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Fonctionnement du cerveau

« Fonctionnement du cerveau » expliqué aux enfants par Vikidia, l’encyclopédie junior
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Le cerveau vu par un artiste.

Le cerveau (et l'ensemble du système nerveux) est un organe complexe, qui commande ou influence de nombreux organes du corps. Son fonctionnement est un sujet d'étude compliqué, mais quelques grands principes peuvent se dégager facilement.

Le signal nerveux[modifier | modifier le wikicode]

Les acteurs[modifier | modifier le wikicode]

Les cellules qui constituent l'essentiel du cerveau sont les neurones. Ce sont des cellules capables de transmettre un signal électrique de leur « corps » à l'extrémité de leur axone.

Les neurones sont reliés entre eux par des synapses dites nerveuses ou neuronales. Ce sont des endroits où le corps d'un neurone et le bout de l'axone d'un autre neurone sont très proches, mais pas en contact. C'est dans l'espace entre les deux cellules, la fente synaptique, que sont libérés les neurotransmetteurs.

Le principe[modifier | modifier le wikicode]

Un neurone reçoit un stimulus. Celui-ci va créer un signal électrique dans le corps cellulaire. Ce signal, qui porte le nom de potentiel d'action, va se propager le long de l'axone jusqu'à la synapse avec un autre neurone. L'arrivée du signal électrique à ce niveau va provoquer la libération dans la fente synaptique de neurotransmetteurs, à partir du neurone présynaptique. Ces neurotransmetteurs vont se lier à leurs récepteurs, situés sur le neurone postsynaptique. La liaison du récepteur va provoquer un signal électrique sur le neurone postsynaptique. Si ce signal est suffisamment fort, un nouveau potentiel d'action naîtra, et se propagera le long de l'axone du neurone postsynaptique jusqu'à une synapse, et ainsi de suite.

En pratique[modifier | modifier le wikicode]

Les signaux nerveux, ou potentiel d'action, doivent naître quelque part. Ce sont les neurones sensitifs, qui captent les informations de nos sens (vue, odorat, toucher, ouïe, goût), qui transforment en signal électrique le monde extérieur, qui font les signaux qui « nourrissent » le système nerveux en information. Le rôle du système nerveux est de comprendre, d'intégrer ces signaux pour réagir au mieux.

Dans le monde animal, le but est la survie : le cerveau doit s'adapter à la situation de l'animal pour que celui-ci sache quand chasser et quand fuir.

Quelques grands systèmes[modifier | modifier le wikicode]

Le système nerveux et le cerveau contiennent des grands systèmes, qui ont une grande influence sur le corps tout entier. Ils correspondent à des besoins du corps dans sa globalité, c'est-à-dire une adaptation rapide de l'ensemble de l'organisme à une situation.

Le système sympathique/parasympathique[modifier | modifier le wikicode]

Le système sympathique (ou orthosympathique) est un réseau nerveux qui, quand il est activé, aide le corps à l'activité physique : la chasse ou la fuite. Le système parasympathique, lui, quand il est activé, aide le corps au repos. En permanence, les deux systèmes sont actifs, mais il y a un équilibre entre les deux qui fluctue entre un maximum pour le parasympahtique quand on dort, et un maximum pour l'orthosympathique quand on court en ayant très peur, par exemple.

Globalement, les actions du système sympathique sont les suivantes :

  • augmentation du rythme cardiaque.
  • réduction du diamètre des vaisseaux sanguins, c'est la vasoconstriction, donc une augmentation de la pression artérielle.
  • ralentissement de la digestion.
  • vigilance.
  • une sécrétion d'adrénaline.

En parallèle, le système parasympathique provoque des effets opposés :

  • réduction du rythme cardiaque.
  • dilatation des vaisseaux sanguins, donc diminution de la pression artérielle
  • accélération de la digestion.
  • somnolence.

Le contrôle entre les deux est complexe, mais certaines situations stimulent l'un ou l'autre, par exemple :

  • le repas va stimuler le système parasympathique et diminuer le sympathique.
  • la peur (et plus généralement toute activité physique) va stimuler le sympathique et diminuer le parasympathique.

Les formations activatrices[modifier | modifier le wikicode]

Il existe dans une partie du cerveau appelée tronc cérébral, situé dans le haut du cou, des formations dites réticulées car elles semblent rayées quand on les observe directement. Ces groupes de neurones ont un seul rôle : maintenir une activité électrique dans le cerveau et le reste du corps. Il existe une formation activatrice et une formation inhibitrice. Il existe un équilibre entre les deux, mais la plupart du temps la formation activatrice domine. Ce sont ces formations réticulées qui sont responsables du tonus, aussi bien du tonus nerveux que du tonus musculaire.

Certaines de ces formations sont impliquées dans l'humeur, dans le cycle veille/ sommeil... Pour simplifier, on les nomme selon le neurotransmetteur qu'elles utilisent. Il y a ainsi un système dopaminergique (qui utile la dopamine), un système sérotoninergique (qui utilise la sérotonine)...

La substance grise[modifier | modifier le wikicode]

La « matière grise », chère à Hercule Poirot, est une expression qui désigne les endroits du cerveau qui apparaissent... gris. Ce sont les zones où sont les corps cellulaires des neurones. Les autres endroits sont blancs, c'est là que passent les axones. En clair, si on compare le cerveau à un ordinateur, la substance grise correspond aux microprocesseurs, la substance blanche aux câbles !

Il y a deux types de substance grise : le cortex et les noyaux.

Le cortex[modifier | modifier le wikicode]

Le cortex (écorce) est la couche du cerveau la plus superficielle, celle située juste sous les os du crâne. On considère que c'est là que se décident les actions volontaires et que sont ressenties les sensations et les émotions. Il existe d'ailleurs une correspondance entre des endroits ou des fonctions du corps et des endroits du cortex : une lésion dans la zone du cortex correspondant au langage1 entraînera une perte du langage, par exemple.

Les noyaux centraux[modifier | modifier le wikicode]

On les appelle ainsi car ils ressemblent à de petites boules au milieu de la substance blanche, comme un noyau dans une pêche. Les noyaux centraux fonctionnent de manière autonome (sans intervention de la volonté) ; ils servent de relais aux informations entre le cortex et le reste du corps. Certains fonctionnent de manière totalement autonome, sans relayer vers le cortex2.

Pour approfondir et pour mieux comprendre[modifier | modifier le wikicode]

Lien externe[modifier | modifier le wikicode]

Notes[modifier | modifier le wikicode]

  1. Aire de Brocat
  2. Comme le centre de contrôle de la pression artérielle ou de la température corporelle.
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