Cours 1 - Système nerveux

Question 1

Quels sont les types de cellules dont le tissu nerveux est composé?

Answer 1

1. Les neurones (des cellules nerveuses) : ce sont les unités structurales et fonctionnelles du système nerveux (environ 30 milliards de neurones chez un enfant)
   - Péricaryon (corps cellulaire)
   - Dendrite (noyau)
   - Axone
   - Synapse (les neurones dont synapse entre elles)
2. Les cellules gliales (des cellules satellites) : soutien de l’architecture et du métabolisme du système nerveux (des cellules de soutien au système nerveux)

Question 2

Quel est la fonction du tissu nerveux?

Answer 2

Le tissus nerveux est répandu dans tout l’organisme et sert à la transmission de signaux spécifiques, sous forme d’influx nerveux, entre des endroits précis du corps.

Question 3

Quelles sont les fonctions du système nerveux?

Answer 3

1. Recevoir de l’information sur l’environnement et sur l’organisme = afférences (de l’extérieur du SN au SN)
2. Traiter cette information (l’intégrer)
3. Déclencher les réactions de l’organisme pour réagir de façon optimale = effecteurs (du SN à la périphérie)

Question 4

Quelle est l’organisation fonctionnelle du système nerveux (qu’est-ce que comporte le système nerveux)?

Answer 4

• Des récepteurs sensibles (afférences)
  
  • qui reçoivent les stimulations
• Des neurones formant un réseau hautement structuré,
  
  • dans ce réseau les influx se propagent en fonction des ramifications des neurones qu’ils parcourent et de la nature excitatrice ou inhibitrice des synapses (et donc des neurones) traversées,
    –> Les neurones font synapse et communiquent l’information
• Des effecteurs,
  
  • essentiellement musculaires ou viscéromoteurs
    –> respiration, digestion

Question 5

Quelles sont les subdivisions du système nerveux?

Answer 5

1. Le système nerveux central (SNC)
   - le cerveau,
   - le tronc cérébral et
   - la moelle épinière
   - enveloppes conjonctives, les méninges (SNC est à l’intérieur des méninges)
2. Le système nerveux périphérique (SNP)
   - les nerfs
   - les ganglions
   - les organes sensoriels (rétine, peau, langue, l’ouïe, l’odorat et proprioception)

Question 6

Quelles sont les autres subdivisions du système nerveux moins pertinentes pour le cours?

Answer 6

1. Système nerveux autonome (SNA)
   - SNA sympathique
   - SNA parasympathique
   - Système nerveux entérique
2. Système nerveux somatique (SNS)
   - Motricité et sensorialité consciente (volontaire)

–> De façon générale, on sent nos battements cardiaques, le rythme de la digestion, mais ce n’est pas volontaire comme de toucher son bras par exemple.

Question 7

Quelle est la structure du neurone?

Answer 7

• Chaque neurone possède :
  
  • un corps, ou péricaryon, ou soma
  • un nombre variable de prolongements et
  • Des boutons terminaux → synapses
• Il y a deux types de prolongements :
  
  • Un seul axone (en tout temps) → envoie l’info
  • Un nombre variables de dendrites → reçoivent l’info
• Souvent l’axone est enrobé par des gaines formées d’enroulements serrés de myéline qui accélère la vitesse de propagation de l’influx

Question 8

Qu’est-ce que le corps neuronal?

Answer 8

On y trouve :
* Le noyaux (1, 2)
* Des organites
- le réticulum endoplasmique rugueux (5, 8)
→ Production de protéine avec ARN
- un grand appareil de Golgi (6)
→ Lieu de transit et réservoir des protéines et lipides
- des nombreuses mitochondries (9)
→ Source d’énergie
- des microtubules et de neurofilaments
→ Transport des nutriments

Centre fonctionnel du neurone
Diamètre : 5 à 125 μm (millième de millimètre)

Question 9

Qu’est-ce que l’axone?

Answer 9

• unique
• longueur : 1mm à ˃ 1m (de la moelle épinière à la jambe)
• diamètre : 1-20 µm
• sort du péricaryon par le cône d’émergence
• termine par un nombre variable de ramifications (arborisation terminale) dont chacune porte à son extrémité une dilatation ou bouton terminal
• la membrane de l’axone appartient à la zone conductrice de la surface neuronale
• La présence de myéline autour d’un prolongement axonal y accélère la vitesse de propagation de l’influx nerveux

Question 10

Comment certaines proportions d’axones sont remarquables?

Answer 10

Les neurones commandant les muscles du pied
* Les péricarya des neurones situés dans la moelle épinière à hauteur du milieu du dos.
* Leurs axones peuvent mesurer plus de 1 m pour atteindre leur cible dans le pied.
* Mis à l’échelle, si on donnait à leur péricaryon la taille d’un ballon (30 cm de diamètre), leur axone aurait un diamètre de 6 mm et une longueur d’environ 10 km.

Question 11

Que sont les dendrites?

Answer 11

• Généralement multiples (des neurones spécialisées peuvent n’avoir qu’un)
• leur membrane appartient à la zone réceptrice de la surface neuronale
• elles peuvent porter de petites (2µm) évaginations fluctuantes, ou épines (des bosses/champignons qui augmentent la surface de réception)
• les dendrites sont souvent très ramifiées et leur calibre tend à diminuer à distance du péricaryon

Question 12

Quelles sont les zones du neurone?

Answer 12

Zone réceptrice (dendrites)
–> Membrane post-synaptique

Zone conductrice (axone)

Zone effectrice (boutons terminaux)
–> Membrane présynaptique

• L’influx nerveux part de la zone réceptrice à la zone effectrice

Question 13

Quels sont les types morphologiques des neurones?

Answer 13

1. Neurone unipolaire
2. Neurone bipolaire (pas deux axones, c’est un axone qui se prolonge après le corps cellulaire –> l’influx nerveux va seulement dans un sens)
3. Neurone multipolaire (les plus répandues)
4. Neurone pseudo-unipolaire

Question 14

Qu’est-ce que les neurones?

Answer 14

• Tailles et formes variées
• Tous les neurones ont
  
  • un corps cellulaire (ou péricaryon ou soma)
  • un seul axone,
  • un nombre variable de dendrites
  • une arborisation variable
• Plus l’arbre dendritique est élaboré, plus le neurone reçoit et traite d’information.
• Souvent l’axone est enrobé par des gaines formées d’enroulements serrés de myéline qui accélère la vitesse de propagation de l’influx

Question 15

Quelles sont les composantes impliquées durant la synapse au niveau des boutons terminaux?

Answer 15

1. (Mitochondrie)
2. Vésicule synaptique
3. (Autorécepteur)
4. Fente synaptique
5. Récepteur postsynaptique
6. (Canal calcium)
7. Exocytose d’une vésicule
8. Neurotransmetteur recapturé

–> en fonction de l’influx nerveux qui arrive, cela va déterminer la libération de neurotransmetteurs dans la fente synaptique pour que les dendrites les capturent et renvoient un influx nerveux

Question 16

Comment a lieu une synapse?

Answer 16

• Le cytoplasme des boutons terminaux renferme de très nombreuses vésicules synaptiques.
  
  • diamètre 20nm à 150nm
  • renferment une substance (neurotransmetteur) qui est généralement toujours du même type pour un neurone donné
  • produites dans le péricaryon et transportées activement dans l’axoplasme.
• La membrane du bouton terminal (membrane présynaptique) est la zone effectrice
• En face de chaque membrane présynaptique :
  
  • une membrane postsynaptique (les plus souvent dans la zone réceptrice d’un autre neurone)
  • séparée par un espace très mince (20-30nm), la fente synaptique
• Les neurotransmetteur expulsées par les boutons terminaux passent dans ces fentes
• L’expulsion du contenu microvésiculaire déterminera la transmission d’un signal influençant la membrane postsynaptique (activation / inhibition)

–> potentiel d’action déclenche un influx nerveux

Question 17

Qu’est-ce que l’influx nerveux?

Answer 17

• Toute cellule biologique est entourée d’une membrane (membrane plasmique)
  
  • relativement imperméable aux espèces électriquement chargées telles que les ions et l’eau
  • sépare de manière étanche l’intérieur de la cellule (cytoplasme) de l’extérieur (milieu extracellulaire).
• La différence de concentration ionique (en particulier Na+, K+, Cl- et Ca2+) entraine une différence de potentiel électrique entre le milieu intra et extra cellulaire

Au repos
* La face interne d’un neurone est électriquement négative (-65mV) par rapport à la face externe

L’excitation
* En réaction à un signal provenant d’un autre neurone les canaux ioniques Na+ et K+ s’ouvrent puis se ferment quand la membrane atteint le potentiel seuil.
* La face interne de la membrane devient brusquement électriquement positive (+ 35 mV) par rapport à la face externe (dépolarisation) –> au niveau de la composition des molécules

La propagation
* La dépolarisation se propage le long de l’axone dans une seule direction : vers la terminaison axonale
–> les canaux ioniques se ferment et ouvrent pour sortir le potassium et faire entrer le sodium

Question 18

Qu’est-ce que le potentiel d’action?

Answer 18

• Le potentiel d’action est créé au niveau de la zone gâchette de l’axone.
• Pour qu’un neurone développe un tel potentiel, les afférences qui lui arrivent
  
  • sur les dendrites,
  • le corps et
  • même la base de l’axone
    doivent le dépolariser jusqu’au seuil d’excitation.
• Cela dépend de la balance des excitations et inhibitions : le neuro.ne est un intégrateur
• Lorsque le potentiel d’action arrive dans les boutons terminaux, il détermine le relâchement de microvésicules de neurotransmetteur (chimique) dans la fente synaptique.

Question 19

Quels sont les mécanismes de renforcement synaptique?

Answer 19

La plasticité des réseaux de neurones (à savoir EN GROS)
* L’apprentissage repose sur la plasticité des circuits de notre cerveau
→ la capacité des neurones à modifier de façon durable l’efficacité de leur transmission synaptique.

• Des neurones actifs simultanément, mènent à un renforcement synaptique
  → un mécanisme appelé potentialisation à long terme (PLT)
  → Découvert surtout dans l’hippocampe mais aussi montrée dans de nombreuses régions du cortex
  
  • Lorsque les axones qui font des connexion sur les neurones pyramidaux de l’hippocampe sont stimulés à haute fréquence, l’amplitude du potentiel excitateur enregistré dans ces neurones est augmenté pour un longue période (jusqu’à plusieurs semaines)
• On sait aussi qu’en plus d’être associative, la PLT peut aussi être coopérative :
  → l’activité convergente de plusieurs neurones sur un seul facilite le renforcement de ces synapses.

Question 20

Quelles sont les cellules gliales du SNC?

Answer 20

1. Astrocyte → alimentation (des neurones et du SN)
2. Oligodendrocyte → myéline
3. Cellule microgliale → phagocytose (ménage pour les déchets qui peuvent se retrouver dans le SN)
4. Épendymocyte → épithélium, produit le liquide céphalorachidien

Question 21

Quelles sont les cellules gliales du SNP?

Answer 21

1. Cellule de Schwann → myéline
2. Cellule satellite → alimentation

Question 22

Que sont les cellules gliales?

Answer 22

• Il y a 10 cellules gliales pour un neurone
• Les cellules gliales forment dans leur ensemble la névroglie.
• Fonction :
  
  1. support mécanique
  2. isolation et protection
  3. nutrition et métabolisme
• Les cellules gliales se divisent toute leur vie
  1. Protection
  2. Tumeur
  –> Une tumeur au cerveau peut être causer par le fait que des cellules gliales portant une tumeur se divisent trop.

Question 23

Qu’est-ce que la myéline?

Answer 23

La myéline est formée par des couches concentriques de membrane cytoplasmique (lipides) des
* oligodendrocytes (SNC) ou
- Entourent les axones de plusieurs neurones
* de cellules de Schwann (SNP).
- Forment un seul segment de myéline sur un seul axone.

Elle permet l’isolation de l’axone et est nécessaire pour que la vague de dépolarisation soit transférée intégralement jusqu’à l’arborisation terminale de l’axone.

Tous les axones ne sont pas myélinisés, mais tous sont entourés par des replis des oligodendrocytes ou des cellules de Schwann.

Plus un axone est épais, plus sa gaine de myéline sera épaisse

Dès qu’on sort du SNC, les cellules de Schwann prennent le relais pour faire la gaine de Myéline.

Question 24

Qu’est-ce que la transmission saltatoire?

Answer 24

• La myéline entourant et isolant l’axone ne permet pas le passage du potentiel d’action
• Celui-ci « saute » de nœud de Ranvier en nœud de Ranvier.
• Ces « sauts » rapides augmentent la vitesse de l’influx nerveux

Question 25

Que pouvons-nous voir au niveau macroscopique?

Answer 25

• Corps cellulaires et dendrites ne sont pas entourés de myéline. Les zones riches en corps cellulaires paraitront grises :
  → Cortex (SNC)
  → Substance grise de la moelle épinière (SNC)
  → Noyaux (SNC)
  → Ganglions (SNP)
  → Organes sensoriels (SNP)
• Les zones riches en faisceaux d’axones myélinisés seront plus blanches :
  → Voie ou tractus ou faisceau (SNC)
  → Nerfs (SNP)

(Dans la moelle épinière, le genre de papillon au milieu est la matière grise –> on le regarde de « dessus »)