Lernzettel: Introduction à l'anatomie et la physiologie du système nerveux

📋 Plan du Cours

1. Plans, axes et orientation anatomique
2. Organisation du système nerveux central
3. Encéphale et subdivisions du cerveau
4. Système nerveux périphérique somatique et autonome
5. Neurones, synapses et plasticité
6. Moelle épinière et repères vertébraux
7. Méninges, espaces et rôle du liquide céphalorachidien
8. Barrière hémato-encéphalique et régulation
9. Vascularisation cérébrale et polygone de Willis
10. Lobes cérébraux, sillons et aires fonctionnelles
11. Thalamus et hypothalamus fonctions
12. Tronc cérébral, ventricules et nerfs crâniens

📖 1. Plans, axes et orientation anatomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Plan sagittal : Plan anatomique qui divise le corps en une partie droite et une partie gauche, avec une référence médiane.
• Plan frontal : Plan anatomique qui sépare une partie antérieure (avant) d’une partie postérieure (arrière).
• Plan transverse : Plan anatomique horizontal qui sépare une partie supérieure d’une partie inférieure.
• Axe longitudinal : Axe de référence qui correspond à la direction avant–arrière du corps, utilisé pour décrire l’orientation.
• Orientation du cerveau : Repères anatomiques spécifiques qui décrivent la position du cerveau selon des vues dorsale, ventrale, supérieure et inférieure.

📝 Points essentiels

• La position standard de l’organisme sert de base pour définir plans et axes.
• Le plan sagittal inclut une ligne médiane et distingue droite et gauche.
• Le plan frontal distingue l’avant et l’arrière du corps.
• Le plan transverse est horizontal et distingue le haut et le bas.
• Les axes du système nerveux incluent une direction longitudinale et une direction transversale (droite–gauche) ainsi qu’une direction sagittale (avant–arrière).
• L’orientation du cerveau et du tronc cérébral/moelle épinière se décrit aussi avec des vues dorsale, ventrale, supérieure et inférieure.

💡 Astuce mémo

Sagittal = Gauche/Droite (médian) ; Frontal = Avant/Arrière ; Transverse = Haut/Bas.

📖 2. Organisation du système nerveux central

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux central : Ensemble des structures médianes et symétriques qui reçoivent et traitent les informations avant d’organiser les réponses de l’organisme.
• Lancephale : Partie intracrânienne du système nerveux central, située dans le crâne et divisée en cerveau, tronc cérébral et cervelet.
• Moelle épinière : Partie du système nerveux central située dans les vertèbres, organisée en segments et d’où partent des nerfs vers le corps.
• Télencéphale : Grande partie du cerveau constituée de deux hémisphères droit et gauche, impliquée dans de nombreuses fonctions supérieures.
• Tronc cérébral : Structure située entre le cerveau et la moelle épinière, composée de mésencéphale, pont et bulbe, impliquée dans des régulations automatiques.

📝 Points essentiels

• Le système nerveux périphérique assure la communication entre le système nerveux central et l’organisme, vers les effecteurs et via les voies sensitives.
• Les voies motrices transmettent les commandes du système nerveux central vers les effecteurs, tandis que les voies sensitives reçoivent les informations pour adaptation.
• Le système nerveux central est médian et symétrique, avec une organisation en deux moitiés droite et gauche correspondant à lancephale et moelle épinière.
• Le cerveau se divise globalement en télencéphale et diencéphale, et les hémisphères du télencéphale sont subdivisés en lobes.
• Le diencéphale comprend notamment thalamus et hypothalamus, ainsi que d’autres noyaux gris centraux.
• L’hypophyse est rattachée au diencéphale et participe à la production d’hormones libérées dans le sang, tandis que la glande pinéale est associée aux rythmes veille-sommeil (veille).

💡 Astuce mémo

Cerveau = Télencéphale (2 hémisphères) + Diencéphale (Thalamus/Hypothalamus) ; Tronc = Mésencéphale-Pont-Bulbe ; Arrière = Cervelet.

📖 3. Encéphale et subdivisions du cerveau

🔑 Notions clés & Définitions

• Système nerveux périphérique : Ensemble des nerfs qui relient le système nerveux central aux organes et aux récepteurs, pour transmettre les informations et exécuter les réponses.
• Système nerveux somatique : Sous-partie du système nerveux périphérique qui gère les mouvements volontaires et la perception des sensations du corps.
• Système nerveux autonome : Sous-partie du système nerveux périphérique qui pilote des fonctions involontaires comme le métabolisme, le rythme et l’activité des organes.
• Système nerveux entérique : Réseau nerveux localisé dans le tube digestif qui coordonne la motilité et certaines fonctions sécrétoires.
• Plexus myentérique : Réseau entérique plus volumineux, situé entre couches musculaires, qui contrôle surtout le moteur intestinal.

📝 Points essentiels

• Le système nerveux périphérique se divise en somatique et autonome, avec des rôles distincts sur le contrôle du corps et des organes.
• Le système nerveux somatique contrôle les mouvements volontaires et la position du corps, et assure la perception des sensations.
• Le système nerveux autonome comprend deux branches en équilibre : sympathique et parasympathique, dont le déséquilibre peut mener à des troubles neuro-végétatifs.
• Le parasympathique est associé à un mode « repos » et à la stimulation du métabolisme cellulaire, avec des changements de rythmes et une logique de dépenses énergétiques.
• Le sympathique est associé à un mode « urgence » et à la mobilisation/dépense énergétique, avec une logique de stockage anabolique décrite dans le cours.
• Le système nerveux entérique agit sur la motilité via le système nerveux mésentérique et participe aux fonctions sécrétoires du tube digestif.

💡 Astuce mémo

Somatique = Sensations + Volontaire ; Autonome = Sympa/Parasympa ; Entérique = Intestin (moteur + sécrétions).

📖 4. Système nerveux périphérique somatique et autonome

🔑 Notions clés & Définitions

• Dendrites : Prolongements du neurone qui reçoivent les signaux synaptiques et portent les nombreuses connexions avec d’autres cellules.
• Axone : Prolongement unique du neurone qui conduit l’influx nerveux du corps cellulaire vers la cellule cible suivante.
• Synapse : Zone de communication entre un neurone et une autre cellule, où le signal est transmis via des éléments pré et post synaptiques.
• Gaine de myéline : Enveloppe entourant certains axones qui augmente la vitesse de propagation de l’influx nerveux.
• Nœuds de Ranvier : Intervalles non myélinisés le long de l’axone qui participent à la conduction rapide par sauts successifs.

📝 Points essentiels

• Les dendrites portent des épines dont la forme et le nombre modulent l’efficacité de la transmission synaptique.
• Les synapses peuvent être perdues si elles ne sont pas sollicitées, puis réactivées en stimulant les connexions.
• L’axone peut mesurer de quelques micromètres à plus d’1 mètre selon le neurone.
• La conduction myélinisée est dite saltatoire : l’influx « saute » de nœud en nœud, ce qui accélère la propagation.
• Les terminaisons axonales libèrent des vésicules synaptiques dans la fente synaptique vers la cellule cible.
• Les axones existent en plusieurs types, différenciés notamment par la taille et la vitesse de conduction, la myéline étant associée à une conduction plus rapide.

💡 Astuce mémo

Dendrites = Réception, Axone = Acheminement ; Myéline = Vitesse (sauts de nœuds).

📖 5. Neurones, synapses et plasticité

🔑 Notions clés & Définitions

• Barrière hémato-encéphalique : Barrière physiologique qui limite les échanges entre le sang et le tissu du système nerveux central.
• Nœuds de Ranvier : Zones spécialisées le long des axones qui participent à la conduction de l’influx nerveux et au recyclage de certains neurotransmetteurs.
• Oligodendrocytes : Cellules du système nerveux central qui fabriquent la myéline autour des axones.
• Ependymocytes : Cellules qui tapissent les cavités du système nerveux central et sont en lien avec le liquide présent dans ces cavités.
• Cellules de Schawn : Cellules qui protègent l’axone en assurant une protection au niveau des prolongements neuronaux.

📝 Points essentiels

• Les neurones ne stockent pas le glucose, contrairement à certaines cellules associées à la nutrition du tissu nerveux.
• Les prolongements neuronaux et les astrocytes participent à la nutrition et au lien fonctionnel avec les capillaires sanguins.
• La barrière sang-cerveau contribue à protéger le système nerveux central contre les échanges non contrôlés.
• Les nœuds de Ranvier participent à la conduction de l’influx nerveux et au recyclage de neurotransmetteurs.
• Les oligodendrocytes sont exclusivement dans le SNC et sont les seules cellules capables de fabriquer la myéline autour des axones neuronaux.
• Les ependymocytes tapissent les parois des cavités du SNC et sont associés au liquide de ces cavités (LCR).

💡 Astuce mémo

SNC = Oligodendrocytes pour la myéline ; Nœuds de Ranvier = conduction + recyclage ; Barrière hémato-encéphalique = filtre sang→cerveau.

📖 6. Moelle épinière et repères vertébraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Courbures sagittales : Courbures du rachis dans le plan de profil, avec des concavités et des convexités alternées selon la région.
• Lordose cervicale : Courbure sagittale vers l’avant au niveau cervical, correspondant à une concavité dorsale.
• Lordose lombaire : Courbure sagittale vers l’avant au niveau lombaire, correspondant à une concavité dorsale.
• Scoliose : Déviation du rachis dans le plan frontal, différente des courbures normales sagittales.
• Foramen intervertébral : Ouverture entre deux vertèbres qui permet la sortie des nerfs spinaux.

📝 Points essentiels

• Les courbures normales se situent dans :

  • le plan sagittal

  • avec une courbure vers le dos (concavité)

  • une courbure vers le ventre (lordose)

• La région cervicale et la région lombaire présentent une lordose, tandis que la région dorsale présente une concavité dorsale.

• Il n’y a pas de courbures normales dans le plan frontal : une scoliose correspond à une situation anormale.

• Les repères palpatoires servent à localiser les niveaux vertébraux et à guider l’orientation des structures sous-jacentes.

• Les nerfs spinaux sortent par les foramen intervertébraux après passage au niveau des ouvertures entre vertèbres.

💡 Astuce mémo

Sagittal = “profil” (lordose cervicale + lombaire), Frontal = “scoliose” (anormal).

📖 7. Méninges, espaces et rôle du liquide céphalorachidien

🔑 Notions clés & Définitions

• Fissure interhémisphérique : Fissure séparant les deux hémisphères, située juste au-dessus du corps calleux et recouverte par les méninges.
• Sinus pariétal : Zone de fixation du bord supérieur de la dure-mère sur la voûte crânienne.
• Leptomeninges : Ensemble formé par l’arachnoïde et la pie-mère, disposées en feuillets fins au contact des espaces sous-jacents.
• Granulations arachnoïdiennes : Petites structures de l’arachnoïde participant à la réabsorption du liquide céphalorachidien vers les sinus veineux.
• Espace sous-arachnoïdien : Espace entre les feuillets de la leptoméninge où circule le liquide céphalorachidien.

📝 Points essentiels

• La fissure interhémisphérique sépare les hémisphères et couvre le corps calleux, avec un bord supérieur fixé sur la voûte via le sinus pariétal.
• Sous la tente du cervelet, l’espace est décrit comme très réduit entre os occipital et tente, alors que l’espace suspensoriel est présenté comme très large et cloisonnant.
• La dure-mère prolonge en extension et l’arachnoïde est comparée à une toile d’araignée, avec des leptomeninges en forme de feuillets.
• L’arachnoïde est décrite comme un feuillet fragile, sans vaisseaux, constitué de tissu conjonctif, avec de petites granulations arachnoïdiennes.
• La pie-mère est le feuillet le plus profond, au contact du cortex, plus fin et fragile que la dure-mère.
• Trois feuillets délimitent des espaces : extra-dural entre boîte crânienne et dure-mère, sous-dural sous la dure-mère, et sous-arachnoïdien entre les feuillets où circule le LCR.

💡 Astuce mémo

Toile d’araignée (arachnoïde) + Veines (sous-dural) + LCR qui circule (sous-arachnoïdien).

📖 8. Barrière hémato-encéphalique et régulation

🔑 Notions clés & Définitions

• Barrière hémato-encéphalique : Barrière physiologique qui limite le passage des substances du sang vers le tissu cérébral pour protéger le milieu interne du cerveau.
• Polygone de Willis : Réseau artériel intracrânien reliant les circulations carotidienne interne et vertébrale pour assurer une continuité d’irrigation.
• Système carotidien : Ensemble des artères issues des carotides internes qui irriguent le cerveau, notamment les territoires antérieurs et latéraux.
• Système vertébral : Ensemble des artères vertébrales qui entrent dans le crâne, se réunissent en artère basilaire puis se distribuent vers des territoires postérieurs.
• Sinus veineux de la dure-mère : Structures veineuses situées le long des replis de la dure-mère, recevant le drainage veineux cérébral.

📝 Points essentiels

• Les artères carotides internes donnent les artères cérébrale antérieure et cérébrale moyenne, et communiquent avec les autres territoires via les artères communicantes.
• Les artères vertébrales entrent dans le crâne par le foramen, se rejoignent en artère basilaire, puis se divisent en artères cérébrales antérieure et postérieure.
• La réunification des circulations carotidienne interne et vertébrale forme le polygone de Willis.
• Le polygone de Willis est relié par l’artère communicante antérieure, ce qui relie les deux côtés.
• Le drainage veineux se fait vers des veines superficielles et profondes qui rejoignent les sinus de la dure-mère.
• Les sinus veineux sont disposés le long des bords et des dédoublements de la dure-mère et se regroupent en groupes postéro-supérieur, postéro-antérieur et antero-inférieur.

💡 Astuce mémo

Willis = Carotides + Vertébrales reliées (communicante antérieure) pour “fermer le cercle” d’irrigation.

📖 9. Vascularisation cérébrale et polygone de Willis

🔑 Notions clés & Définitions

• Sinus sagittaux : Ensemble des sinus veineux situés le long de la ligne médiane et recevant le drainage veineux de l’encéphale.
• Sinus transverse : Sinus veineux latéraux qui recueillent le sang veineux en provenance de régions cérébrales de chaque côté.
• Sinus sigmoïde : Segment veineux en forme de S qui prolonge le sinus transverse et participe au drainage vers les sorties veineuses.
• Artère cérébrale antérieure : Artère unique participant à la vascularisation de l’avant de l’encéphale et reliée à des branches de jonction.
• Artères spinales supérieures : Artères qui cheminent le long de la moelle épinière et participent à la vascularisation médullaire.

📝 Points essentiels

• Les veines se regroupent en grands ensembles postéro-antérieurs et antéro-inférieurs pour ramener le sang oxygéné vers les sinus veineux.
• Le drainage postéro-antérieur implique des sinus et de grosses veines, avec une organisation en ensembles de veines vers les sinus.
• Le groupe antéro-inférieur se décrit en avant et en bas, avec des schémas vus par le dessous et une protection de l’hypophyse au niveau de la ceinture.
• Les artères final antérieures sont décrites comme uniques, avec deux artères spinales supérieures qui cheminent le long de la moelle en avant et en arrière.
• Les artères spinales antérieure et les réseaux associés irriguent les cornes ventrales de la moelle épinière.
• Les liaisons artérielles et les réseaux de communication expliquent l’apparition de symptômes moteurs lors d’atteintes vasculaires.

💡 Astuce mémo

Willis = « ponts » artériels (antérieur unique + spinales) et « drains » veineux (sagittal → transverse → sigmoïde).

📖 10. Lobes cérébraux, sillons et aires fonctionnelles

🔑 Notions clés & Définitions

• Cortex cérébral : Couche externe du cerveau organisée en couches où les neurones participent au traitement et à l’intégration de l’information.
• Migration neuronale : Processus de développement où les neurones se déplacent et s’arrêtent à la couche corticale correspondant à leur destin.
• Aire auditive primaire : Zone corticale temporale qui reçoit les informations auditives et réalise un traitement global de base.
• Aire auditive secondaire : Zone corticale qui affine les informations auditives pour produire des traitements plus fins, liés notamment aux réponses motrices.
• Aire de Wernicke : Région temporale impliquée dans la compréhension du langage, la mémorisation et l’identification de certains éléments comme les visages.

📝 Points essentiels

• Le cortex est organisé en 6 couches corticales, ce qui évite une répartition anarchique des neurones.
• Le développement cortical implique la migration des neurones, qui s’arrêtent à la couche correspondant à leur rôle.
• Des pathologies peuvent venir d’une mauvaise répartition des neurones, entraînant une désorganisation de l’organisation corticale.
• Les aires d’association des différents lobes réalisent une intégration multisensorielle en reliant plusieurs signaux.
• L’aire auditive primaire traite l’information reçue, tandis que l’aire auditive secondaire réalise des traitements plus fins et plus spécialisés.

💡 Astuce mémo

Cortex en 6 : Migration → couche juste → fonction juste.

📖 11. Thalamus et hypothalamus fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Thalamus : Le thalamus est une structure profonde qui sert de relais et de coordination des informations vers le cortex et d’autres circuits cérébraux.
• Hypothalamus : L’hypothalamus est une petite région sous le thalamus qui pilote des fonctions vitales et commande l’axe hypotalamo-hypophysaire via l’hypophyse.
• Hypophyse : L’hypophyse est une glande endocrine reliée à l’hypothalamus, composée de deux parties aux rôles hormonaux distincts.
• Ocytocine : L’ocytocine est une hormone sécrétée dans le cadre des commandes de l’axe hypothalamo-hypophysaire.
• Système limbique : Le système limbique est un ensemble de structures profondes impliquées dans les émotions, la mémoire et la motivation.

📝 Points essentiels

• Le thalamus participe aux circuits de la mémoire et à la coordination des informations vers le cortex.
• L’hypothalamus contrôle des rythmes comme la alternance jour/nuit et les phases d’éveil et de sommeil.
• L’hypothalamus est relié à l’hypophyse par un prolongement et un réseau vasculaire qui connecte les deux structures.
• L’hypophyse comprend une partie antérieure (adénohypophyse) et une partie postérieure (neurohypophyse), avec des modes de sécrétion différents.
• L’axe hypotalamo-hypophysaire relie des neurones hypothalamiques à des cellules endocrines hypophysaires pour réguler la sécrétion hormonale.
• Le système limbique regroupe notamment l’hippocampe et l’amygdale, impliqués respectivement dans la mémoire et dans les émotions/peur.

💡 Astuce mémo

Thalamus = TRAM (relais vers le cortex) ; Hypothalamus = CHEF (commande l’hypophyse).

📖 12. Tronc cérébral, ventricules et nerfs crâniens

🔑 Notions clés & Définitions

• Thalamus : Le thalamus est une structure relais qui reçoit l’information de danger et la redistribue vers les zones de traitement émotionnel et de décision.
• Amygdale : L’amygdale est une structure impliquée dans la réponse émotionnelle, notamment la préparation rapide à la fuite en cas de danger.
• Fibres en U : Les fibres en U sont des fibres d’association reliant des zones corticales proches au sein d’un même hémisphère.
• Fibres de projection : Les fibres de projection relient le cortex aux noyaux gris du tronc cérébral et de la moelle épinière.
• Nerfs crâniens : Les nerfs crâniens sont 12 paires qui émergent du tronc cérébral et assurent des fonctions sensitives, motrices ou mixtes.

📝 Points essentiels

• Le circuit court de la réponse au danger transmet l’information vers le thalamus puis l’amygdale, ce qui déclenche une réaction instantanée.
• Le circuit long prolonge le temps de réaction en passant par le thalamus puis en impliquant l’hippocampe et le cortex préfrontal pour vérifier la véracité du danger.
• Le cortex préfrontal peut renforcer la fuite ou au contraire inhiber la fuite selon l’évaluation du danger.
• La substance blanche regroupe des faisceaux reliant des zones de substance grise entre elles, avec des fibres d’association, de projection et des fibres en U.
• Les fibres d’association relient des régions corticales à l’intérieur d’un même hémisphère, tandis que les fibres de projection connectent le cortex à des noyaux gris du tronc cérébral et de la moelle.
• La capsule interne est associée à des fibres qui se regroupent en faisceaux comme la corona radiata et les capsules interne (trajets de substance blanche).

💡 Astuce mémo

Danger = Amygdale vite (circuit court) ; Danger = Vérif Cortex préfrontal (circuit long) : Fuite renforcée ou inhibée.

📊 Tableaux de synthèse

Branches du système nerveux autonome

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre plan frontal et plan transverse : le frontal sépare avant/arrière, le transverse sépare haut/bas (horizontal).
2. Inverser les courbures sagittales : lordose = courbure vers l’avant (concavité dorsale), et la région dorsale a une concavité dorsale.
3. Croire que le plan frontal contient des courbures normales : le cours dit qu’il n’y en a pas, une scoliose est anormale.
4. Mélanger somatique et autonome : somatique = mouvements volontaires + perception des sensations, autonome = fonctions involontaires (rythmes, organes).
5. Dire que les neurones stockent le glucose : le cours précise qu’ils ne le stockent pas (rôle des cellules associées à la nutrition).
6. Confondre arachnoïde et pie-mère : arachnoïde = feuillet fragile “toile d’araignée” avec granulations, pie-mère = feuillet profond au contact du cortex, plus fin et fragile.
7. Intervertir circuit court et circuit long du danger : court = thalamus puis amygdale (réaction instantanée), long = vérification via hippocampe et cortex préfrontal (plus précis).

✅ Checklist Examen

1. Définir et reconnaître les plans sagittal, frontal et transverse, ainsi que les 3 axes (longitudinal, transversale droite-gauche, sagittale avant-arrière).
2. Expliquer comment l’orientation du cerveau/tronc cérébral/moelle se décrit avec des vues dorsale, ventrale, supérieure et inférieure.
3. Lister les grandes divisions du système nerveux central (lancephale : cerveau, tronc cérébral, cervelet ; moelle épinière) et rappeler le caractère médian/symétrique.
4. Distinguer système nerveux périphérique somatique vs autonome, et préciser leurs rôles (volontaire/perception vs involontaire/organes).
5. Décrire les deux branches du système nerveux autonome (sympathique vs parasympathique) avec leur mode et leur logique fonctionnelle (repos vs urgence, dépenses vs stockage anabolique).
6. Décrire l’organisation entérique : rôle sur la motilité et les sécrétions, et différencier plexus myentérique (moteur) vs plexus sous-muqueux (sécrétoire).
7. Décrire un neurone : soma (noyau/nucléole), dendrites (réception/épines), axone (conduction), synapse (pré/post) et la fente synaptique.
8. Expliquer la myélinisation et la conduction saltatoire : gaine de myéline, nœuds de Ranvier, et rôle dans la vitesse de propagation.
9. Expliquer le rôle des cellules gliales du cours : oligodendrocytes (myéline SNC), ependymocytes (tapissent cavités/LCR), cellules de Schawn (protection axone), astrocytes (nutrition/lien capillaires et barrière).
10. Donner les repères vertébraux et courbures : lordose cervicale et lombaire, concavité dorsale, absence de courbures normales en plan frontal (scoliose).
11. Décrire les méninges et espaces : dure-mère, arachnoïde (granulations), pie-mère, et les espaces extra-dural, sous-dural, sous-arachnoïdien (LCR).
12. Expliquer la vascularisation et le polygone de Willis : origine carotidienne et vertébrale, artères communicantes, continuité d’irrigation, puis drainage vers sinus veineux de la dure-mère.
13. Décrire les sinus veineux cités (sagittaux, transverse, sigmoïde, groupes postéro-supérieur/postéro-antérieur/antero-inférieur) et leur logique de drainage.
14. Décrire l’organisation corticale : cortex en 6 couches, migration neuronale, sillons/gyrus et lobes (sillon central, pré/post-central), puis aires fonctionnelles (auditive primaire/secondaire, Wernicke).