Cerveau

En anatomie animale et humaine, le cerveau (ou encéphale), est l'organe central supervisant le système nerveux. Bien que le cerveau soit volontiers cité comme centre de supervision du système nerveux central des vertébrés, le même terme peut être employé pour le système nerveux central des invertébrés.

Table of contents

1 Terminologie & vocabulaire
2 Vue d'ensemble
3 Anatomie
4 Fonctions
5 Voir aussi

Terminologie & vocabulaire

Système nerveux central : portion du système nerveux constitué du cerveau, du tronc cérébral, du cervelet et de la moelle épinière. Il a un rôle de réception, de traitement, d'intégration et d'émission des ordres nerveux. L' ensemble du systèmes nerveux centrale est protégé par une enveloppe osseuse: la boite cranienne pour l'encéphale et la colonne vertébrale pour la moelle épinière.
Système nerveux périphérique : il est constitué des nerfs sensitifs et moteurs issus de la moelle et du tronc cérébral.
Tronc cérébral : Portion supérieure de la moelle épinière qui fait la jonction avec le cerveau. Le tronc cérébral est constitué de haut en bas du pédoncule, du bulbe, et de la moelle allongée.
Système nerveux autonome : il est constitué des nerfs qui gèrent les fonctions automatiques (par opposition aux fonctions "conscientes")
Liquide céphalo-rachidien : liquide dans lequel baigne le cerveau, d'un volume d'environ 150 ml chez l'Homme adulte. Il se renouvelle très rapidement, et à des fonctions de protections mécaniques, anti-infectieuses, nutritives.
Nerf : structure anatomique composée de fibres nerveuses, naissant (le plus souvent) de la moelle épinière et se terminant sur sa cible (peau, muscle, organe, glande,...)
Cervelet : Portion archaïque du cerveau, branchée en parallèle à la face dorsale du tronc cérébral, exercant les fonctions de maintiens de la posture, équilibre, coordination entre les mouvements, mémoire gestuelle.

Vue d'ensemble

Le cerveau des vertébrés contrôle et coordonne la plupart des mouvements, du comportement, l'homéostasie des fonctions internes telles que le rythme cardiaque, la pression artérielle, la température du corps,... Certaines parties du cerveau gèrent la mémoire, les émotions, la parole : ce sont les portions les plus récentes et les plus évoluées du cerveau, particulièrement développées chez l'Homme.

Chez la plupart des animaux, le cerveau se trouve dans la boite crânienne, où il est protégé par les os du crâne, ainsi que par le liquide céphalo-rachidien (ou liquide céphalo-spinal). Le cerveau des vertébrés se développe à partir du neuroderme chez l'embryon, lui même issu de l'ectoderme (qui donnera aussi la peau). Les plus petits insectes ne possèdent pas plus de quelques millions de neurones, quand l'homme en possède plusieurs millions de milliards.

Les régions du cerveau correspondent à des fonctions : les fonctions sensorielles et motrices dans la partie supérieure, la vue dans la partie la plus postérieures, le langage en avant, etc.

Cerveau de souris Cerveau de chat Cerveau humain

Anatomie

Le cerveau est grossièrement divisé en 3 parties : la fosse postérieure, où on trouve la moelle allongée et le métencéphale (cerveau le plus archaïque, qui gère les fonctions essentielles : rythme cardiaque, respiration, température interne,...), le cerveau 'moyen' (mésencéphale), et le cerveau 'antérieur' (diencéphale et télencéphale) Le cerveau humain possède un cervelet, branché en parallèle sur le tronc cérébral, à la face postérieure de celui-ci. Le système nerveux des vertébrés se distingue par l'encéphalisation et la symétrie des hémisphères. Les animaux les plus évolués ont développé une organisation complexe, en couche et en réseau, de leurs cellules. Le cerveau humain est composé de deux hémisphères reliés par le corps calleux (pont de fibres nerveuses, donc de substance blanche) Par ailleurs, les circonvolutions apparaissent, et permettent d'augmenter la surface de la substance grise en périphérie du cerveau. La substance grise est constituée du corps cellulaire des neurones, c'est à dire là où sont reçues, traitées, intégrées les informations électriques, avant d'émettre une réponse. La substance blanche, elle, est composée de fibres nerveuses : c'est à dire composée d'axones de neurones, qui se dirigent vers leur destination dans le cerveau, ou le reste du corps. Ex : le faisceau pyramidal est composé des fibres qui vont commander les muscles et permettre la motricité volontaire. Ce faisceau est originaire de la substance grise corticale des régions pariétales du cerveau (partie médiane du cerveau), puis il chemine dans le cerveau, le tronc cérébral, la moelle épinière, où il donne régulièrement des nerfs composés de certaines de ses fibres, vers les muscles du corps. On retrouve aussi de la substance grise dans les noyaux gris centraux, qui sont des petites formations grossièrement ovoïdes, qui se trouvent au plus profond du cerveau et qui gèrent certaines fonctions vitales ainsi que la mémoire. Les méninges sont les enveloppes de tissus qui se trouvent entre le crâne osseux et le cerveau. Elles sont composées de la dure-mère (tout contre le crane), de l'arachnoïde, et de la pie-mère (qui tapisse très intimement le cerveau)

Fonctions

Le cerveau des vertébrés reçoit des signaux par les nerfs afférents (c'est à dire que leurs informations "remontent" vers le cerveau. C'est le cas des nerfs sensitifs, qui acheminent les sensations, par exemple la douleur : de la peau au cerveau) de la part de chaque portion du corps; reçoit ce signal, les interprète, et en tire une réponse basée sur l'intégration des signaux électriques reçus, puis la transmet. Ce jeu de réceptions et d'émission de signaux (après leur intégration) représente la fonction majeure du cerveau, qui explique à la fois les sensations, le mouvement, la mémoire,...et aussi la conscience. L'activité cognitive (l'intelligence, la réflexion) se déroule dans les parties les plus antérieurs du cerveau : les lobes frontaux (droit et gauche), particulièrement par leur interactions avec le système limbique (thalamus, hippocampe, qui appartiennent aux noyaux gris centraux). Le cerveau a aussi un rôle de production hormonale, à partir de l'hypophyse, de l'hypothalamus, de l'épiphyse en particulier (trois petites régions situées à la base du cerveau impliquée dans la gestion des autres hormones)

Ainsi, par le rôle central qu'il exerce dans la captation des stimulus externes, le cerveau occupe le rôle central de création des réactions à l'environnement. La faim, la peur, le danger, la douleur, le besoin d'uriner, etc. sont des stimulations dont le but terminal se situe dans des zones spécialisées du cerveau, qui y analyse l'information, avant de répondre par la réponse appropriée. Par exemple, si vous posez votre main sur une plaque brûlante : les récepteurs à la douleurs thermique de la peau sont stimulés brutalement, et envoient un signal électrique dans le nerf sensitif charriant les informations thermo-algiques (température et douleur). Le nerf chemine dans le bras, arrive dans la moelle épinière, puis remonte vers les zones sensitives du cerveau. Là, les neurones sensitives sont stimulés par l'information, qui entraîne une activation des neurones moteurs du bras (qui sont tout proches). Ces neurones envoient une information dans les fibres motrices de la substance blanche, qui rejoignent le cervelet, la moelle, le nerf moteur du bras qui lui même va activer les muscles fléchisseurs de l'avant bras. En 500 millisecondes, vous venez de protéger votre main contre la brûlure par un retrait qu'a ordonné votre cerveau.