encéphale (Biologie et Anatomie). 1 PRÉSENTATION encéphale, organe situé dans la boîte crânienne. L'encéphale forme, avec la moelle épinière, le système nerveux central. Il est responsable de la conscience, de la pensée, de la mémoire et du contrôle de toutes les fonctions de l'organisme. On appelle souvent « cerveau « l'encéphale, mais il s'agit d'un abus de langage. En effet, le cerveau proprement dit (ou télencéphale) ne forme d'une partie de l'encéphale. De fait, l'encéphale peut être divisé en trois régions principales, de l'avant vers l'arrière : o l'encéphale antérieur, qui est composé du télencéphale (cerveau), formé par les deux hémisphères cérébraux, et du diencéphale (hypothalamus et thalamus) ; o le mésencéphale ; o l'encéphale postérieur, composé du cervelet et de la protubérance annulaire . L'encéphale comprend en outre des cavités, appelées ventricules, au nombre de quatre. Selon une autre division de l'encéphale, on distingue le cerveau, responsable de la conscience et de toutes les activités volontaires, le tronc cérébral (qui comprend le mésencéphale, la protubérance annulaire et le bulbe rachidien) et le cervelet. 2 GÉNÉRALITÉS Chez l'homme, l'encéphale est un organe relativement petit, puisqu'il ne pèse que 1,4 kg environ, ce qui représente à peine plus de 2 % de la masse corporelle totale. Protégé par le crâne, c'est lui qui interprète toutes les informations sur le monde extérieur, et c'est vers lui que convergent toutes celles concernant notre organisme pour y être traitées. L'encéphale contrôle l'ensemble de l'organisme et de son fonctionnement. Son domaine d'action peut être divisé en deux parties : d'une part toutes les activités et fonctions automatiques liées à la vie, d'autre part toutes les activités volontaires. Les premières comprennent le contrôle des grands systèmes : respiratoire, digestif, circulatoire (incluant le rythme cardiaque et la pression artérielle) et urogénitales. Il régule également l'activité du système endocrinien, à l'origine de nombreux processus physiologiques, comme la reproduction, le métabolisme et la croissance. Toutes les informations provenant des organes sensoriels (les yeux, les oreilles, le nez ou les récepteurs tactiles de la peau) sont transmises au cerveau qui les analyse et les interprète afin de réagir en conséquence. Les fonctions plus complexes, telles que l'attention, la conscience, le sommeil, la mémoire, l'imagination, la pensée et la créativité, dépendent aussi de l'encéphale -- plus précisément du cerveau (télencéphale) --, mais leurs mécanismes ne sont que très partiellement élucidés. Les réactions complexes face à l'environnement sont à la fois automatiques et conscientes, et dépendent des circonstances extérieures, mais également du vécu de chaque individu. Pour remplir toutes ces fonctions, l'encéphale dispose de capacités exceptionnelles de traitement de l'information. Cette aptitude est fournie par un immense réseau de cellules interconnectées : le cerveau humain compte environ 100 milliards de cellules nerveuses, les neurones. Il existe de nombreux types de neurones que l'on distingue par leur forme et la nature de leurs connexions (cytoarchitecture) et par leurs propriétés biochimiques. 3 L'ENCÉPHALE ANTÉRIEUR OU PROSENCÉPHALE 3.1 Le télencéphale ou cerveau 3.1.1 Anatomie Le télencéphale est divisé en deux hémisphères, les hémisphères cérébraux. Chacun est divisé en cortex cérébral, noyaux gris centraux et système limbique. Le cortex cérébral présente de nombreuses circonvolutions sur la face externe. Ces sinuosités d'une épaisseur de 3 mm sont séparées par des sillons, ou scissures, plus profonds. La surface corticale est ainsi beaucoup plus importante que si elle était lisse. Les cellules nerveuses, ou neurones, sont de couleur gris brunâtre d'où leur nom de substance grise. Les neurones du cortex sont reliés à ceux du reste du cerveau par l'intermédiaire de millions d'axones, les fibres conductrices des cellules nerveuses. Ces axones sont pour la plupart enrobés de myéline, un phospholipide, ce qui leur confère une coloration blanc laiteux, d'où leur nom de substance blanche. Le cortex cérébral se divise en quatre lobes : le lobe frontal, pariétal, temporal et occipital. La scissure de Rolando, un profond sillon dans le cortex, sépare le lobe frontal du lobe pariétal, alors que la scissure de Sylvius matérialise la limite entre le lobe temporal et les lobes frontal et pariétal. Ces régions cérébrales forment le néocortex, ainsi nommé car il correspond à des structures relativement récentes en termes d'évolution. Le système limbique et le cortex limbique se trouvent sous le cortex cérébral. Ils sont constitués par une série de structures interconnectées entre elles entourant le centre de l'encéphale antérieur. Les noyaux gris centraux sont des cellules sous-corticales. Elles se situent à la périphérie de la partie antérieure du lobe latéral, profondément enfouies dans les hémisphères cérébraux. 3.1.2 Fonctions 3.1.2.1 Latéralisation Les hémisphères du cerveau se ressemblent, mais ne sont pas identiques. Chacun d'eux contrôle la moitié du corps qui se trouve du côté opposé, ainsi l'hémisphère droit reçoit les informations provenant du côté gauche du corps, et, inversement, l'hémisphère gauche contrôle le côté droit du corps. Le cerveau se divise en territoires dont les fonctions sont diverses. Chacune de ces régions reçoit des données provenant des organes sensoriels ou venant de régions cérébrales différentes. Environ 90 % de la population utilisent préférentiellement la main droite pour accomplir des tâches manuelles. Ce phénomène est lié au fonctionnement du cerveau et en particulier à la fonction du langage. En effet, chez 95 % des droitiers, l'hémisphère gauche est l'hémisphère du langage. Seuls 70 % des gauchers présentent cette dominance ; 15 % présentent une dominance de l'hémisphère droit et les 15 % restants voient leur fonction linguistique dirigée indifféremment par les deux hémisphères. Il existe d'autres fonctions latéralisées, telles que la reconnaissance des visages et la perception de l'espace. Ces fonctions peuvent disparaître en cas de lésion cérébrale unilatérale. C'est d'ailleurs souvent en observant les sujets victimes de lésions cérébrales que l'on a compris le fonctionnement du cerveau. 3.1.2.2 Aires cérébrales Dans le cortex, on distingue des zones primaires, secondaires et associatives de gestion des informations. L'aire sensorielle primaire procède à l'analyse des informations émanant directement, ou presque, des divers récepteurs sensoriels de l'organisme. À chaque sens correspond une zone primaire différente dont l'organisation est souvent topographique (les sensations correspondant à des parties voisines du corps sont regroupées dans une zone donnée de l'aire primaire, formant ainsi une cartographie de l'organisme). Dans le cas de l'ouïe (la perception des sons par l'audition), les informations sont organisées par tonalités ou fréquences sonores (on parle de configuration tonotopique). Dans les aires sensorielles secondaires, l'information subit une analyse plus complexe. Le cortex associatif combine les informations provenant de diverses zones cérébrales. Chacun des lobes du cortex cérébral traite des informations spécifiques et accomplit des fonctions différentes. On ne connaît pas encore précisément les fonctions de chacune des régions et il ne s'agit pour l'instant que d'approximations générales. Les lobes frontaux sont spécialisés dans la planification et le contrôle des mouvements. Ils comprennent le cortex moteur primaire intervenant dans le contrôle des mouvements volontaires. Les cellules de ce cortex sont organisées de manière topographique, des neurones voisins contrôlant des muscles voisins. Les lobes occipitaux traitent les informations visuelles primaires et les transmettent aux lobes pariétaux et temporaux. Les lobes pariétaux analysent des données somatosensitives (des sensations provenant de la peau, des muscles et des articulations). Ce sont les lobes temporaux qui reçoivent les informations auditives venant de l'oreille interne. Le cortex temporal semble être indispensable à la reconnaissance et à la classification des objets, et à la mémorisation à long terme. Le cortex temporal joue aussi un rôle dans certains aspects du langage. 3.1.2.3 Système limbique Le système limbique contrôle la motivation, les émotions et l'apprentissage ; les noyaux gris centraux interviennent dans la maîtrise du mouvement. 3.2 Le diencéphale 3.2.1 Anatomie Situé sous les hémisphères cérébraux, le diencéphale est formé par le thalamus et l'hypothalamus. Le thalamus est une structure importante composée de plusieurs noyaux autour du troisième ventricule. L'hypothalamus, plus petit, est situé sous lui. Il est relié, en dessous, à l'hypophyse. 3.2.2 Fonctions Le thalamus transmet les informations sensorielles (émises par les récepteurs) jusqu'au cortex. Les cellules du corps genouillé latéral dorsal reçoivent des informations visuelles et les relaient vers le cortex visuel primaire. L'hypothalamus contrôle une grande partie du système endocrinien et régule de nombreuses fonctions fondamentales telles que la faim et la soif. 4 LE MÉSENCÉPHALE 4.1 Anatomie Le mésencéphale forme la partie postérieure du tronc cérébral, placée entre le diencéphale (au-dessus) et la protubérance annulaire (au-dessous). Il est parcouru par un fin canal, l'aqueduc de Sylvius (ou aqueduc du mésencéphale) dans lequel circule du liquide céphalo-rachidien. Le mésencéphale comprend deux régions principales. Sa partie dorsale est composée par les colliculi inférieurs et supérieurs, qui prennent la forme de quatre tubercules au niveau du tronc cérébral. Appelés tubercules quadrijumeaux, ce sont les centres des réflexes auditifs et visuels (les perceptions conscientes de l'audition et de la vision sont traitées par le cortex cérébral). La partie ventrale (ou plancher) du mésencéphale est composée de plusieurs noyaux contrôlant les mouvements des yeux (elle donne naissance aux paires de nerfs crâniens qui permettent la mobilité des yeux), de la matière grise entourant l'aqueduc de Sylvius, qui joue un rôle important dans la transmission des messages de la douleur, et du locus niger, qui conduit les informations vers la moelle épinière. 4.2 Fonctions Le toit du mésencéphale fait partie des systèmes visuels et auditifs. Il est tout particulièrement impliqué dans la genèse des réflexes et des réactions motrices à divers stimuli. La formation réticulée intervient dans les fonctions du sommeil, d'éveil et d'attention, dans les mouvements musculaires et divers réflexes vitaux tels que les battements de coeur. La substance grise périaqueducale est responsable de la médiation de la douleur et le locus niger, ou substance noire, contrôle en partie la motricité musculaire. 5 L'ENCÉPHALE POSTÉRIEUR OU RHOMBENCÉPHALE 5.1 Anatomie Il est composé du cervelet, de la protubérance annulaire ou pont de Varole (ces deux structures forment, ensemble, le métencéphale), et du bulbe rachidien (ou myélencéphale). Le cervelet ressemble, avec ses circonvolutions, à un cerveau en miniature. La protubérance annulaire apparaît comme une excroissance au niveau du tronc cérébral, alors que le bulbe rachidien est une structure de forme oblongue. 5.2 Fonctions Le cervelet reçoit des informations provenant de tous les systèmes sensoriels et supervise tous les mouvements musculaires dirigés par le cerveau. Il intègre ces informations, les compare avec les mouvements en cours et les mouvements intentionnels. Il modifie ensuite les signaux transmis à l'organisme par le cerveau, pour coordonner et enchaîner les mouvements. La protubérance annulaire semble être importante pour le sommeil et l'éveil, alors que le bulbe rachidien contrôle des fonctions vitales telles que la régulation du système cardio-vasculaire, la respiration et la tonicité musculaire. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.
