Fiche de révision : Notions de base du système nerveux

📋 Plan du Cours

1. Organisation et fonctions du système nerveux
2. Tissu nerveux et matrice extracellulaire
3. Substances grise et blanche
4. Structure et polarité du neurone
5. Corps cellulaire et cytosquelette neuronal
6. Dendrites et réception neuronale
7. Axone et transports axoplasmiques
8. Myélinisation et conduction nerveuse
9. Classifications des neurones
10. Particularités et plasticité neuronales

📖 1. Organisation et fonctions du système nerveux

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux entérique : Constitué de neurones situés dans la paroi du tube digestif et pouvant fonctionner indépendamment des autres centres nerveux, tout en interagissant avec les autres parties du système nerveux autonome.

★ À maîtriser

📌 Le système nerveux central (SNC) comprend les centres nerveux, tandis que le système nerveux périphérique (SNP) est formé des différents nerfs.

📌 Le système nerveux somatique dirige les activités sous le contrôle de la conscience et de la volonté, tandis que le système nerveux autonome régit principalement les fonctions des organes internes et est peu influençable par la volonté.

• 🔄 Le trajet de l’information nerveuse comprend :
  1. Les récepteurs recueillent les informations du corps et de l’environnement.
  2. Les fibres afférentes conduisent ces informations vers les centres nerveux.
  3. Les centres nerveux traitent les informations.
  4. Les fibres efférentes transmettent une réponse aux effecteurs, notamment les muscles et les glandes.

Compléments

• Le système nerveux somatique comprend 12 paires de nerfs crâniens, dont la plupart sont issues du tronc cérébral, et 31 paires de nerfs spinaux issus de la moelle spinale.

• Le système nerveux autonome comprend les parties sympathique et parasympathique, décrites respectivement comme plutôt accélératrice et plutôt ralentisseur.

• Le système nerveux contribue à la faim, à la soif, au cycle veille-sommeil et à la température corporelle grâce à l’hypothalamus.

• Le système limbique participe aux émotions et aux pensées, l’hippocampe à l’apprentissage et à la mémoire, et le cervelet aux mouvements, à l’équilibre et à la coordination.

💡 Astuce mémo

Afférent vers les centres, efférent depuis les centres

📖 2. Tissu nerveux et matrice extracellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Tissu : Assemblage de cellules spécialisées et de matrice extracellulaire.

★ À maîtriser

• Les quatre types de tissus animaux sont :

  • Le tissu épithélial
  • Le tissu conjonctif
  • Le tissu musculaire
  • Le tissu nerveux

• Le tissu nerveux comprend des neurones, des cellules gliales et une matrice extracellulaire.

Compléments

• Dans le cerveau humain, les cellules gliales représentent environ 50 % des cellules et sont à peu près aussi nombreuses que les neurones.

• Dans le SNC, les principales cellules gliales citées sont les astrocytes, les oligodendrocytes et la microglie ; dans le SNP, les nerfs contiennent des axones et des cellules de Schwann, tandis que les ganglions contiennent des corps cellulaires neuronaux et des cellules satellites.

• La matrice extracellulaire représente 20 à 30 % du volume tissulaire total et contient des protéines, des glycoprotéines et des protéoglycanes, mais pas de collagène.

• La matrice extracellulaire participe aux échanges entre les neurones et le sang.

📖 3. Substances grise et blanche

🔑 Notions clés & Définitions

• Neuropile : Réseau d’axones, de dendrites, de synapses et de prolongements gliaux du SNC, sans corps cellulaires neuronaux ni cellules gliales entières.

★ À maîtriser

📌 La substance blanche est constituée principalement d’axones et de gaines de myéline, tandis que la substance grise rassemble les corps cellulaires des neurones.

Compléments

• Le neuropile et les cellules gliales occupent la majeure partie du volume de la matière grise, où se produisent de nombreux échanges métaboliques.

• La couche la plus externe du cerveau comprend environ 16 milliards de neurones reliés par des centaines de milliards de synapses.

💡 Astuce mémo

Blanche : axones myélinisés ; grise : corps cellulaires

📖 4. Structure et polarité du neurone

🔑 Notions clés & Définitions

• Péricaryon : Aussi appelé soma ou corps cellulaire, il mesure 5 à 10 μm.

★ À maîtriser

• Les dendrites et le soma reçoivent l’information nerveuse, tandis que l’arborisation terminale l’émet par les boutons synaptiques.

• Un neurone possède un axone unique à son origine, qui peut se ramifier en collatérales le long de son trajet et à son extrémité.

Compléments

• Les dendrites varient en nombre, complexité et étendue, et forment un arbre dendritique pouvant atteindre 1 m d’envergure.

• Certains axones peuvent atteindre 1 m de longueur.

📖 5. Corps cellulaire et cytosquelette neuronal

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps de Nissl : Aussi appelés substance tigroïde, ils correspondent au réticulum endoplasmique granuleux neuronal et constituent le principal site de synthèse des protéines membranaires.

★ À maîtriser

• Les trois réseaux du cytosquelette neuronal sont :
  • Les microfilaments d’actine
  • Les filaments intermédiaires ou neurofilaments
  • Les microtubules

Compléments

• La membrane du neurone, appelée axolemme, est une bicouche phospholipidique semi-perméable intégrant des protéines, et son cytoplasme est appelé axoplasme.

• Le corps cellulaire neuronal possède un noyau clair, un gros nucléole, des organites habituels et une activité transcriptionnelle importante.

• Le cône d’implantation axonique ne contient ni réticulum endoplasmique granuleux ni ribosomes.

📌 Les microtubules assurent le transport axonal, les neurofilaments la résistance et l’architecture, et les microfilaments d’actine la structure membranaire dynamique.

• Les microtubules sont constitués de tubulines α et β et peuvent être stabilisés par des protéines associées aux microtubules, dont la protéine Tau.

📖 6. Dendrites et réception neuronale

★ À maîtriser

• Les dendrites, courtes, nombreuses et ramifiées, constituent le principal lieu de réception de l’influx nerveux et augmentent la surface de la cellule ainsi que ses possibilités de contact.

Compléments

• Les dendrites peuvent porter des épines dendritiques qui augmentent la surface de contact et les possibilités de connexion.

• Le diamètre des dendrites diminue vers leur extrémité distale et leur membrane est riche en zones postsynaptiques spécialisées contenant des récepteurs.

• Les dendrites peuvent posséder des canaux ioniques voltage-dépendants permettant la propagation du potentiel d’action.

📖 7. Axone et transports axoplasmiques

★ À maîtriser

• L’axone naît au cône axonal, aussi appelé zone gâchette, et son diamètre varie de 1 μm à plus de 20 μm tout en restant constant le long de l’axone.

📌 Le transport axonal antérograde va du soma vers l’arborisation terminale, tandis que le transport rétrograde va de l’arborisation vers le soma.

• Le transport axonal rapide antérograde, assuré par la kinésine, a une vitesse de 200 à 400 mm/j et transporte notamment des vésicules de neurotransmetteurs, des protéines de renouvellement des canaux ioniques et des lipides membranaires.

• Le transport axonal rapide rétrograde, assuré par la dynéine, a une vitesse de 100 à 300 mm/j et ramène vers le soma des organites membranaires destinés au recyclage.

Compléments

• Les microtubules axonaux sont orientés en faisceaux polarisés qui contribuent à l’intégrité structurale de l’axone et servent de rails pour le transport.

• Le transport rétrograde transmet au soma des informations distales, notamment des facteurs neurotrophiques comme le NGF, des neurotoxines et certains virus comme ceux de l’herpès et de la rage.

• Le transport axonal rapide général est indiqué à 50 à 400 mm/j, tandis que le transport lent, impliqué dans le renouvellement de l’axone et de son cytosquelette, est indiqué à 0,2 à 8 mm/j.

💡 Astuce mémo

Antérograde : soma vers terminaison ; rétrograde : terminaison vers soma

📖 8. Myélinisation et conduction nerveuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Myéline : Gaine blanche constituée d’une membrane lipidique qui peut entourer certains axones.
• Nœud de Ranvier : Zone de non-recouvrement entre deux cellules de Schwann adjacentes.

★ À maîtriser

📌 Dans le SNC, la myéline est synthétisée par les oligodendrocytes, tandis que dans le SNP elle est synthétisée par les cellules de Schwann.

• La myéline accroît la vitesse de conduction des messages nerveux et protège les neurones.

Compléments

• Un nouvel apprentissage peut favoriser la myélinisation des fibres associées, une activité adaptative propre à chaque individu.

📖 9. Classifications des neurones

★ À maîtriser

• La classification fonctionnelle distingue :
  • Les neurones sensitifs ou afférents
  • Les interneurones
  • Les neurones moteurs ou efférents

Compléments

📌 Les neurones de Golgi de type I ont un axone long de plus de 1 m et sont notamment des motoneurones de projection, tandis que les neurones de type II ont un axone de moins de 1 cm et sont des neurones d’association ou interneurones.

• Les critères de classification des neurones sont :

  • Leur fonction
  • Leur anatomie
  • Leur neurotransmetteur
  • Leur localisation
  • Leur mosaïque génétique

• Les neurones sont normalement post-mitotiques, mais leur diversité génétique peut résulter de délétions, de duplications de séquences, de transpositions, de mutations ponctuelles et de polymorphismes d’un seul nucléotide.

• La mosaïque génétique neuronale est présentée comme pouvant contribuer à l’organisation du cerveau, à la mémoire, à la personnalité et à la prédisposition à certaines maladies ou pathologies.

📖 10. Particularités et plasticité neuronales

🔑 Notions clés & Définitions

• Plasticité cérébrale : Capacité du tissu nerveux à se réorganiser, capacité qui diminue avec l’âge.

★ À maîtriser

• Le nombre de neurones diminue avec le temps, mais une néoneurogénèse est possible, notamment dans l’hippocampe et le bulbe olfactif.

Compléments

• Les neurones ont une consommation énergétique très élevée en dioxygène et en glucose.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des transports axonaux rapides

Cellules gliales et localisation