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LE SYSTÈME NERVEUX
A. Le système nerveux centralCerveau:
- deux hémisphères cérébraux - le diencéphale - le tronc cérébral - le cerveletLa moelle épinière
B. Le système nerveux périphérique-Les nerfs rachidiens-Les nerfs crâniens
Selon l’information
- les nerfs afférents , sensitifs - les nerfs efférents , moteurs
C. Le système nerveux végétatif ou autonome
Le système nerveux végétatif, appelé également autonome, est un système qui permet de réguler différentes fonctions automatiques de l'organisme (digestion, respiration, circulation artérielle et veineuse, pression artérielle, sécrétion et excrétion).
Les centres régulateurs du système nerveux végétatif sont situés dans la moelle épinière, le cerveau et le tronc cérébral (zone localisée entre le cerveau et la moelle épinière).
matière grise ou cortex cérébral
matière blanche
organe
III
tissu
VI V
IV
II I
neurone pyramidal coloré (tech. Golgi)
axone
dendrite
cellule
Le cerveau contient environ 100 milliards
de neurones
D. Le neurone1. structure
dendrites
soma ou corps cellulaire (avec noyau)
axonegaine de myéline
boutons terminaux
Matière grise :
- somas- dendrites- axones non myélinisés- cellules gliales
Matière blanche :
- axones myélinisés- cellules gliales
MULTIPOLAIRE
RÉCEPTION
CONDUCTION
SÉCRÉTION
BIPOLAIREUNIPOLAIRE
Les neurones sont organisés en réseaux
Linéarité convergence divergence réverbération
Les nerfs sont formés d’axones
faisceau
axones
NERF
Le cerveau contient beaucoup plus de cellules
gliales que de neurones neurones
OLIGODENDROCYTE
axone myélinisé
myéline (coupée)
MICROGLIE
capillaire
ASTROCYTE
CELLULES EPENDYMAIRES
Contrairement aux neurones, les cellules gliales peuvent se multiplier. Leur multiplication incontrôlée peut conduire à un cancer cérébral (jamais dû aux neurones).
La sclérose en plaque est due à une dégénérescence sélective des oligodendrocytes.
2. Fonctionnement de la cellule nerveuse
a. L’origine de l’influx nerveux
La membrane des neurones est polarisée électriquement
électrode de référence
microélectrode
bain
axone
bain
axone
amplificateur
0
-30
-60
-90
0
-30
-60
-90
mV
mV
temps
temps
Le PA correspond à une inversion très brève
du potentiel membranaire
-100
-100
+50
+50
L’amplitude du PA est voisine de 100 mV. Sa durée est de l’ordre de 1 ms.
0
+ 40
- 40
- 80Temps (ms)
K+
Na+
Na+ Na+
Na+
K+
K+
ext
int
Vm en mV
seuil
Si la dépolarisation atteint le seuil de - 40 mV, les canaux Na+
s’ouvrent entrée d’ions Na+ positifs inversion de Vm
0
+ 40
- 40
- 80Temps (ms)
K+
Na+
Na+ Na+ Na+ Na+
Na+
K+
K+ K+
ext
int
Vm en mVLes canaux Na+ s’inactivent
très rapidement.Les canaux K+ s’ouvrent à leur tour sous l’effet de la dépolarisation sortie d’ions K+. Comme l’intérieur de l’axone perd des charges +, il redevient négatif par rapport à l’extérieur (repolarisation).
repolarisation
0
+ 40
- 40
- 80Temps (ms)
K+
Na+ Na+
Na+
Na+ Na+ Na+ Na+
Na+
K+
K+
K+ K+
ext
int
Vm en mV
Avant que les canaux K+ ne se ferment sous l’effet de la repolarisation, la sortie des ions K+
continue hyperpolarisation de la membrane.
hyperpolarisation
0
+ 40
- 40
- 80Temps (ms)
K+
Na+ Na+
Na+
Na+ Na+ Na+ Na+
Na+
K+
K+
K+ K+
ext
int
Vm en mV
Retour au potentiel de repos.
électrode stimulatrice
électrodes réceptrices
sens de propagation
amplificateur
temps
Le PA se propage sans diminution d’amplitude
Si on augmente l’intensité de la stimulation, le PA garde les
mêmes caractéristiques (amplitude, durée ou vitesse inchangées
Le message nerveux est constitué de trains de PAs
stimulation faible
stimulation forte
1. Les différents types de synapses
b. La synapse
Il existe 3 types de synapses selon la nature de la cellule
postsynaptique
synapses inter-neuronalessynapses neuro-musculairessynapses neuro-glandulaires
message nerveux présynaptique excitation ou inhibition du neurone postsynaptique
message nerveux
contraction
musculaire
message nerveux sécrétion glandulaire
myéline
JNM
myéline
neurone moteur (soma localisé dans la moelle
épinière)
axone
fibre musculaire
2. la synapse (ou jonction) neuro-
musculaire
Mt
VS
cellule deSchwann
myéline
cellule deSchwann
fibre musculaire lame
basale
Mt
VS
stimulateur
fibre musculaire
oscillo.
moto-neuron
e
Stimulation nerveuse
seuil de déclenchement du
PA
PA
PPM
- le PPM
- propriétés du PPM
STIM STIM
STIM STIM
seuil
En présence de curare (dans le bain où se trouve le muscle), le PPM
diminue progressivement d’amplitude. Quand il n’atteint plus le seuil, le PA
disparait brusquement sans avoir diminué d’amplitude. Le PPM est donc
un phénomène d’amplitude variable (graduable), alors que le PA est un
phénomène en “tout ou rien”.
L’ACh libérée par la stimulation nerveuse produit au niveau
post-synaptique (fibre musculaire) une dépolarisation
appelée potentiel de plaque motrice (PPM).
Sur le PPM se greffe un potentiel d’action musculaire
Amanite tue-mouches Amanita muscaria
Petit tabac des paysans Nicotiana rustica
Belladone Atropa bella-dona
- Du PPM au PA musculaire
neuronemoteur 50 mV
PPM
PA
(canaux potassiques)
canaux activés par la dépolarisation
(canaux sodiques)
canaux activés par l’ACh
(cationiques non sélectifs)
- Hypothèses sur le récepteur postsynaptique
ACh
première hypothèse :
récepteur = canal
ACh
deuxième hypothèse :
récepteur canal
- Structure du récepteur postsynaptique
1 2
3
4
5
ACh
ACh
AChsous-unités du récepteur
canal cationiqu
e
3. Les synapses cérébrales : excitation et inhibition
électrode présynaptique
électrode présynaptique
électrode postsynaptiq
ue
électrode postsynaptique
PPSE
PA présynaptique
4 ms
PPSI
PA présynaptique
4 ms
acétylcholine
Na+
neurone postsynaptique
Cl-
GABA
PPSE
PA présynaptique
PPSI
PAprésynaptique
4 ms
4 ms
sommation spatiale et temporelle
des PPS
sommation spatiale de PPSE
sommation spatiale de PPSEet de PPSI
sommation spatiale et temporelle des PPS
sommation temporelle
sommation spatio-temporelle
La maladie d'Alzheimer
est une atteinte chronique, d'évolution progressive, d'une partie du cerveau, caractérisée par une altération intellectuelle irréversible aboutissant à un état démentiel (affaiblissement mental).
La dégénérescence nerveuse ( les neurones dégénèrent et meurent ) due à la diminution du nombre de neurones avec atrophie du cerveau et présence de "plaques séniles , protéines β amyloides.
La sclérose en plaques
La sclérose en plaques est la destruction progressive de la gaine de myéline des neurones du système nerveux central et la disparition progressive des oligodendrocytes. La destruction de ces gaines empêche la transmission de l’influx en créant des "courts-circuits".
Epilepsie :
dérégulation de l’activité électrique cérébrale conduisant à une hyperactivité neuronale surtout de l’encéphale. Crises convulsives avec ou sans perte de conscience.
l'apparition des crises peut être liée à la fatigue, aux stress physique et/ou psychique, à des excitants (alcool, tabac, café, thé), ainsi qu'à certains bruits permanents ou anormaux, un éclairage stroboscopique ou encore à un jeûne
une surexcitabilité des neuronesune diminution du niveau d'inhibition du réseau neuronal.
Schizophrénie:
Altération grave de la structure logique de la pensée
caractérisée par des difficultés à partager une interprétation du réel avec les autres, qui aboutit à des comportements et des discours bizarres
La schizophrénie est couramment traitée par la prise d'antipsychotiques, qui réduit ou supprime l'activité des récepteurs de la dopamine et parfois de la sérotonine
Anxiété:
hyperactivité neuronale
Dépression :
réduction de l’activité des neurones
La maladie de parkinson:
Perte de l’activité motrice, des tremblements des raideurs et une grande fatigue
Le dérèglement du système dopaminergique est une caractéristique importante de cette maladie
Le résultat est donc le contraire de ce que l’on pourrait s’attendre, à savoir que la présence de lumière va hyperpolariser le photorécepteur. Et par conséquent faire en sorte que moins de neurotransmetteurs vont être relâchés à la synapse avec les cellules bipolaires.
