Crédit photo : Man hand brain par Aramyan sur Canva.

Texte 1 de 3 de la série sur le cerveau humain.

De quoi le cerveau est-il composé ? Quelles sont ses structures ?

Dans ce billet de blogue, nous vous proposons de partir à la découverte du cerveau, l’un des organes les plus importants du corps humain.

Le cerveau fait partie d’un système d’organes qu’on appelle le système nerveux. Ce système est composé de deux sous-systèmes, le système nerveux central (SNC) et le système nerveux périphérique (SNP). Dans ce billet, nous aborderons le SNC, dont fait partie le cerveau. Le SNC comprend deux grandes structures, soit l’encéphale et la moelle épinière (voir figure 1).

Figure 1. Schéma du système nerveux central chez l’humain (Human Brain Illustration) adapté de l’image originale par OpenClipart-Vectors sur Canva.

L’encéphale est composé de 4 régions principales, de haut en bas :

1. Le cerveau occupe la plus grande partie de l’encéphale. Il pèse environ 1.35 kg. Le cerveau est divisé en deux hémisphères — gauche et droit — par une membrane verticale nommée « la faux du cerveau ». Ces hémisphères sont reliés au niveau du corps calleux (voir figure 1), lequel permet aux hémisphères d’échanger de l’information. Chaque hémisphère est subdivisé en 4 lobes : le lobe frontal, le lobe pariétal, le lobe temporal et le lobe occipital (Figure 2). Ces lobes portent le nom de l’os du crâne sous lequel ils se situent (par exemple, le lobe frontal est situé sous l’os frontal). Il existe une cinquième subdivision invisible de la surface, le lobe insulaire. Ce lobe est situé à l’intérieur du cerveau et est recouvert par les lobes pariétal, frontal et temporal.

Figure 2. Schéma des lobes du cerveau et des os du crâne.

Le cerveau est impliqué dans un très grand nombre de fonctions, incluant le traitement d’informations sensorielles en provenance des récepteurs sensoriels (p. ex. les yeux, les oreilles, etc.) ainsi que la production de mouvements volontaires. Il est également le centre de la personnalité, de l’intelligence, de la conscience et des fonctions cognitives.

2. Une autre partie de l’encéphale est le diencéphale, qui se trouve à l’intérieur du cerveau, au-dessus du tronc cérébral (voir figure 1). Le diencéphale comprend trois sous-régions : 

a) Le thalamus, qui mesure près de 3 cm et correspond à 80 % du diencéphale. Il est composé de deux régions jumelles de substance grise qui ont une forme ovale.

b) L’hypothalamus, situé sous le thalamus, est formé de 12 noyaux répartis dans 4 régions (mamillaire, tubérale, supraoptique et préoptique) qui ont chacun des fonctions précises.

c) L’épithalamus se situe au-dessus et à l’arrière du thalamus. Il est composé de la glande pinéale, de la grosseur d’un petit pois, des noyaux habénulaires et de la strie médullaire.

Le diencéphale est notamment impliqué dans la transmission des informations sensorielles au cortex cérébral (couche supérieure du cerveau qui contient des milliards de neurones), en plus d’intervenir dans la planification et la régulation de mouvements volontaires, des émotions, de la mémoire et de la cognition et de sécréter des hormones, dont la mélatonine.

3. Le cervelet, magnifique structure en forme d’arbre (voir figure 3), se situe à l’arrière du tronc cérébral, sous le cerveau. Même si sa masse correspond à seulement 10 % de la masse de l’encéphale, il contient presque la moitié de tous les neurones de l’encéphale.

Figure 3. Illustration du cervelet, vu du centre, coloration à l’hématoxyline et à l’éosine, photo prise au microscope à fond clair.

Crédit photo : Cerebellum par Jose Luis Cavol Martin & Jose Enrique Garcia-Mauriño Muzquiz sur Canva

4. Le tronc cérébral fait également partie de l’encéphale. Il est le prolongement de la moelle épinière (voir figure 1) et est subdivisé en trois régions :

a) Le bulbe rachidien, situé dans la partie inférieure du tronc et mesurant environ 3 cm, est le prolongement direct de la moelle épinière.

b) Le pont mesure 2.5 cm et est situé directement au-dessus du bulbe rachidien, juste devant le cervelet.

c) Le mésencéphale mesure également environ 2.5 cm, et est situé entre le pont et le diencéphale.

Le tronc cérébral sert de relais à de nombreux influx nerveux entre les différentes parties du SNC. C’est aussi dans cette région que plusieurs actions involontaires du corps humain sont régulées, comme la respiration et les battements du cœur.

L’encéphale est également constitué de 4 ventricules (voir figure 4) à l’intérieur desquels circule un liquide appelé le liquide céphalo-rachidien. Les deux ventricules latéraux sont situés dans chacun des hémisphères du cerveau. C’est dans les parois de ces ventricules que le liquide céphalo-rachidien se forme. Le troisième ventricule est situé au-dessus de l’hypothalamus, entre les deux thalamus (droit et gauche). Le quatrième ventricule est situé entre le cervelet et le tronc cérébral. Les ventricules latéraux et le troisième ventricule communiquent via de petites structures appelées les foramens interventriculaires ; le troisième et le quatrième ventricule sont reliés par l’aqueduc du mésencéphale.

Figure 4. Illustration des ventricules du cerveau (Ventricles of the Brain) par BruceBlaus sous licence CC BY 3.0 (traduite).

La moelle épinière
La moelle épinière joue essentiellement un rôle d’acheminement de l’information. Deux types de voies parcourent la moelle pour permettre cet acheminement : les voies sensitives, qui sont ascendantes (c.-à-d., montantes), qui acheminent l’influx nerveux en provenance des organes sensoriels vers l’encéphale, et les voies motrices, qui sont descendantes, acheminant l’influx nerveux de l’encéphale vers les autres parties du corps, pour permettre l’exécution de mouvements. La moelle épinière est reliée au corps par 31 paires de nerfs qu’on appelle les nerfs spinaux (par opposition aux 12 paires de nerfs crâniens qui émergent de l’encéphale) qui se ramifient pour former un arbre de nerfs (Figure 5). La moelle épinière a aussi comme fonction d’intégrer les réflexes spinaux, comme enlever rapidement sa main d’un objet brûlant.

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Figure 5. Illustration des nerfs spinaux et crâniens.
 Nervous System Icon par Becris sur Canva.

Les structures du SNC sont hautement protégées. Plusieurs structures les protègent :

  1. Le tissu osseux comprend les 8 os du crâne qui protègent l’encéphale ainsi que les 26 vertèbres qui protègent la moelle épinière.
  2. Les 3 couches de méninges, appelées dure-mère, arachnoïde et pie-mère (voir figure 6) se trouvent entre le tissu osseux et l’encéphale ou la moelle épinière.
  3. Le liquide céphalo-rachidien circule dans les quatre ventricules du cerveau, mais aussi dans la cavité subarachnoïdienne et dans le canal central de la moelle épinière. Il possède trois fonctions principales :

a) Protection mécanique : le liquide céphalo-rachidien protège l’encéphale et la moelle épinière des secousses et chocs.

b) Protection chimique : le liquide permet la bonne transmission des influx nerveux dans le SNC en régulant son environnement chimique.

c) Circulation : le liquide permet l’échange de nutriments et de déchets entre le sang et le tissu nerveux.

Figure 6. Illustration des couches protectrices du SNC (Meninges-fr) par (Jmarchn) sous licence CC BY-SA 3.0.

Voilà, c’est déjà la fin ! Ce billet a permis de faire un tour d’horizon des principales composantes du système nerveux central. Comme le cerveau est un organe hautement complexe, il est impossible de le décrire en un seul billet. C’est pourquoi nous vous présenterons dans de prochains billets la matière grise et blanche, puis l’organisation fonctionnelle du cerveau, en particulier du cortex cérébral.

Ouvrage de référence ayant servi à la rédaction de ce billet de blogue :

Tortora, G. J., & Derrickson, B. (2007). Principes d’anatomie et de physiologie (M. Forest & L. Martin, Trans. 2e ed.) : ERPI.

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