Fiche de révision : Cerveau et mouvement volontaire

Cerveau et organisation anatomique

• Le cerveau contrôle toutes les fonctions du corps et est donc un organe complexe ; il est capital de l’étudier pour en comprendre le fonctionnement.
• Le système nerveux central est constitué du cerveau et de la moelle épinière.
• Le système nerveux périphérique est constitué des fibres nerveuses.
• En plus des neurones, le tissu nerveux est constitué de cellules gliales qui assurent un rôle de soutien et facilitent la conduction du message nerveux.
• Grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), on peut voir que seules certaines aires cérébrales sont activées par la réalisation d’un mouvement volontaire.
• Il s’agit des aires corticales motrices.
• Chaque point de la région motrice du cerveau innerve un muscle précis.
• Quelques rappels :
• le message nerveux est codé au niveau des récepteurs sensoriels ;
• lorsqu’un stimulus est détecté, le potentiel de membrane du neurone sensitif varie ;
• l’information codée sous forme de variation dans la polarisation de la membrane est convertie en potentiels d’action ;
• le train de potentiels d’action est alors transmis par les fibres nerveuses aux centres nerveux afin qu’il y soit traité.
• Si plusieurs stimuli ont lieu en même temps ou au même endroit, l’information peut être sommée, dans le temps ou dans l’espace afin d’apporter une réponse plus adaptée.
• On parle de sommation temporelle lorsque plusieurs stimuli agissent au même endroit dans un laps de temps court.
• On parle de sommation spatiale lorsque deux stimuli agissent sur des points proches en même temps.
• La sommation permet de réduire la quantité de potentiels d'action grâce à une addition des messages provenant des récepteurs sensoriels.

Atteintes cérébrales

• Le système nerveux peut être perturbé par différents événements, comme une infection par exemple.
• C’est le cas lors d’une méningite qui correspond à une inflammation de l’enveloppe protégeant le cerveau (enveloppe appelée les « méninges »).
• Cette inflammation est due à une infection par un pathogène.
• Les conséquences sont une raideur de la nuque, une léthargie et des troubles de la conscience pouvant aller jusqu’au coma.
• Celles-ci mettent en évidence le fait qu’une inflammation cérébrale entraîne des perturbations au niveau de l’entièreté du système nerveux.

• Certaines maladies entraînent une dégénérescence lente et progressive du système nerveux, des neurones notamment.
• On parle de maladies neurodégénératives (les plus connues sont la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson) :
• Alzheimer correspond à une dégénérescence des neurones et des fibres nerveuses par l’accumulation de protéines ;
• Parkinson correspond à une perte progressive des neurones à dopamine.
• Les conséquences peuvent aller de la perte d’autonomie au décès du patient.

• Il arrive (lors d’un accident violent par exemple) que le système nerveux soit endommagé, les messages nerveux ne sont alors plus transmis ou traités correctement.
• Si la moelle épinière est touchée, l’absence de transduction d’informations le long des nerfs rachidiens risque de perturber la motricité (apparition de troubles moteurs).
• Ces perturbations peuvent engendrer une paralysie partielle ou totale.
• Une atteinte au niveau du cerveau, lors d’un AVC par exemple, engendre des conséquences étendues à tout l’organisme.
• L’AVC est très visible en IRM avec une masse sombre témoin de l’hémorragie ; la connaissance des aires cérébrales permet de comprendre quelles fonctions seront atteintes par l’AVC.

Plasticité cérébrale et thérapies

• Les neurones sont capables de créer de nouvelles synapses pour rétablir les fonctions de la zone endommagée.
• Cette zone reste lésée, mais d’autres régions du cerveau sont réquisitionnées pour prendre en charge les fonctions perdues.
• On parle de plasticité cérébrale.
• Les cellules de Schwann (un type de cellule gliale) sont capables de stimuler la croissance des fibres nerveuses qu’elles entourent, permettant à celles-ci de rétablir leurs connexions après une lésion.
• La découverte des cellules souches offre également des possibilités thérapeutiques, le travail des chercheur·se·s laisse à penser qu’il sera un jour possible de rétablir la division de ces cellules.
• La plasticité cérébrale permet la fonction d’apprentissage, et c’est au niveau de l’hippocampe que cette plasticité est la plus importante.
• Au cours du développement de l’embryon, les synapses se forment et se détruisent continuellement pour s’adapter aux changements liés au développement (certaines connexions sont perdues, renforcées ou remaniées pour optimiser la transduction du signal).
• Plusieurs approches thérapeutiques sont aujourd’hui à l’étude pour pallier les maladies neurodégénératives :
• la thérapie cellulaire qui consiste à greffer des neurones sains pour remplacer les neurones lésés (les chercheur·se·s utilisent des cellules souches) ;
• la thérapie génique qui est une autre piste en cours d’étude.
• Dans le cas de la maladie de Parkinson, par exemple, il serait possible de réintroduire une version du gène de la dopamine permettant sa production en continu pour pallier sa disparition.