Le système nerveux et la perception de l'environnement
Organisation générale du système nerveux
Le système nerveux est un réseau complexe de cellules spécialisées appelées neurones. Il est divisé en deux grandes parties :
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Système nerveux central (SNC) : C'est le "quartier général". Il comprend le cerveau et la moelle épinière.
- Le cerveau est le centre de commande principal, responsable de la pensée, des émotions, de la mémoire et de l'intégration des informations sensorielles.
- La moelle épinière est une longue colonne de nerfs qui part du cerveau et descend le long de la colonne vertébrale. Elle transmet les messages entre le cerveau et le reste du corps. Elle joue aussi un rôle dans les réflexes.
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Système nerveux périphérique (SNP) : C'est le réseau de "câbles" qui relie le SNC à tout le reste du corps (organes, muscles, peau). Il est subdivisé en :
- Système nerveux somatique : Contrôle les mouvements volontaires des muscles squelettiques et traite les informations sensorielles (toucher, douleur, température).
- Système nerveux autonome : Régule les fonctions involontaires de l'organisme (battements du cœur, respiration, digestion, etc.). Il est lui-même divisé en système sympathique (prépare à l'action, "combat ou fuite") et parasympathique (favorise le repos et la digestion).
Rôle de la moelle épinière :
- Elle agit comme une autoroute de l'information, transmettant les signaux sensoriels du corps vers le cerveau et les commandes motrices du cerveau vers les muscles.
- Elle est également le siège de nombreux réflexes, des réponses rapides et involontaires à des stimuli (ex: retirer sa main d'une source de chaleur). Ces réflexes ne nécessitent pas l'intervention du cerveau pour être initiés.
Le message nerveux et sa transmission
Comment les informations circulent-elles dans ce vaste réseau ? Grâce au message nerveux.
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Le neurone : C'est l'unité fonctionnelle du système nerveux. Il est composé de :
- Un corps cellulaire (soma) : contient le noyau et les organites.
- Des dendrites : reçoivent les messages d'autres neurones.
- Un axone : prolonge le message nerveux sur de longues distances. Il est souvent entouré d'une gaine de myéline qui accélère la conduction.
- Des terminaisons axonales : transmettent le message à d'autres neurones ou cellules.
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Le potentiel d'action : Le message nerveux est de nature électrique. C'est un signal électrique rapide et transitoire généré par le neurone. Il est aussi appelé "influx nerveux".
- Au repos, la membrane du neurone est polarisée (différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur).
- Lorsqu'un stimulus atteint un certain seuil, des canaux ioniques s'ouvrent, entraînant une dépolarisation rapide de la membrane, puis une repolarisation. C'est le potentiel d'action.
- Le potentiel d'action se propage le long de l'axone sans perdre en intensité. C'est un phénomène de "tout ou rien".
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La synapse : C'est la zone de contact entre deux neurones (ou entre un neurone et une cellule effectrice comme un muscle). C'est là que le message nerveux est transmis d'une cellule à l'autre.
- Il existe des synapses électriques (rares) et chimiques (les plus courantes).
- Dans une synapse chimique, le potentiel d'action arrivant à la terminaison axonale du premier neurone (neurone présynaptique) déclenche la libération de substances chimiques appelées neurotransmetteurs dans un espace appelé fente synaptique.
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Les neurotransmetteurs : Ce sont des molécules chimiques qui agissent comme des messagers. Ils sont libérés dans la fente synaptique et se fixent sur des récepteurs spécifiques de la membrane du second neurone (neurone postsynaptique).
- Cette fixation peut avoir un effet excitateur (déclencher un nouveau potentiel d'action) ou inhibiteur (rendre plus difficile la génération d'un potentiel d'action).
- Exemples de neurotransmetteurs : acétylcholine, dopamine, sérotonine, GABA, glutamate.
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Intégration des messages : Chaque neurone reçoit des milliers de messages, excitateurs et inhibiteurs, de la part d'autres neurones. Il intègre tous ces signaux et décide ou non de générer son propre potentiel d'action. C'est un processus complexe de calcul permanent.
Les aires cérébrales et leurs fonctions
Le cerveau n'est pas une masse homogène. Il est divisé en différentes régions, appelées aires cérébrales, qui sont spécialisées dans des fonctions spécifiques.
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Localisation des fonctions :
- Lobe frontal : Raisonnement, planification, prise de décision, mouvement volontaire, langage (aire de Broca).
- Lobe pariétal : Traitement des informations sensorielles (toucher, température, douleur), orientation spatiale.
- Lobe temporal : Audition, mémoire, compréhension du langage (aire de Wernicke), émotions.
- Lobe occipital : Traitement des informations visuelles.
- Cervelet : Coordination des mouvements, équilibre, apprentissage moteur.
- Tronc cérébral : Fonctions vitales (respiration, rythme cardiaque), sommeil, éveil.
Cependant, il est important de noter que la plupart des fonctions complexes impliquent l'activation et la coordination de plusieurs aires cérébrales.
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Plasticité cérébrale : Le cerveau n'est pas figé. Sa structure et son fonctionnement peuvent se modifier tout au long de la vie en fonction des expériences, de l'apprentissage et des lésions. C'est la plasticité cérébrale.
- Les connexions synaptiques peuvent être renforcées ou affaiblies.
- De nouvelles connexions peuvent se former.
- Cette plasticité est maximale pendant l'enfance mais persiste à l'âge adulte. Elle permet l'apprentissage, la récupération après un accident vasculaire cérébral, ou l'adaptation à de nouvelles situations.
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Perception sensorielle : C'est la capacité de notre cerveau à interpréter les informations reçues par nos organes des sens (yeux, oreilles, nez, langue, peau).
- Les récepteurs sensoriels (ex: cônes et bâtonnets de la rétine) transforment les stimuli physiques en messages nerveux.
- Ces messages sont ensuite transmis aux aires sensorielles spécifiques du cerveau (ex: cortex visuel, cortex auditif) pour être traités et interprétés.
- Notre perception est subjective et peut être influencée par nos expériences passées et nos émotions.
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Motricité : C'est la capacité de réaliser des mouvements.
- Les mouvements volontaires sont initiés dans le cortex moteur (lobe frontal).
- Des messages nerveux sont envoyés via la moelle épinière aux muscles, entraînant leur contraction.
- Le cervelet et les ganglions de la base jouent un rôle crucial dans la coordination, la planification et l'exécution des mouvements.


