Cerveau

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Base d'un cerveau. Andreas Vesalius, 1543 En anatomie animale et humaine, le cerveau (ou prosencéphale) 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. À noter que dans le langage courant, le terme « cerveau » est employé pour désigner l'ensemble de l
Cerveau

Base d'un cerveau. Andreas Vesalius, 1543 En anatomie animale et humaine, le cerveau (ou prosencéphale) 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. À noter que dans le langage courant, le terme « cerveau » est employé pour désigner l'ensemble de l'encéphale, c'est-à-dire la partie du système nerveux central située dans la boîte crânienne, ce qui inclut par exemple, le cervelet. Le cerveau est également appelé vulgairement cervelle.

Vue d'ensemble

Le cerveau des vertébrés contrôle et coordonne la plupart des mouvements, du comportement, l'homéostasie des fonctions internes, tels que le rythme cardiaque, la pression artérielle et la température du corps. Le cerveau présente une organisation fonctionnelle : certaines parties du cerveau gèrent plus spécifiquement certains aspects du comportement ou de la pensée. Mais cette division fonctionnelle n'est pas stricte, il serait en effet illusoire d'assigner une fonction aussi complexe que la mémoire, par exemple, à une région isolée. On peut néanmoins dessiner une cartographie du cerveau en aires cérébrales selon leur rôle dans la cognition : les fonctions motrices dans le lobe frontal, la vision dans la partie postérieure du lobe occipital, le langage articulé dans le lobe frontal au niveau de l'aire de Broca, etc. Chez la plupart des vertébrés, le cerveau se trouve dans la boîte crânienne, où il est protégé par les os du crâne, ainsi que par le liquide céphalo-spinal. C'est un organe pair constitué de deux hémisphères connectés entre eux par des fibres de substance blanche via le corps calleux et les commissures. Au stade embryonnaire, le cerveau des vertébrés se développe à partir du neuroderme, lui-même issu de l'ectoderme (qui donnera aussi la peau).

Comparaison et évolution

Les vers nématodes ne possèdent pas plus de quelques centaines de neurones dans tout leur système nerveux, quand l'être humain en possède environ 20 milliards dans le néocortex. Parmi les mammifères, Homo sapiens est un des animaux dont le rapport entre la masse du cerveau et la masse corporelle est le plus élevé (rapport masse cérébrale/masse corporelle de 1/46-48 pour l'homme, mais de 1/31 pour la souris par exemple). D'autres animaux ont un plus gros cerveau, comme le dauphin ou l'éléphant. Du point de vue de l'évolution phylogénétique, le cerveau humain a subi une importante expansion corticale. Mais cette expansion n'a pas été homogène : certaines régions ont plus augmenté en taille que d'autres, c'est par exemple le cas du cortex préfrontal.

Anatomie

IRM fonctionnelle Le cerveau est grossièrement divisé en trois parties : la fosse postérieure, où on trouve la moelle allongée et le métencéphale (partie la plus archaïque qui gère les fonctions essentielles : rythme cardiaque, respiration, température interne...) ; le cerveau « moyen » (mésencéphale) ; et le cerveau « antérieur » (prosencéphale : 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. Cette substance est constituée du corps cellulaire des neurones, c'est-à-dire là où sont reçues, traitées et 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. Exemple : 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 frontales du cerveau (partie antérieure 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 crâne), 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; il reçoit ce signal, l'interprète, et en tire une réponse fondée 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, Les activités cognitives supérieures (l'intelligence, la réflexion) se déroulent dans les parties les plus antérieures du cerveau : les lobes frontaux (droit et gauche), particulièrement par leurs interactions avec le système limbique (thalamus, hippocampe cerveau), 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 stimuli 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. En revanche, il ne faut pas se méprendre à penser que le cerveau est responsable des mouvements réflexes, comme par exemple le fait d'enlever notre main immédiatement lorsqu'elle entre en contact avec une surface brûlante. C'est de la moelle épinière, et non du cerveau, que proviennent ces mouvements réflexes.

Voir aussi

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