- On peut schématiquement
réduire le fonctionnement du
système nerveux central à une
tâche d'intégration d'informations
sensorielles et à l'élaboration
d'une réponse motrice adaptée. Le
système nerveux central commande une
action sur l'environnement en réponse
à des messages exogènes ou
endogènes. Ses comportements
sensori-moteurs peuvent être
extrêmement élaborés et
reposer sur des schémas appris, à
partir d'une base abstraite rendue possible par
le langage. On ne peut donc le réduire
à une banque sensori-motrice
élémentaire réflexe comme
chez les animaux primitifs, chez l'Homme
beaucoup d'activités sont purement
intellectuelles, sollicitant l'imagerie mentale
(conscience). Cela est rendu possible par la
télencéphalisation du cortex
cérébral avec une importance
primordiale des zones frontale, temporale,
pariétale postérieure, qui sont
des aires associatives d'intégration, et
non plus d'exécution motrice simple.
Quatre degrés d'organisation du
système nerveux central peuvent
être définis : le niveau
cellulaire, le niveau des réseaux et leur
interaction, le niveau temporel.
-
- Le niveau
cellulaire
- Les neurones sont des cellules excitables et
excitatrices, dont le rôle est la
transmission et l'intégration des
messages. Il existe un grand polymorphisme
cellulaire neuronal. La macroglie est
composée des astrocytes et des
oligodendrocytes, cellules de « soutien
» des neurones. La microglie est d'origine
mésoblastique et aurait une fonction
macrophagique.
-
- Les
réseaux
- Ce niveau se caractérise par une
architecture horizontale ou noyau (thalamus,
corps strié, noyaux des nerfs,
crâniens... ) et une architecture
verticale correspondant aux voies ou
systèmes. On peut distinguer deux types
de systèmes :
- - le système ou la voie
«spécifique» : un neurone
conduit un message précis vers un autre
neurone d'aval. De nombreuses voies sont
considérées comme
«spécifiques» : système
auditif, visuel..., système de la
sensibilité profonde (proprioceptive),
système moteur cortico-spinal. Le
qualificatif de «spécifique»
est en rapport avec les propriétés
fonctionnelles précises de ces
systèmes;
- - le système ou la voie « non
spécifique » : un neurone conduit un
message peu précis vers de nombreux
autres neurones d'aval. Ces voies initialement
caractérisaient l'organisation de la
formation réticulaire du tronc
cérébral, banc cellulaire
situé en dehors des noyaux des nerfs
crâniens. Actuellement, des
critères neurochimiques et fonctionnels
permettent de distinguer plusieurs organisations
neuronales dans la formation réticulaire
du tronc cérébral et du cerveau
antérieur : système dopaminergique
(origine : locus niger), système
noradrénergique (origine : locus
cœruleus), système
sérotomnergique (origine : noyaux du
raphé), système cholinergique
(origine : noyaux de la base du cerveau
antérieur).
-
- L'organisation
ou l'interaction des réseaux
nucléaires ou des systèmes entre
eux
-
- Le niveau
temporel
- An cours du développement
ontogénétique, en particulier
fœtal et périnatal, l'apprentissage
apparaît comme une modification
fonctionnelle du cerveau en rapport avec les
processus de mémorisation. Durant la
phase de développement
«épigénique»,
l'organisation fine des réseaux
dépend des interactions avec
l'environnement. On peut ainsi distinguer deux
types de voies.
-
- Les voies centripètes ou
sensitives
- Le premier neurone apporte des informations
sensitives à la moelle et au tronc
cérébral par les nerfs spinaux
(tronc, membres), et par les nerfs
crâniens (extrémité
céphalique). lis ne croisent pas la ligne
médiane, et se terminent dans la
substance grise. Le deuxième neurone
croise la ligne médiane constituant des
faisceaux sensitifs dans la substance blanche et
se terminent dans le thalamus, relais de toutes
les sensibilités. Le troisième
neurone rejoint le cortex cérébral
pour les sensibilités conscientes. Pour
les sensibilités inconscientes, il
rejoint d'autres noyaux cérébraux
sous-corticaux.
-
- Les voies centrifuges ou de la
motricité
-
- La motricité
volontaire
- Elle a comme support les voies «
pyramidales » provenant du cortex. Ce sont
les voies cortico- nue lé aires de
l'extrémité céphalique et
cortico-spinales de la motricité des
membres et du tronc. Le premier neurone croise
la ligne médiane allant vers un noyau du
tronc cérébral ou de la substance
grise de la moelle. Le deuxième neurone
gagne les muscles par les nerfs spinaux ou
crâniens.
-
- La motricité
involontaire
- Elle met en œuvre les voies dites
« extrapyramidales ». Des mouvements
automatiques accompagnent tout mouvement
volontaire. De même le mouvement
volontaire intervient sur une base de
motricité permanente ou tonus. Une
réponse motrice rapide ou réflexe
peut également s'y associer. Enfin,
l'ensemble de ces mouvements volontaires et
involontaires sont coordonnés entre eux
pour aboutir à une action harmonieuse et
adaptée. Le cervelet est l'organe support
de cette coordination du mouvement.
-
- Synthèse
- - toutes les voies motrices sont
croisées. La motricité est un acte
hautement complexe, volontaire et involontaire,
coordonné par le cervelet;
- - toutes les voies sensitives sont
également croisées.
- Le modèle du « cerveau
tri-unitaire » de Paul Mac Lean est un
schéma d'organisation fonctionnelle,
où se superposent :
- - un cerveau ancestral «reptilien»
(tronc cérébral et noyaux gris
centraux);
- - un cerveau
«paléo-mammalien»
(système limbique) commun à tous
les Mammifères, réalisant une
interface câblée synaptique et
humorale non synaptique avec le 3e;
- - un cerveau
«néo-mammalien»
caractérisé par son
développement cortical
considérable chez les Primates et surtout
l'Homme. Ces trois cerveaux fonctionnent comme
un tout.
-
- L'expression
des émotions
- Dans l'espèce humaine, il y a deux
systèmes neuraux contrôlant les
expressions faciales (Figure) Le système
qui contrôle l'expression volontaire est
pris en charge par l'hémisphère
gauche (Gazzaniga et Smylie, 1990). Celui-ci
transmet ses commandes au noyau du VII (nerf
facial), qui innerve les muscles faciaux du
côté droit. Simultanément,
l'hémisphère gauche envoie, par
l'intermédiaire du corps calleux, une
commande à l'hémisphère
droit. Ce dernier relaie le message vers le
noyau gauche du nerf facial qui innerve la
moitié gauche de la face. Il est donc
possible, en conséquence, d'effectuer une
expression faciale symétrique, comme un
sourire ou un froncement de sourcils.
-
- Les expressions faciales spontanées
sont prises en charge par une voie
différente. Tout d'abord, contrairement
aux expressions volontaires, qui ne peuvent
être déclenchées que par
l'hémisphère gauche, les
expressions spontanées peuvent être
produites par l'un ou l'autre
hémisphère. Quand l'un d'eux
déclenche une réponse
spontanée, les noyaux des nerfs
crâniens reçoivent leurs commandes
par des voies qui n'empruntent pas le cortex
cérébral. Chaque
hémisphère envoie des signaux
directement vers le mésencéphale,
qui les relaie vers les noyaux du VII dans le
pont. On connaît bien, en neurologie
clinique, la distinction entre ces deux
façons de contrôler les muscles
faciaux. Ainsi, un patient ayant une
lésion du territoire de
l'hémisphère droit impliqué
dans l'expression volontaire est incapable de
mobiliser la moitié gauche de son visage
quand on lui demande de sourire. Cependant, le
même patient contracte sans peine cette
même moitié gauche du visage quand
il sourit de façon spontanée, car
les voies en cause ne sont pas affectées
par la lésion de
l'hémisphère droit. De même,
dans la maladie de Parkinson, les voies
responsables des expressions faciales
spontanées ne fonctionnent pas,
contrairement à celles de l'expression
volontaire. Ces patients arrivent donc à
perdre leur masque figé quand on leur
demande de sourire.
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