Architecture du cerveau

Format
Sujets
Bryan Jenkins
Lisibilité
7.6

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Le cerveau humain fait partie du système nerveux, qui représente le centre de commande par l’entremise duquel tous les autres systèmes de l’organisme reçoivent des instructions.

Le cerveau humain fait partie du système nerveux, qui représente le centre de commande qui envoie des instructions à tous les autres systèmes de l’organisme.

Le cerveau est constitué de nombreuses parties différentes. Ces parties assurent diverses fonctions. Mais elles travaillent en étroite collaboration pour coordonner des pensées, des sentiments et des comportements complexes.

Cellules cérébrales

Tous les organes du corps, y compris le cerveau, sont composés de cellules. Chacun des nombreux types de cellules différents dans le cerveau a une fonction précise.

Avez-vous déjà entendu parler des neurones? Le neurone est le type de cellule cérébrale le plus connu. Le cerveau est composé d’environ 86 milliards de neurones. Chacun de ces neurones est relié à au moins un autre neurone, formant 100 mille billions de connexions dans le cerveau. 

À une extrémité, chaque neurone a un corps cellulaire entouré de plusieurs branchements appelés dendrites. Un axone relie le corps cellulaire à l’arborisation terminale, à l’autre extrémité du neurone. Plusieurs cellules de Schwann entourent l’axone et procurent une enveloppe grasse appelé la gaine de myéline.

Les neurones transmettent des signaux électriques appelés influx nerveux. Les influx nerveux se déplacent à partir des dendrites du corps du neurone vers l’axone, puis l’arborisation terminale. L’influx nerveux saute d’une terminaison axonique à un dendrite du neurone voisin. Pour y parvenir, ils doivent franchir un très mince espace appelé synapse. De neurone en neurone, les signaux électriques voyagent à différentes vitesses entre les régions du cerveau.

Diagramme d'un neurone
Parties d'un neurone, y compris le noyau, les dendrites, le corps cellulaire, l'axone, la gaine de myéline, les cellules de Schwann, les nœuds de Ranvier et la terminaison axonique (Source : Dhp1080 [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons).

Régions du cerveau

En moyenne, le cerveau pèse un peu plus de 1 300 g, mais il consomme jusqu’à 20 % de l’énergie corporelle. Le cerveau intervient dans la coordination d’actions internes ou externes comme éternuer, botter un ballon ou envoyer un texto.

Attention aux fausses idées!

On dit souvent que les humains n'utilisent que 10% de leur capacité cérébrale. En fait, les études montrent que la majorité de votre cerveau est actif à tout moment, y compris lorsque vous vous reposez ou dormez.

Le cerveau (l'encéphale, plus exactement) a trois parties principales. Ce sont le cervelet, le cerveau et le tronc cérébral.

  1. Le cervelet aide à affiner vos mouvements musculaires. Par exemple, il aide à contrôler l'équilibre, la posture et l'apprentissage moteur.
  2. Le cerveau est la plus grande partie du cerveau, et est composé des hémisphères gauche et droit. Il repose sur le cervelet et le tronc cérébral. De nombreuses fonctions essentielles de votre corps dépendent du cerveau. Par exemple, il contrôle le toucher, la vue, l'ouïe, la langage et la motricité fine. Vous avez également besoin de votre cerveau pour interpréter les émotions, résoudre les problèmes et apprendre.
  3. Le tronc cérébral relie la base du cerveau à la moelle épinière. Il aide à coordonner la communication du cerveau avec le reste du corps. Le tronc cérébral aide également à coordonner les actions involontaires comme la respiration et le rythme cardiaque.
Parties principales du cerveau
Les trois parties principales du cerveau comprennent le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral (Source : marina_ua via iStockphoto).

Le cerveau se décompose en quatre parties principales, appelées lobes 

  1. Lobe frontal : Ce lobe se trouve à l’avant du cerveau. Il est responsable des actions, comme la pensée critique et la planification, des sensations de récompense, de motivation et de la conscience de soi. Le lobe frontal comprend également l’aire motrice. Cette région du cerveau aide à contrôler les mouvements du corps et contient le centre de la parole (l’aire de Broca).
  2. Lobe pariétal : Ce lobe se situe dans la partie arrière du cerveau. Il se trouve juste derrière le lobe frontal et devant le lobe occipital. Le lobe pariétal est responsable de l’information proprioceptive (mouvement du corps dans l’espace). Il contient également l’aire sensitive. Cette région du cerveau vous aide à ressentir des choses comme la douleur et la température.
  3. Lobe occipital : Ce lobe est situé complètement à l’arrière du cerveau. Il renferme le cortex visuel qui vous permet d'interpréter la couleur, la lumière et le mouvement. Les deux côtés du cortex visuel traitent les images de façon controlatérale, ce qui signifie que les images perçues par votre œil droit sont traitées dans le cortex visuel du côté gauche de votre cerveau et vice-versa.
  4. Lobe temporal : Le lobe temporal est situé dans la région du cerveau que les gens appellent communément les tempes. Ce lobe est responsable de l’apprentissage, de la mémoire, de la compréhension du langage (l’aire de Wernicke) et de l’organisation.
Partie externe du cerveau
Lobes du cerveau humain (de la gauche vers la droite) : lobe frontal (bleu), lobe pariétal (jaune), lobe temporal (vert) et lobe occipital (rose), cervelet (blanc), tronc cérébral (blanc à côté du cervelet) (Source : Parlons sciences en utilisant une image de Henry Vandyke Carter [domaine public] via Wikimedia Commons).

À l'intérieur du cerveau

Le cerveau contient à la fois de la matière grise et de la matière blanche. La matière grise est située dans le cortex cérébral. C’est la couche externe du cerveau. La matière blanche se trouve plus près du centre. Elle est composée de neurones avec de longs axones qui permettent la communication avec d’autres régions du cerveau.

Le corps calleux : Le corps calleux est un pont de fibres nerveuses qui relie les deux hémisphères du cerveau. Il permet aux moitiés du cerveau de communiquer entre elles pour coordonner les actions.

Le thalamus : Cette région se trouve au fond du cerveau, au-dessus du tronc cérébral. Le thalamus est responsable de coordonner toute l’information sensorielle qui parvient au cerveau. Il joue également un rôle dans la sensation de douleur, dans l’accès aux informations mémorisées et dans l’attention.

L'hypothalamus se trouve juste en dessous du thalamus. C’est le centre de contrôle du système nerveux autonome. Ce système contrôle les fonctions automatiques de votre corps. Par exemple, votre respiration et rythme cardiaque sont contrôlés par le système nerveux autonome. L'hypothalamus assure la liaison entre le système nerveux et le système endocrinien. Ce système est responsable de la production d’hormones dans le cerveau et du contrôle de l'hypophyse.

L’hypophyse : Cette glande se trouve en dessous de l’hypothalamus. En tant que partie du système endocrinien, il joue un rôle clé dans le développement humain. L’hypophyse est le centre de contrôle de toutes les autres glandes endocrines dans le corps.

L'épithalamus est situé derrière l'hypothalamus. L'épithalamus contient la glande pinéale. Il aide à réguler l'horloge interne du corps en sécrétant une hormone appelée mélatonine. Cela régule les rythmes circadiens de votre corps. Ils vous aident à savoir quand vous réveiller et quand vous endormir.

Intérieur du cerveau
Parties internes du cerveau, y compris (1) corps calleux, (2) thalamus, (3) hypothalamus, (4) hypophyse et (5) glande pinéale (Parlons science en utilisant une image de ttsz via iStockphoto).

Mémoire

Quatre parties du cerveau sont étroitement associées à la mémoire. Ce sont l'amygdale, l'hippocampe, le cervelet et le cortex préfrontal.

L'amygdale régule principalement la peur et l'agression. Elle permet de stocker des souvenirs liés à ces émotions. L'amygdale reconnaît ces souvenirs en fonction des niveaux plus élevés d'hormones de stress produites.

L'hippocampe est impliqué dans la reconnaissance et la mémoire spatiale. Cette partie du cerveau aide également à donner un sens aux souvenirs et à les connecter à d'autres souvenirs. Comme l'amygdale, l'hippocampe aide à transférer de nouvelles informations dans la mémoire à long terme.

Le cervelet et le cortex préfrontal aident à consolider la mémoire procédurale, l'apprentissage moteur et les réponses conditionnées. Différentes parties du cortex préfrontal sont associées au stockage et à la récupération d'informations.

Parties du cerveau et la mémoire
Les parties du cerveau impliquées dans la mémoire comprennent (1) l'amygdale, (2) l'hippocampe, (3) le cervelet et (4) le cortex préfrontal (Parlons science en utilisant une image de ttsz via iStockphoto).

Circuit de récompense

Le circuit de récompense est un groupe de structures cérébrales qui s'activent chaque fois que vous ressentez quelque chose de gratifiant.

La dopamine est un neurotransmetteur chimique dans le cerveau. Il aide à transmettre des messages à travers les synapses qui séparent les neurones. Lorsque le cerveau détecte un stimulus gratifiant, il libère plus de dopamine. Cela vous donne une sensation agréable. Le circuit cérébral le plus souvent associé à la récompense est la voie mésolimbique de la dopamine. Il se compose de trois structures:

  1. L’aire tegmentale ventrale (ATV): cette partie du cerveau reçoit des informations du tronc cérébral et envoie un signal au striatum et au noyau accumbens
  2. Le noyau accumbens: Cette structure est responsable des sensations de plaisir, de la motivation et de l'apprentissage par le renforcement. Il joue également un rôle dans la coordination des mouvements.
  3. Striatum: Le striatum régule des processus tels que la planification d'action, la motivation et la prise de décision.
Le circuit de la récompense (2018) par Le blob, l’extra-média (43 s).

Le cerveau est un organe complexe qui joue un rôle important dans vos comportements, décisions et personnalité. Bien que chaque partie du cerveau puisse avoir un rôle spécifique, toutes les parties doivent travailler ensemble pour vous aider à former des pensées et des sentiments et à réaliser des actions

 

Références

Editors of Encyclopaedia Britannica. (2018, decembre  3). Schwann cell.

Han, S. (2018, juillet 20). What are neurons?

Hines, T. (2018, avril). Anatomy of the Brain. Mayfield Brain & Spine.

Murrel, D. (2018, février 27). What percentage of our brain do we use? 

Neuroscientifically Challenged. (n.d.). Mesolimbic pathway.

Spinal Cord. (n.d.). Occipital lobe.

Sujets connexes