 |
|
|
|||||||
 Le système nerveux - Physiologie |
||
| Développement et évolution du système nerveux
A. Prochiantz |
On découvrit dans les années 1970, chez une mouche, la Drosophile, des mutations conduisant au remplacement de tout ou partie d'un organe par un autre organe. Ces mutations ont été dites homéotiques, l'organe d'un segment étant remplacé par l'organe homologue d'un autre segment. Les gènes homéotiques codent pour des facteurs de transcription qui, en se fixant sur des séquences promotrices, régulent l'expression d'autres gènes. Ces observations ont conduit à découvrir, dans tous les embranchements du règne animal, la présence de gènes présentant de fortes homologies de structure avec les gènes homéotiques de la Drosophile et de conclure que ces gènes régulent le développement morphologique des vertébrés. Par ailleurs, ces homologies entre gènes de vertébrés et d'arthropodes doublées de similitudes dans leur organisation chromosomique "démontrent" l'existence d'un ancêtre commun aux vertébrés et aux arthropodes qui aurait vécu il y a environ 600 millions d'années. Tout en traçant notre lien de parenté avec les arthropodes, cette conférence montre aussi à quel point nous sommes différents de ces cousins dont nous nous sommes séparés il y a environ 600 millions d'années. On voit donc apparaître ici deux stratégies d'adaptation. Chez les invertébrés, la forme adulte de l'organisme et ses comportements sont presque présents dans la structure génétique. Chez les vertébrés, les stratégies de développement, tout en définissant un plan contraignant, laissent une grande liberté aux détails de la construction cérébrale dont des aspects importants de la structure se modifient tout au long de l'existence. De ce fait, chez les vertébrés et au plus haut point chez l'homme, c'est l'histoire même des individus qui s'inscrit dans la structure cérébrale par un processus ininterrompu d'individuation. | |
| Les fonctions cérébrales
M. Jeannerod |
Le cerveau doit d'abord ses fonctions à son organisation anatomique. Cette organisation se construit pendant la première période de la vie. Les connexions entre neurones s'établissent d'après des lois qui combinent le hasard à un déterminisme étroit. La répartition des neurones présentant des connexions communes en noyaux, en couches, en aires est une indication de l'existence d'un plan qui se reproduit dans chaque cerveau de la même espèce. Mais, à l'intérieur de ce réseau relativement fixe, les connexions restent labiles, pouvant s'accroître ou diminuer selon le degré d'exercice d'une fonction. Cette labilité, ou plasticité, permet la constitution de réseaux connectant entre eux plusieurs ensembles de neurones le temps de la réalisation d'une opération complexe (trouver un mot, penser à une action...). Ces réseaux, depuis quelques décennies, sont devenus visibles grâce aux méthodes de l'anatomie fonctionnelle qui permet de réaliser des images du cerveau en fonctionnement. L'acquisition de nouvelles capacités repose peut-être sur la plasticité des connexions entre neurones. Le développement de nouvelles connexions pourrait alors expliquer la récupération d'un déficit à la suite d'une lésion pathologique. Le cerveau doit aussi ses fonctions à l'existence des multiples relations qui l'unissent au reste du corps. Le corps envoie au cerveau des informations sur l'état du monde extérieur et intérieur. En retour, le cerveau contrôle l'ensemble de l'organisme, non seulement par les fibres nerveuses qui le connectent aux muscles et à l'appareil végétatif, mais également par l'intermédiaire de signaux chimiques (des hormones) qu'il envoie vers les récepteurs placés dans les organes. C'est ainsi que des influences venues du reste du corps peuvent modifier l'état cérébral et créer des émotions, ou que, à l'inverse, le cerveau contribue à modifier l'état du corps pour le préparer à l'effort ou pour déclencher les réactions de stress. | |
| Le cerveau et le mouvement : le 6ème sens
A. Berthoz |
Faust disait : "au début était le verbe".... puis il se reprend et dit "au début était l'action". Nous n'avons pas que cinq sens. En plus des capteurs de la vision, de l'audition, du toucher, du goût et de l'olfaction nous avons aussi des capteurs qui détectent le mouvement. Chacun de ces sens à lui seul ne peut pas mesurer le mouvement, c'est la coopération de tous ces sens qui constitue le sixième sens : le sens du mouvement. Le cerveau doit, à partir de ces sens, reconstruire une perception unique et cohérente des relations de notre corps et de l'espace. Le cerveau est un simulateur d'action qui utilise la mémoire pour prédire les conséquences de l'action. En combinant des méthodes de neurophysiologie, des études avec des patients neurologiques ou psychiatriques, et des modélisations mathématiques de processus neuronaux, nous progressons vers la compréhension des mécanismes qui lient perception et action. Pour cela il faut réintégrer le corps sensible dans l'étude de la perception, de la pensée, de l'émotion. | |
| Voir le cerveau penser
D. Le Bihan |
L’imagerie par Résonance Magnétique (IRM) permet depuis une vingtaine d’année de produire des images de l’anatomie ‘statique’ du cerveau, c’est-à-dire des coupes virtuelles montrant les détails des structures cérébrales (matière grise, matière blanche) avec une précision millimétrique. Cette imagerie ‘anatomique’ est utilisée par les radiologues pour la détection et la localisation de lésions cérébrales. Plus récemment, l’IRM est aussi devenue ‘fonctionnelle’ (IRMf), montrant l’activité des différentes structures qui composent notre cerveau. L’imagerie neurofonctionnelle par IRMf repose sur deux concepts fondamentaux. Le premier, soupçonné depuis l’Antiquité mais clairement mis en évidence au siècle dernier par les travaux du chirurgien français Paul Broca, est que le cerveau n’est pas un organe homogène, mais que chaque région est plus ou moins spécialisée dans sa fonction. Le deuxième, suggéré par l’anglais Sherrington à la fin du siècle dernier, est que les régions cérébrales actives à un moment donné voient leur débit sanguin augmenter. C’est cette augmentation locale et transitoire de débit sanguin, et non directement l’activité des neurones, qui peut être détectée par l’IRMf et par la caméra à émission de positons (autre méthode d’imagerie neurofonctionnelle). En pratique, il suffit donc d’acquérir des images représentant le débit sanguin en chaque point de notre cerveau quand il exécute une tâche particulière (motrice, sensorielle, cognitive,...) et dans une condition de référence neutre. A l’aide d’un traitement informatique de ces images, on peut extraire les régions cérébrales pour lesquelles le débit sanguin a changé entre la condition de contrôle et l’exécution de la tâche et en déduire que ces régions ont participé à cette tâche. Ces régions sont reportées en couleurs sur l’anatomie cérébrale sous-jacente. Bien que l’imagerie neurofonctionnelle, aujourd’hui, ne permette pas de descendre à l’échelle des neurones, les exemples rassemblés dans ces pages tendent à montrer que les circuits cérébraux utilisés par l’activité de ‘pensée’ sont communs avec ceux utilisés par des processus de perception ou d’action réels. Ce résultat n’est pas surprenant a priori, si on considère que certaines formes de pensée (créer et voir une image mentale, imaginer une musique, inventer une histoire, évoquer des souvenirs...) ne sont autres que des simulations ou reproductions internes d’évènements que nous avons vécus ou que nous pourrions vivre. Au delà de l’identification des régions impliquées dans les processus cognitifs, des travaux en cours laissent présager qu’un jour nous pourrions peut-être même avoir accès en partie à la nature de l’information traitée par les différentes régions de notre cerveau, et donc, d’une certaine manière, à une petite fraction du contenu de nos pensées... | |
| Le cerveau des affects et des émotions
P. Karli |
Les affects et les émotions font partie intégrante des structures générales et essentielles de la réalité humaine, comme éléments constitutifs significatifs et motivants. Plus précisément, les processus affectifs participent très largement au rôle de médiation assuré par le cerveau dans le dialogue complexe que conduit l'être humain avec son environnement physique, son milieu social, et son monde intérieur "privé". La mise en jeu de réseaux neuronaux spécialisés joue un rôle essentiel dans la satisfaction des besoins biologiques élémentaires de l'individu. Dans la constitution d'une mémoire autobiographique comme dans l'utilisation qui en est faite dans l'élaboration et l'évolution des conduites socio-affectives, les structures du lobe temporel interviennent dans les processus qui confèrent une signification et une valence affective aux situations, aux évènements, aux expériences vécues. Le cortex préfrontal est impliqué dans l'animation et l'orientation du dialogue avec soi-même. | |
| [ PAGE PRÉCÉDENTE ] [ SUITE ] | ||
