909 le cortex en une cinquantaine d’aires numérotées d’après leur structure microscopique, dont l’aire 4 motrice primaire et l’aire 17 visuelle primaire.

  • Les régions préfrontales et leurs rôles sont : le préfrontal latéral, qui aide à choisir un comportement parmi plusieurs, l’orbito-frontal, qui aide à différer une action pour une récompense plus grande, le ventro-médian, qui donne du sens aux choses et intègre l’émotion dans la décision

  • L’aire de Broca, découverte par Paul Broca en 1861 à partir de l’autopsie de Louis Victor Leborgne, se situe dans la partie inférieure du lobe frontal gauche et contribue à la planification motrice de la parole, à la syntaxe, au langage écrit, à la mémoire de travail verbale et à la communication non verbale expressive.

  • Une lésion préfrontale peut modifier la personnalité et la conduite, notamment par désinhibition ou apathie, difficultés de planification et jugement altéré, même si les tests d’intelligence classiques restent normaux.

Astuce mémo

Broca produit la parole à gauche ; Wernicke en permet la compréhension dans le temporal.

14. Les structures cérébrales profondes

★ À maîtriser

📌 L’hippocampe contribue à transformer les expériences en souvenirs durables et à l’orientation spatiale, tandis que l’amygdale attribue une valeur émotionnelle, surtout à la peur, et déclenche des réactions corporelles face au danger.

  • 🔄 Le circuit de Papez suit les étapes suivantes :

    1. hippocampe
    2. fornix
    3. corps mamillaires
    4. thalamus
    5. gyrus cingulaire
    6. retour à l’hippocampe
  • Après cette intervention, H.M. ne pouvait plus former de nouveaux souvenirs, mais conservait ses souvenirs anciens, son intelligence et son langage et pouvait apprendre de nouveaux gestes sans se souvenir de les avoir appris.

  • Les observations de H.M. ont conduit Brenda Milner à conclure que l’hippocampe est nécessaire à la formation des souvenirs mais pas à leur stockage, et qu’il existe plusieurs systèmes de mémoire portés par des structures différentes. - Scoville et Milner, 1957

  • Les noyaux gris centraux fonctionnent en boucle avec le cortex selon le trajet cortex, striatum, pallidum, thalamus, cortex ; cette boucle autorise le programme moteur voulu et freine les programmes concurrents.

📌 La voie directe favorise le mouvement voulu en libérant le thalamus, tandis que la voie indirecte freine les mouvements parasites en augmentant l’inhibition du thalamus.

  • La dopamine libérée par la substance noire dans le striatum stimule la voie directe et inhibe la voie indirecte, facilitant globalement le mouvement. - Albin et al., 1989

📌 La maladie de Parkinson dégénère les neurones dopaminergiques de la substance noire et provoque notamment akinésie, rigidité et tremblement au repos, tandis que la maladie de Huntington dégénère les neurones du striatum et provoque notamment des mouvements choréiques ainsi que des troubles cognitifs et psychiques.

📌 Le thalamus relaie vers le cortex la majorité des informations sensorielles, notamment visuelles, auditives, tactiles et gustatives, tandis que l’olfaction le contourne ; il relaie aussi des informations motrices et participe à l’éveil et à l’attention.

  • L’hypothalamus règle l’homéostasie, notamment la température, la faim, la soif, le cycle veille-sommeil et le comportement sexuel, en commandant l’hypophyse et en pilotant le système nerveux autonome.

Compléments

  • Le système limbique désigne un ensemble de structures à la face médiale des hémisphères, disposées en anneau autour du diencéphale, dont les limites restent discutées.

  • Les corps mamillaires et le fornix servent de relais dans le circuit de la mémoire.

  • Dans la maladie d’Alzheimer, les lésions débutent dans la région de l’hippocampe, ce qui contribue à faire de l’oubli des faits récents un premier signe de la maladie.

  • Une atteinte des deux amygdales peut empêcher de reconnaître la peur sur un visage et réduire fortement la peur ressentie face au danger. - Adolphs et al., 1994

  • Les noyaux gris centraux comprennent : le striatum, formé du noyau caudé et du putamen, le pallidum, le noyau sous-thalamique, la substance noire

Astuce mémo

La dopamine facilite globalement le mouvement en stimulant la voie directe et en inhibant l’indirecte.

15. Tronc cérébral et nerfs crâniens

★ À maîtriser

📌 De haut en bas, le mésencéphale intervient dans les réflexes visuels et auditifs, le pont relaie le cortex et le cervelet et participe au sommeil, et le bulbe rachidien abrite des centres de la respiration, du rythme cardiaque et de la pression artérielle.

  • Le tronc cérébral est un passage pour les voies entre cerveau et moelle, donne naissance à 10 des 12 paires de nerfs crâniens et contient la formation réticulée, qui contribue au maintien de l’éveil cortical. - Moruzzi et Magoun, 1949

  • Il existe 12 paires de nerfs crâniens ; les nerfs I et II sont rattachés au cerveau et les 10 autres au tronc cérébral.

Compléments

📌 Le coma associe une atteinte de la formation réticulée à une abolition de l’éveil et de la conscience, le locked-in syndrome résulte d’une atteinte du pont avec conscience intacte et seuls mouvements verticaux des yeux et des paupières, tandis que la mort encéphalique correspond à l’arrêt complet et irréversible de tout l’encéphale, avec absence de respiration spontanée et de réflexes du tronc.

  • Le coma est associé à un score de Glasgow inférieur ou égal à 8 sur une échelle allant de 3 à 15. - Teasdale et Jennett, 1974

📌 L’état d’éveil non répondant comporte des yeux ouverts sans signe de conscience, tandis que l’état de conscience minimale présente des signes de conscience fluctuants mais reproductibles.

  • Les nerfs crâniens sont : I olfactif, sensitif, odorat ; II optique, sensitif, vision ; III oculomoteur, moteur, mouvements de l’œil et pupille ; IV trochléaire, moteur, mouvements de l’œil ; V trijumeau, mixte, sensibilité du visage et mastication ; VI abducens, moteur, mouvements de l’œil ; VII facial, mixte, mimique et goût ; VIII vestibulo-cochléaire, sensitif, audition et équilibre ; IX glosso-pharyngien, mixte, déglutition et goût ; X vague, mixte, cœur, poumons, tube digestif et voix ; XI accessoire, moteur, muscles du cou et de l’épaule ; XII hypoglosse, moteur, mouvements de la langue.

  • Une paralysie faciale périphérique par atteinte du nerf facial VII paralyse une moitié du visage et peut empêcher la fermeture de l’œil ; elle régresse souvent en quelques semaines.

  • Le cervelet représente environ 10 % du volume de l’encéphale, mais contient environ 80 % de ses neurones.

Astuce mémo

De haut en bas : mésencéphale, pont, bulbe rachidien.

16. Cervelet, moelle épinière et croisements des voies nerveuses

★ À maîtriser

  • Chaque moitié du cervelet contrôle le même côté du corps et ajuste le mouvement en comparant les commandes motrices prévues aux informations sur le mouvement réalisé.

📌 Une lésion cérébelleuse désorganise les gestes sans provoquer de paralysie, car le cervelet ajuste le mouvement mais ne le déclenche pas.

  • Le syndrome cérébelleux peut associer une marche instable avec les pieds écartés, une dysmétrie, un tremblement d’intention, une dysarthrie et une hypotonie.

📌 Les fibres sensitives entrent par la racine dorsale, dont les corps cellulaires se trouvent dans le ganglion spinal, tandis que les neurones moteurs de la corne ventrale sortent par la racine ventrale.

  • Le réflexe rotulien suit une boucle médullaire : la percussion du tendon étire le muscle, puis la moelle commande aussitôt sa contraction sans attendre le cerveau.

  • La voie motrice pyramidale croise la ligne médiane au bas du bulbe pour 80 à 90 % de ses fibres, puis descend dans la moelle du côté opposé.

📌 Le toucher fin et la position croisent dans le bulbe après être montés du même côté, tandis que la douleur et la température croisent dès leur entrée dans la moelle.

  • Une lésion d’un hémisphère cérébral entraîne un déficit du côté opposé du corps, alors qu’une lésion cérébelleuse entraîne des troubles du même côté.

Compléments

  • La moelle épinière est un cordon d’environ 45 cm situé dans le canal vertébral, de la base du crâne à la première ou deuxième vertèbre lombaire, et donne naissance à 31 paires de nerfs spinaux.

📌 En coupe médullaire, la substance grise est centrale et en forme de H, tandis que la substance blanche l’entoure.

📌 Une lésion dorsale ou lombaire peut provoquer une paraplégie des membres inférieurs, tandis qu’une lésion cervicale peut provoquer une tétraplégie des quatre membres.

  • Dans le syndrome de Brown-Séquard, une hémisection médullaire entraîne, du côté lésé, une paralysie et une perte du toucher fin, et du côté opposé, une perte de la douleur et de la température.

Astuce mémo

Dorsal : sensitif ; ventral : moteur.

17. Système nerveux périphérique et autonome

Notions clés & Définitions

  • Dermatome : Une bande de peau innervée par une racine spinale.
  • Jonction neuromusculaire : La synapse entre un neurone moteur et un muscle, où le messager est l’acétylcholine.

★ À maîtriser

  • Le système nerveux autonome règle sans intervention volontaire :
    • le cœur
    • les vaisseaux
    • les bronches
    • le tube digestif
    • la vessie
    • les glandes
    • la pupille

📌 Le sympathique est associé à l’alerte, prend origine dans la moelle thoracique et lombaire et utilise la noradrénaline comme messager final ; le parasympathique est associé au repos, prend origine dans le tronc cérébral et la moelle sacrée et utilise l’acétylcholine.

Compléments

  • Le système nerveux périphérique comprend 43 paires de nerfs, soit 12 paires crâniennes et 31 paires spinales, et un nerf est un faisceau d’axones le plus souvent mixte.

  • Le système nerveux entérique est un réseau largement autonome de neurones situé dans la paroi du tube digestif.

  • Lors d’un malaise vagal déclenché notamment par une émotion, une douleur ou une station debout prolongée, une décharge parasympathique ralentit le cœur et fait chuter la tension, provoquant pâleur, sueurs, voile visuel et parfois une brève perte de connaissance.

Astuce mémo

Sympathique : alerte ; parasympathique : repos.

18. Plasticité cérébrale et récupération

Notions clés & Définitions

  • Plasticité cérébrale : La capacité du système nerveux à modifier sa structure et son fonctionnement en réponse à l’expérience, à l’apprentissage ou à une lésion.

★ À maîtriser

📌 Selon la règle de Hebb (1949), l’efficacité d’une synapse augmente quand elle est utilisée de façon répétée.

Compléments

  • La plasticité cérébrale existe toute la vie, mais diminue avec l’âge.

  • Bliss et Lømo (1973) ont découvert la potentialisation à long terme dans l’hippocampe du lapin.

  • Après l’amputation d’un doigt chez un singe adulte, les doigts voisins envahissent le territoire cortical du doigt perdu (Merzenich et al., 1984).

  • Chez les personnes aveugles, la lecture du braille active le cortex visuel primaire, illustrant une plasticité intermodale (Sadato et al., 1996).

  • Dès 1969, Paul Bach-y-Rita conçoit un dispositif qui convertit l’image d’une caméra en stimulations tactiles sur le dos de personnes aveugles, lesquelles peuvent apprendre à percevoir des formes avec l’entraînement.

Astuce mémo

Usage répété → renforcement des connexions ; absence d’usage → affaiblissement.

19. Rééducation et expériences de plasticité cérébrale

★ À maîtriser

  • 🔄 Après une lésion, la récupération peut mobiliser plusieurs mécanismes :
    1. Le sauvetage de la pénombre dans les premières heures
    2. La levée du diaschisis en quelques jours à quelques semaines
    3. La réorganisation péri-lésionnelle en quelques semaines à quelques mois
    4. Le bourgeonnement axonal après environ 1 à 4 semaines
    5. Le recrutement de l’hémisphère opposé en quelques semaines à quelques mois
    6. La compensation sur des mois à des années

📌 La récupération correspond au retour d’une fonction grâce à la plasticité, tandis que la compensation consiste à réaliser l’activité autrement lorsque la fonction ne revient pas.

  • Dans l’essai EXCITE (Wolf et al., 2006), 222 personnes ayant une faiblesse du bras 3 à 9 mois après un AVC ont suivi deux semaines d’exercices intensifs du bras atteint avec une moufle sur la main saine, améliorant la fonction et l’usage du bras jusqu’à 12 mois par rapport aux soins habituels.

Compléments

  • Après un AVC, la récupération des déficits moteurs demande au moins 3 à 6 mois et celle des activités peut demander davantage de temps (Yelnik, 2022).

  • La fenêtre de récupération est plus large au début après une lésion, mais des progrès restent possibles des années plus tard (Murphy et Corbett, 2009).

  • La récupération après une lésion dépend : de la taille et surtout du siège de la lésion, de l’état du tissu cérébral épargné, de l’âge notamment à travers les maladies associées, de la qualité de la rééducation

  • Dans l’expérience de Nudo (1996), l’entraînement quotidien de la main paralysée d’un singe après un petit infarctus a empêché la perte de sa représentation dans le cortex voisin intact et a parfois étendu cette représentation à des zones auparavant dédiées au coude et à l’épaule.

  • Les principes de rééducation après un AVC sont (Yelnik, 2022) : la précocité de la mobilisation dès le premier jour, une intensité éventuellement différée de quelques jours, une durée et une intensité suffisantes, le traitement des déficits avant la compensation si nécessaire

Astuce mémo

Récupération : la fonction revient ; compensation : l’activité s’effectue autrement.

20. Limites et effets maladaptés

★ À maîtriser

📌 Une lésion importante ou située dans une zone stratégique peut laisser des séquelles durables, auquel cas la rééducation travaille la compensation plutôt qu’une récupération illimitée.

  • Chez l’humain, la neurogenèse adulte reste débattue et la récupération repose surtout sur le remodelage des connexions plutôt que sur la production de nouveaux neurones.

Compléments

  • Chez 13 personnes amputées du bras, la réorganisation du cortex somesthésique, où la carte du visage envahit celle de la main, est fortement corrélée à l’intensité de la douleur fantôme (r = 0,93 ; Flor et al., 1995).

  • Dans la thérapie par boîte miroir de Ramachandran et Rogers-Ramachandran (1996), le reflet du bras sain placé à la place du membre amputé peut donner l’impression de bouger le membre fantôme et soulager certaines douleurs.

📌 Le cerveau de l’enfant est généralement plus plastique, mais une lésion très précoce peut aussi perturber un développement encore en cours.

21. Traumatisme crânien et conséquences

Notions clés & Définitions

  • Traumatisme crânien : Une atteinte du cerveau provoquée par un choc sur la tête ou par une accélération-décélération brutale.
  • Syndrome post-commotionnel : Des plaintes durables après un traumatisme crânien léger, associant maux de tête, fatigue, vertiges, irritabilité, lenteur et troubles de la mémoire et de l’attention.

★ À maîtriser

📌 Le score de Glasgow évalue l’ouverture des yeux, la réponse verbale et la réponse motrice sur une échelle de 3 à 15 ; un traumatisme crânien est léger pour un score de 13 à 15, modéré de 9 à 12 et grave de 3 à 8.

Compléments

  • En France, la fréquence des traumatismes crâniens est estimée entre 150 et 500 cas pour 100 000 habitants par an, avec environ 3 000 nouveaux handicaps sévères annuels ; les hommes sont touchés deux fois plus souvent que les femmes.

  • Les âges les plus touchés par les traumatismes crâniens sont 15 à 24 ans et plus de 75 ans, et les causes des cas graves sont les accidents de la route (60 %), les chutes (25 %) et les sports et agressions (15 %), l’alcool étant un facteur majeur (Luauté, 2024).

  • Plus de 90 % des traumatismes crâniens sont légers (Luauté, 2024).

  • Les lésions primaires d’un traumatisme crânien comprennent :

    • les contusions par coup et contrecoup
    • les hématomes extradural et sous-dural
    • les lésions axonales diffuses
  • Lors d’une décélération brutale souvent accompagnée d’une rotation de la tête, les axones de la substance blanche peuvent être étirés et cisaillés ; ces lésions axonales diffuses sont souvent invisibles au scanner et mieux visibles en IRM.

📌 Les lésions secondaires apparaissent dans les heures et jours suivant le choc et comprennent l’œdème, l’augmentation de la pression intracrânienne et le manque d’oxygène ou de sang, tandis que les lésions tertiaires sont des processus dégénératifs à plus long terme.

  • Les lobes frontaux et temporaux sont particulièrement exposés aux contusions au contact des reliefs osseux de la base du crâne, ce qui contribue aux troubles exécutifs, mnésiques et comportementaux après un traumatisme crânien.

  • Après un traumatisme crânien grave, les séquelles fréquentes comprennent des troubles attentionnels, mnésiques et exécutifs, un ralentissement, une anosognosie fréquente au début, ainsi que de l’irritabilité (environ un patient sur trois), de l’agressivité (25 à 35 %), de l’apathie (20 à 70 %), de l’agitation (environ 10 %) et une dépression (30 à 60 %).

  • Après un traumatisme crânien grave, le risque suicidaire est multiplié par 2 à 3 et le retour à l’école ou au travail dépend davantage des troubles cognitifs que des séquelles physiques.

  • Le syndrome post-commotionnel persiste au-delà de 3 mois chez 10 à 25 % des patients et peut s’accompagner d’un trouble de stress post-traumatique ; son origine est débattue entre petites lésions de la substance blanche et retentissement psychologique de l’accident.

22. Syndrome du bébé secoué et rôle du psychologue en neuro-rééducation

Notions clés & Définitions

  • Syndrome du bébé secoué : Une forme de traumatisme crânien non accidentel provoquée par un secouement violent, seul ou associé à un impact (HAS, 2017).

★ À maîtriser

  • 🔄 Lors du secouement :

    1. La tête lourde du nourrisson bascule violemment en raison de muscles du cou faibles
    2. Le cerveau bouge dans la boîte crânienne
    3. Les veines ponts reliant le cerveau à la dure-mère sont étirées puis déchirées
  • Les lésions caractéristiques du syndrome du bébé secoué comprennent (HAS, 2017) : des hématomes sous-duraux, souvent multiples, des hémorragies rétiniennes souvent bilatérales et très évocatrices, un œdème, des lésions hypoxiques et des contusions, parfois des lésions du cou ou de la moelle, des fractures de côtes ou des ecchymoses

  • Après un traumatisme crânien, le psychologue évalue les fonctions cognitives et le comportement, rééduque en lien avec les autres professionnels, accompagne les difficultés psychologiques et l’anosognosie, soutient les proches et prépare le retour à l’école ou au travail.

Compléments

  • En France, plusieurs centaines d’enfants sont victimes chaque année du syndrome du bébé secoué, surtout avant un an, avec deux tiers des cas avant six mois et un pic entre deux et quatre mois ; plus de la moitié ont été secoués plusieurs fois avant le diagnostic. - HAS, 2017

  • Le déclencheur habituel du secouement est les pleurs du bébé, environ un bébé sur dix décède et environ trois survivants sur quatre gardent des séquelles neurologiques graves.

  • Les signes d’alerte du syndrome du bébé secoué comprennent : malaise grave, somnolence ou coma, convulsions, pauses respiratoires, vomissements sans fièvre, fontanelle bombée, hypotonie, regard en coucher de soleil, irritabilité, troubles de l’alimentation ou du sommeil et mauvais contact visuel, des bleus chez un bébé qui ne se déplace pas, signe sentinelle

  • Les conséquences à long terme du syndrome du bébé secoué comprennent : un retard de développement et un handicap moteur, des troubles cognitifs et des apprentissages, des troubles du comportement, des déficits visuels ou auditifs, l’épilepsie, une atrophie ou des cavités cérébrales à l’imagerie

  • Après un syndrome du bébé secoué, certaines difficultés ne deviennent visibles qu’à l’âge scolaire, ce qui justifie un suivi prolongé du développement de l’enfant.

  • Après un AVC, la dépression touche environ un tiers des patients et peut freiner la récupération (Hackett et Pickles, 2014).

  • Pour le bébé secoué, le psychologue contribue à la prévention auprès des jeunes parents, au repérage des situations à risque, à la protection de l’enfance et au suivi du développement.

Astuce mémo

Secouement → rotation de la tête → déchirure des veines ponts.

Tableaux de synthèse

Deux voies de traitement sensoriel

VoieTrajetTraitement
Voie longueThalamus → cortexConscient et lent
Voie courteThalamus → amygdaleAutomatique, rapide et hors conscience

Colorations neuronales

TechniqueObservationApport
NisslCorps cellulaires et couchesComptage et disposition des neurones
GolgiQuelques neurones révélés en entierCorps cellulaire et prolongements

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Dans *Études sur l’hystérie* (1895).

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