Cours 1 Intro

Question 1

La psychologie physiologique définition:

Answer 1

Aussi appelé psychophysiologie ou neurosciences cognitives.

C’est une branche des neurosciences qui étudie les mécanismes neurologiques de la perception, de la pensée et du comportement. La recherche se fait souvent au niveau de la relation cerveau-comportement.

Par exemple: l’étude du rôle de l’hippocampe dans la mémoire. L’hippocampe peut être chirurgicalement retiré du cerveau d’un rat; on peut ensuite faire des tests de mémoire avec le rat pour déterminer les déficits mnésiques.
Si pas d’hippocampe = pas de mémoire

Question 2

INTRODUCTION AUX NEUROSCIENCES ET HISTORIQUE
Plus vielle preuve de neuroscience:

Answer 2

Trépanation: trou dans le crâne.
Preuve d’une intervention neurochirurgicale de l’époque préhistorique

Question 3

Hippocrate (env. 400 ans av. J.-C.)
Les origines des neurosciences:

Answer 3

Début de la neuroscience
Le père de la médecine occidentale.
La maladie est un processus corporel sous influence environnementale (climat, milieu social, nourriture) et non plus divine. Les gens pensaient qu’ils étaient malades car dieu les punissaient

Il développe la théorie des humeurs:
La santé réside dans l’équilibre de 4 humeurs : fluides dans le corps qui correspondent à des caractères de la personnalité.

Un déséquilibre des fluides entraine des sautes d’humeur ou la maladie.
Ex. plus de sang : caractère joyeux; plus de bile : caractère violent… )
« Le cerveau est le siège de l’intelligence et des sensations.» très avancé comme pensée

Question 4

Aristote (env. 300 ans av. J.-C.)
Les origines des neurosciences:

Answer 4

Philosophe et physicien.
- Le cerveau sert faire circuler le sang (comme une pompe!)
- Le cœur est le centre de l’intellect.

Question 5

Claude Galien (130-200 ans après J.-C.)
Les origines des neurosciences:

Answer 5

Médecin des gladiateurs

Il a fait aussi beaucoup de dissections animales, surtout sur les moutons.

Il reprend la théorie des humeurs:
Les humeurs se déplacent dans les nerfs (considérés comme des canaux semblables aux vaisseaux sanguins) « vers » ou « à partir » des ventricules.
Cette théorie a prévalu durant 1500 ans.

Question 6

René Descartes (vers 1600)
Les origines des neurosciences:

Answer 6

Mathématicien, physicien et philosophe.
L’esprit est une entité immatérielle qui existe en dehors du cerveau.
L’esprit perçoit les sensations et commande les mouvements en communiquant au cerveau par la glande pinéale.
Dualisme: matière-esprit (le corps et l’esprit sont deux choses différentes)

Question 7

Fin du 18ième et 19ième siècle

Answer 7

le système nerveux était complètement disséqué
• Le SNC et SNP étaient connus (beaucoup de personnes font des dissections pour mieux comprendre)
• Le cerveau a des sous-régions qui ont des rôles différents (sensation, mouvement).
• Les nerfs sont maintenant comparés à des câbles électriques.
•Les nerfs assurent la communication entre le cerveau et le corps.

Question 8

F.J. Gall (1758-1828):
Les origines des neurosciences:

Answer 8

Carte phrénologique
Il pensait que les bosses du crâne correspondaient aux circonvolutions du cerveau.
Relation entre la forme de la tête et les traits de personnalité 
(Ex. confiance en soi, espoir, spiritualité, amitié).

Question 9

Paul Broca (1824-1880)
Les origines des neurosciences:

Answer 9

Neurologue français qui a commencé à parler de la localisation des fonctions cérébrales.

Un de ses patients avec un trouble du langage avait une compréhension correcte, mais ne pouvait pas parler, il pouvait seulement dire TAN, TAN.

L’analyse post-mortem démontra une lésion du lobe frontal gauche: aire du langage (lorsque la personne meurt, on faisait une autopsie, on remarque qu’il y avait un lésion dans une certaine partie du cerveau)
= Aire de Broca

Question 10

Karl Wernicke (1848-1905)
Les origines des neurosciences:

Answer 10

Neurologue et psychiatre allemand.
Un de ses patients avait une lésion du lobe temporal supérieur gauche.
- Langage fluide et volubile
- Mais le patient ne comprend pas les questions
= Aire de Wernicke

« Merci, Monsieur Gorgan, je voudrais vous poser quelques… »
« Oh bien sûr, continuez sur toutes les choses du passé. Si je pouvais, je le ferais. Oh je ne prends pas les mots dans le bon sens pour dire, tous les barbiers ici, quand ils vous arrêtent, cela continue indéfiniment, si vous voyez ce que je veux dire… » (Gardner, 1974, pp. 67-68).
Ce sont des vrais mots, mais pas de sens

Question 11

Camillo Golgi (1843-1926)
Les origines des neurosciences:

Answer 11

Histologiste italien.

Golgi a découvert qu’une solution de chrome argenté, appelée maintenant la coloration de Golgi, utilisée sur des neurones révèle:
- le corps cellulaire (avec le noyau)
- de fins prolongements (les axones et les dendrites).

Histologiste: celui qui étudie les tissus organiques au microscope.

Question 12

Santiago Ramon y Cajal (1852-1934)
Les origines des neurosciences:

Answer 12

Prix Nobel (1906) avec Camillo Golgi

Il utilise la coloration de Golgi et découvre que: la cellule est l’unité fonctionnelle.
Les neurites sont en contiguïté (contact) et non en continuité.

Question 13

Korbinian Broadman (1868-1918)
Les origines des neurosciences:

Answer 13

Carte cytoarchitectonique du cortex (répartition des différents types de cellules).
Chaque aire ayant la même cytoarchitecture joue un rôle différent et est désignée par un numéro. Si les cellules sont différentes, les fonctions sont différentes
Exemples des aires de Broadman:
Aire 4 : cortex moteur
Aire 17: cortex visuel
Aire 39: aire de Wernicke
Aire 44 (45): aire de Broca

Question 14

Wilder Penfield (1891-1976)
Les origines des neurosciences:

Answer 14

• Fondateur de l’Institut Neurologique de Montréal de l’Université McGill.

La stimulation électrique du cerveau lui a permis d’identifier les parties du cortex sensoriel et moteur.

C’est l’homonculus sensoriel et moteur: c’est-à-dire l’organisation somatotopique de la représentation de la surface du corps dans le cortex. Lorsqu’il touchait les parties du cerveau, les gens avait des sensations dans certaines partie du corps

Question 15

Donald Hebb (1904-1985)
Les origines des neurosciences:

Answer 15

• La majorité des travaux sur la plasticité synaptique est basée sur le postulat de Hebb:
«Neurons that fire toghether, wire together»
(Deux neurones qui s’activent ensemble renforcent leurs connections.)

• C’est la synapse Hebbienne la base de la formation de la mémoire

Question 16

Brenda Milner (104 ans!)
Les origines des neurosciences:

Answer 16

• Elle a travaillé avec le Dr Penfield sur le rôle de l’hippocampe dans la mémoire à partir du patient H.M. ils ont retiré l’hippocampe du cerveau de l’homme, il ne pouvait pas faire de l’encodage de nouvelles informations

Question 17

Eric Kandel (92 ans)
Les origines des neurosciences:

Answer 17

• Prix Nobel de physiologie et médecine en 2000 pour ses travaux de recherche sur la mémoire, particulièrement
Les bases moléculaires de l’apprentissage et de la mémoire.

Question 18

L’ORGANISATION GÉNÉRALE DU SYSTÈME NERVEUX
LE CERVEAU

Answer 18

Le cerveau est l’organe central du système nerveux.
Il possède:
• 85 milliards de neurones
• Environ le même nombre de cellules gliales

Question 19

Rôle des 2 sortes de cellules du cerveau

Answer 19

Les neurones et les cellules gliales

Question 20

Les neurones:

Answer 20

Détectent les modifications de l’environnement, (toucher quelque chose de chaud, voir un changement dans l’environnement)
Communiquent ces informations à d’autres neurones et (envoyer les infos vers les autres parties du corps)
Commandent les réponses du corps à ces sensations.

Question 21

Les cellules gliales:

Answer 21

Isolent, protègent et nourrissent les neurones situés dans leur entourage. Neurones très sensibles donc il faut les protéger

Les cellules gliales participent aussi un peu au traitement de l’information dans le cerveau.

Question 22

L’organisation du neurone
Voir photo

Answer 22

Le neurone est constitué de 4 parties:
1) le soma (ou corps cellulaire): environ 20 µm de diamètre; il contient un noyau.
2) les dendrites (grec: arbre) = antennes: elles reçoivent l’information d’autres neurones.
3) l’axone (peut mesurer jusqu’à 1 mètre!): il propage l’information à d’autres régions.
4) le bouton terminal de l’axone: il permet la transmission de l’information à d’autres neurones.

La membrane neuronale:
• Délimite le pourtour du neurone,
• Maintient le cytoplasme à l’intérieur du neurone

Le cytosquelette:
• Contient des microtubules, des microfilaments et des neurofilaments
• Les microtubules sont impliqués dans le transport axoplasmique (la synthèse des protéines se fait uniquement dans le soma).
-transport antérograde: vers les boutons terminaux
-transport rétrograde: vers le soma

Question 23

La transmission de l’information:

Answer 23

La synapse est la jonction entre deux neurones.
Des molécules, les neurotransmetteurs, transmettent l’information des boutons terminaux aux dendrites du neurone suivant.

Question 24

Classification des neurones (voir photo).

Answer 24

1) Classification sur la base du nombre de leurs neurites
Le plus fréquent = multipolaire

2) Classification sur la base de l’organisation de leur arborisation dendritique.

3) Classification basée sur les connexions neuronales
Ex. neurones sensoriels primaires, neurones moteurs, interneurones

4) Classification basée sur les neurotransmetteurs utilisés.
Ex. neurone cholinergique (ACh), dopaminergique (DA), …

Question 25

LES CELLULES GLIALES

Answer 25

1) Les astrocytes
2) Les celllules de Schwann : SNP
3)Les oligodendrocytes : SNC
4)Les cellules microgliales ou microglie

Question 26

1) Les astrocytes

Answer 26

Les cellules gliales les plus nombreuses sont les astrocytes; ils comblent l’espace situé entre les neurones. Seulement dans le système nerveux centrale
Ils forment une enveloppe autour des jonctions synaptiques dans le SNC:
- Cela réduit la diffusion des neurotransmetteurs libérés,
- Et assure le contrôle des concentrations extracellulaires (ex. K+).

Découverte récente: Elles possèdent des récepteurs à certains neurotransmetteurs.

Les extensions de certains astrocytes recouvrent les vaisseaux sanguins.

Les pieds des astrocytes (vert) couvrent la surface externe des vaisseaux sanguins (rouge) cérébraux et contactent les corps cellulaires des neurones. (Orange)

Ces astrocytes jouent un rôle dans le passage des molécules de la circulation sanguine vers les neurones du SNC.

Question 27

2) Les celllules de Schwann : SNP

Answer 27

• Se retrouvent seulement dans le système nerveux périphérique
• Forment des couches de membrane qui s’enroulent autour des axones (enveloppe) et forment la gaine de myéline.
• La myéline accélère la propagation des impulsions nerveuses.
• Chaque cellule de Schwann ne myélinise qu’un seul axone.

Question 28

3) Les oligodendrocytes : SNC

Answer 28

Se retrouvent dans le système nerveux central
Un oligodendrocyte forme la myéline de plusieurs axones.
La gaine de myéline est interrompue à intervalles réguliers par les nœuds de Ranvier.

Question 29

4) Les cellules microgliales ou microglie

Answer 29

• La microglie a un rôle de phagocyte: elle élimine les débris laissés par les neurones et les cellules gliales en voie de dégénérescence.
• La microglie se trouve dans le SNC uniquement.

• Elle est impliquée dans le remodelage des connexions synaptiques en les engloutissant.

Question 30

ANATOMIE DU SYSTÈME NERVEUX
(Et les coupes)

Answer 30

Voir photo

Pour préciser la place des structures, les termes suivants sont utilisés :

les structures situées à l’avant, vers le nez du rat, sont dites antérieures ou rostrales (du latin rostrum : bec)

à l’arrière, vers la queue du rat, postérieures ou caudales (du latin cauda : queue);

vers le haut, elles sont dites dorsales

vers le bas, ventrales.

La moelle épinière du rat s’étend de la partie antérieure à la partie postérieure du corps.
La partie supérieure de la moelle épinière correspond en fait à la partie dorsale et la partie inférieure, à la partie ventrale.

Vu de dessus, le système nerveux se trouve divisé en deux parties égales
(Fig. 7.2b). La partie droite du cerveau et de la moelle épinière peut être considérée comme le miroir du côté gauche.
Cette caractéristique est connue sous le nom de symétrie bilatérale. A peu d’exceptions près, la plupart des structures du svstème nerveux sont paires, c’est-à-dire situées une à gauche et une à droite.

La ligne de partage au milieu du système nerveux est la ligne médiane; c’est une autre référence utile pour préciser l’orientation.
Les structures les plus proches de la ligne médiane sont qualifiées de médianes; celles qui en sont le plus éloignées sont dites latérales. En d’autres termes, le nez occupe une position médiane par rapport aux yeux et ceux-ci sont médians par rapport aux oreilles, etc. En outre, deux structures situées du même côté sont dites ipsilatérales l’une par rapport à l’autre; par exemple, l’oreille droite est ipsilatérale par rapport à l’œil droit. Si les structures sont situées de chaque côté de la ligne médiane, elles sont controlatérales l’une par rapport à l’autre; l’oreille droite occupe une position controlatérale par rapport à l’oreille gauche.

Pour observer la structure interne du cerveau il est nécessaire de réaliser des coupes de cerveau.

le plan de coupe résultant de la division du cerveau en deux moitiés égales, droite et gauche, est appelé plan médiosagittal (Fig. 7.3a). Les coupes parallèles à ce plan médiosagittal sont réalisées dans le plan sagittal.

Le plan horizontal est situé parallèlement au sol (Fig. 7.3b).
Une coupe de ce plan passe par exemple à la fois par les yeux et les oreilles. Le plan horizontal divise ainsi le cerveau en une partie dorsale et en une partie ventrale.

Le plan coronal (NdT : encore appelé plan frontal) est perpendiculaire au sol et au plan sagittal (Fig. 7.3c). Une seule coupe de ce plan passe soit par les deux yeux, soit par les deux oreilles mais pas par les quatre structures en même temps. Le plan coronal sépare le cerveau en une partie antérieure et une postérieure.

Question 31

Le cerveau

Answer 31

(Vue dorsale):
Le cerveau possède deux hémisphères cérébraux.
Ils contiennent les aires sensorielles primaires (vision, audition, sensations), les aires motrices (mouvements,
langage), les aires d’intégration,…

Question 32

Le cervelet:
(Vue latérale)

Answer 32

Il est responsable de la coordination des mouvements; il relie le cerveau et la moelle épinière.

Question 33

Le tronc cérébral:
(Vue latérale)

Answer 33

Il transmet les informations du cerveau vers la moelle épinière et le cervelet, et vice versa.
Il régule certaines fonctions vitales (respiration, température du corps, …)

Question 34

Les lobes des hémisphères cérébraux

Answer 34

• Lobe frontal
• Lobe temporal
• Lobe pariétal
• Lobe occipital
• Sillon central

Question 35

Système limbique

Answer 35

• Le système limbique est impliqué dans les émotions (cours 10).
Voir photo

Question 36

Les ganglions de la base

Answer 36

• Les ganglions de la base jouent un rôle majeur dans l’exécution des réponses motrices volontaires (cours 6).

Question 37

Les 3 méninges protègent le cerveau

Answer 37

Cerveau dont on a retiré le crâne.
1) Dure-mère (externe): enveloppe rigide
2) Membrane arachnoïdienne (en toile d’araignée) et espace sous-arachnoïdien: contient le liquide céphalo-rachidien.
3) Pie-mère (interne): fine membrane, adhère à la surface du cerveau.
Voir photo

Une nouvel e membrane vient d’être découverte (le 5 janvier 2023)!
Une quatrième couche de méninges appelée Subarachnoid LYmphatic-like Membrane (SLYM) a été découverte par de chercheurs de l’Université de Copenhagen au Danemark. Cette nouvelle membrane divise l’espace entre la pie-mère et la membrane arachnoïdienne, donc sépare l’espace sous-arachnoïdien en deux compartiments. Elle jouerait un rôle dans le système immunitaire.

Les 3 méninges protègent aussi la moelle épinière et les ganglions rachidiens.

Le reste des nerfs spinaux n’est pas couvert par les méninges
Système ventriculaire du cerveau humain

Question 38

Ventricule avec liquide

Answer 38

Les ventricules contiennent le liquide céphalo-rachidien
Voir photo

Le liquide céphalo-rachidien (LCR) est continuellement produit et secrété au niveau des plexus choroïdes.

Circulation du liquide céphalo-rachidien
1. Le liquide céphalo-rachidien (LCR) produit par les plexus choroïdes des ventricules latéraux s’écoule (par les 2 trous de Monro) dans le 3ième ventricule, puis dans l’aqueduc de Sylvius et finalement dans le 4ième ventricule.

2. Le LCR sort du système ventriculaire par plusieurs trous du 4ième ventricule (dont le trou de Magendie) et va dans l’espace sous-arachnoïdien, qui entoure le cerveau et la moelle épinière, et dans le canal de l’épendyme (moelle épinière).
3. Il finit par être réabsorbé par les granulations arachnoïdiennes et retourne dans la circulation veineuse.

Absorption du liquide céphalo-rachidien depuis l’espace sous-arachnoïdien vers le sinus veineux par les granulations arachnoïdiennes
Voir photo

Question 39

Le cerveau est irrigué par…

Answer 39

des artères
La surface du cerveau, de même que les structures profondes, sont irriguées par différentes artères, qui apportent du sang riche en oxygène et en nutriments (glucose, …).

Question 40

Le système nerveux central (SNC)

Answer 40

estformé du cerveau et de la moelle épinière

Question 41

Le système nerveux périphérique
(SNP) est formé :

Answer 41

• des ganglions
• et des nerfs (donc à l’extérieur du cerveau et de la moelle épinière).

Il comprend:
- les nerfs spinaux
- les nerfs crâniens (excepté la rétine et le nerf optique).
Il amène l’information des organes au SNC et vice versa.

Question 42

Les nerfs crâniens et spinaux du SNP

Answer 42

• 12 paires de nerfs crâniens:
Ils émergent du cerveau
(la plupart du tronc cerebral)

• 31 paires de nerfs spinaux (ou rachidiens) :
Ils émergent de la moelle épinière

Un nerf est :
un regroupement d’axones

La fonction d’un nerf est de transmettre
un signal.

Ils peuvent transmettre des informations au cerveau (nerfs sensitifs), ou c’est le cerveau qui envoie des informations (nerfs moteurs). Les nerfs sont souvent mixtes (sensitif et moteur).

Les nerfs sont connectés aux différents organes, muscles, peau, articulations, glandes, viscères.

Section de la moelle épinière d’un rongeur

Question 43

Les nerfs mixtes sont constitués de fibres sensorielles et motrices:

Answer 43

• Racines dorsales:
  Sensorielles (afferentes):
  L’information arrive des organes (muscles, peau) vers la moelle.
• Racines ventrales:
  Motrices (efférentes):
  L’information va de la moelle vers les muscles.

Question 44

Les divisions du système nerveux
Voir photo

Answer 44

Le sympathique et parasympathique fonctionnent de façon antagoniste