Neurobiologie, physiologie animale et humaine

Articles

ACÉTYLCHOLINE

Écrit par :  Paul MANDEL

L'acétylcholine (ACh) est l'ester acétique de la choline, corps basique azoté dérivé de l'ammonium quaternaire. Formule de l'acétylcholine : β-acétoxyéthyl-triméthyl-ammonium. L'ACh a été préparée par voie synthétique en 1867 et peut être obtenue aisément en chauffant de la choline avec l'anhydride acétique. Elle se conserve longtemps en milieu ac ...  Lire la suite

AUDITION - Acoustique physiologique

Écrit par :  Pierre BONFILS, Yves GALIFRET, Didier LAVERGNE

Dans le chapitre Les messages du nerf cochléaireCes fibres sont les axones des neurones de type I, dont les corps cellulaires constituent l'essentiel du ganglion spiral de Corti. Les axones des neurones de type II, non myélinisés, ont un diamètre tel que, même avec des microélectrodes très fines, il est très difficile d'étudier leur activité. Ce n'est pas le cas des neurones de type I dont le d ...  Lire la suite

Dans le chapitre Le traitement de l'information dans les centresComme nous venons de le voir, le nerf cochléaire est le vecteur d'informations concernant, d'une part, la hauteur tonale, codée par la localisation du message sensoriel dans telle population de fibres, et, pour les sons graves, par la périodicité de la décharge des potentiels d'action, et, d'autre part, l'intensité de la stimulation, codée par la ...  Lire la suite

Dans le chapitre Le système auditif descendantIl existe, parallèlement aux voies auditives ascendantes, des voies descendantes reliant le cortex auditif aux différents étages du système auditif. Les voies auditives descendantes ont une structure complexe. L'ensemble des aires corticales auditives, surtout la couche VI de l'aire AI, envoie des projections bilatérales sur le corps genouillé méd ...  Lire la suite

BLUE BRAIN PROJECT

Écrit par :  Philippe ROCHAT

Le cerveau présente un champ de recherche vaste et un domaine où l'expérimentation est particulièrement difficile pour des raisons évidentes, mais aussi parce que sa complexité et sa structure délicate rendent le fonctionnement quasi inaccessible aux mesures. Une simulation numérique du cerveau humain serait donc un outil efficace pour permettre à ...  Lire la suite

BULBE RACHIDIEN

Écrit par :  Paul LAGET

 Le bulbe rachidien, formant jonction entre moelle épinière et encéphale, est un centre nerveux fort important. Il assure, chez l'Homme, des fonctions réflexes essentielles dans la vie de relation aussi bien que dans la vie de nutrition. Il est, de plus, un carrefour des voies sensitives et motrices du névraxe.  Le bulbe rachidien, ou med ...  Lire la suite

CANNABINOÏDES

Écrit par :  Jacques HANOUNE, Eleni TZAVARA

Depuis des millénaires, dans des contextes sociaux et juridiques très différents, la marijuana et le hachisch, c'est-à-dire les pousses et les préparations résineuses de la plante Cannabis sativa (var. indica), ont été parmi les psychotropes les plus consommés pour leurs propriétés euphorisantes et relaxantes. Les alcaloïdes acti ...  Lire la suite

CERVEAU HUMAIN

Écrit par :  André BOURGUIGNON, Jean-Claude DUPONT, Cyrille KOUPERNIK, Pierre-Marie LLEDO, Bernard MAZOYER, Jean-Didier VINCENT

Comprendre l'organisation du tissu cérébral et sa logique est l'une des questions centrales de la neurobiologie moderne. Or le cerveau humain est la structure vivante la plus complexe que nous connaissons. Cet organe n'est pas homogène et sa complexité s'exprime par la juxtaposition de différents territoires dont les fonctions sont plus ou moins b ...  Lire la suite

CERVELET

Écrit par :  Jean MASSION

Le cervelet, ou petit cerveau, est un organe situé en parallèle sur les grandes voies sensorielles et motrices. Son atteinte ne se traduit ni par une paralysie, ni par une anesthésie, mais par un ensemble de signes qui attestent de perturbations importantes dans le maintien de l'équilibre et de la posture et dans l'exécution et la coordination des ...  Lire la suite

CHARLES SHERRINGTON : CONCEPT D'INTÉGRATION NERVEUSE

Écrit par :  Yves GALIFRET, Yves LAPORTE

La parution en 1906 d'un important ouvrage de sir Charles Scott Sherrington fait date en neurophysiologie. Dans Integrative Action of the Nervous System, il interprète l'unification du comportement d'un organisme comme l'expression ultime d'un processus d'intégration nerveuse. Sous sa forme la plus élémentaire, celui-ci consiste, pour un ...  Lire la suite

CORTEX CÉRÉBRAL

Écrit par :  Didier LAVERGNE

Dans l'encéphale des Vertébrés, la présence de substance grise superficielle reflète la présence de neurones dits corticaux. Au cours de la neurogenèse, ils viennent peupler la surface nerveuse par un processus migratoire après lequel interviendra leur différenciation. Chez l'animal adulte, la zone corticale existe dans ...  Lire la suite

DOULEUR

Écrit par :  François BOUREAU, Jean-François DOUBRÈRE

Dès l'aube de l'humanité, sous toutes les latitudes, on retrouve des traces qui témoignent que l'homme n'a cessé de s'interroger sur la douleur, de lui donner un sens et de chercher à la combattre. À l'aube du III^e millénaire, on doit constater que la douleur demeure très imparfaitement comprise et maîtrisée dans de nombreuses situation ...  Lire la suite

ÉQUILIBRATION

Écrit par :  Francis LESTIENNE

Afin d'assurer l'efficacité de l'exécution des mouvements mis en jeu au cours de la locomotion, de l'orientation et de la préhension, les animaux font usage d'un ensemble de mécanismes sensorimoteurs qui permettent le maintien de l'équilibre du corps en dépit des causes qui tendent à le perturber : les accélérations d'origine interne et e ...  Lire la suite

EXPÉRIENCES DE LOEWI : LA NEUROSÉCRÉTION

Écrit par :  Pascal DURIS

Le rôle de certains nerfs dans la régulation du rythme cardiaque avait été reconnu dès la seconde moitié du xix^e siècle. Mais comment l'excitation des fibres nerveuses se transmettait-elle au cœur ? Le pharmacologue allemand Otto Loewi (1873-1961) aborde expérimentalement la question en 1921. Ayant observé que la stimulation él ...  Lire la suite

FIBRES MUSCULAIRE & NERVEUSE

Écrit par :  Didier LAVERGNE

Malgré leurs surprenantes dimensions (quelques centimètres de longueur pour une fibre musculaire et plusieurs décimètres pour une fibre nerveuse), ces structures filamenteuses, étroites et allongées, ont une constitution cellulaire. Elles renferment un cytoplasme riche en organites (ribosomes, réticulum endoplasmique, mitochondries) délimité par u ...  Lire la suite

GAMMA-AMINOBUTYRIQUE ACIDE (GABA)

Écrit par :  Philippe COURRIÈRE

En 1950, J. Awapara et ses collaborateurs, E. Roberts et S. Frankel, ont réussi à isoler du système nerveux central le GABA, un acide aminé Ils identifièrent aussi l'enzyme de synthèse : l'acide glutamique décarboxylase (AGD), enzyme particulièrement abondante au niveau des terminaisons nerveuses présynaptiques. Peu à peu, on démêlait l'ensemble d ...  Lire la suite

GANGLION NERVEUX

Écrit par :  Didier LAVERGNE

C'est une structure jonctionnelle placée en travers d'un tronc nerveux. Le petit renflement qui constitue le « ganglion » renferme une masse de substance grise assurant un relais entre fibres nerveuses. Cette substance grise contient, comme il se doit, des corps cellulaires neuroniques, donnant naissance aux fibres nerveuses situées en av ...  Lire la suite

HÉMISPHÈRES CÉRÉBRAUX

Écrit par :  Pierre BUSER, Paul LAGET

Bien des siècles avant l'Antiquité classique, on admettait déjà un étroit rapport entre les hémisphères cérébraux et les fonctions mentales supérieures : sensation consciente, motricité volontaire, mémoire, etc. Les anciens auteurs ont abondamment spéculé sur la région des hémisphères où pouvaient résider ces facultés généralement désignées par le ...  Lire la suite

HYPOTHALAMUS

Écrit par :  Paul LAGET

Malgré ses dimensions restreintes (quelques centimètres cubes chez l'homme), l'hypothalamus s'est peu à peu révélé comme le centre majeur des régulations homéostasiques. En tant que tel, il jouera donc un rôle fondamental dans tous les grands comportements des vertébrés, les plus rudimentaires comme les plus perfectionnés. Dire que l'hypothalamus ...  Lire la suite

INHIBITION

Écrit par :  Pierre BUSER, Pierre KAUFMANN, Daniel WIDLÖCHER

L'évolution du concept d'inhibition nerveuse est assez remarquable ; presque dès l'origine, il fut appliqué à l'interprétation de phénomènes de complexités très différentes, relevant d'échelles d'appréhension du fonctionnement nerveux les plus diverses, du niveau le plus synthétique au plus analytique, de la psychologie à la neurologie clinique et ...  Lire la suite

LIMBIQUE SYSTÈME

Écrit par :  Pierre KARLI

C'est par étapes que s'est développée une notion telle que celle d'un « système limbique », et ce n'est que de façon progressive qu'elle s’est précisée dans une acception très généralement admise. Aussi n'est-il pas sans intérêt d'en tracer un bref historique. Le qualificatif « limbique » apparaît en 1878, lorsque Broca décrit sous le nom de « gra ...  Lire la suite

LOCALISATIONS CÉRÉBRALES THÉORIE DES

Écrit par :  Georges TORRIS

Théorie donnant un siège anatomique aux diverses fonctions psychologiques. C'est Albert le Grand (xiii^e s.) qui le premier s'efforça de répartir les fonctions mentales entre les parties du cerveau. La phrénologie de Gall et Spurzheim donna, en 1810, aux localisations cérébrales une base scientifique, malheureusement accompagnée ...  Lire la suite

MÉMOIRE

Écrit par :  Serge BRION, Jean-Claude DUPONT, Alain LIEURY

Dans le chapitre Plasticité de l'organisation cérébrale et mémoireLe terme plasticité désigne, d'une part, les procédés relatifs à l'art de donner une forme (chirurgie, arts plastiques), et, d'autre part, la propriété qu'ont certains corps de changer de forme sous l'action d'une force extérieure, et de conserver durablement cette déformation. Appliquée au vivant, la notion devient soit la propriété active de cré ...  Lire la suite

MOELLE ÉPINIÈRE

Écrit par :  Paul LAGET

La moelle épinière est une structure nerveuse axiale qui caractérise de façon fondamentale et constante le système nerveux central des Vertébrés. Chez tous, elle constitue le grand centre des réflexes sensitivo-moteurs de la vie végétative comme de la vie de relation. Renfermant le premier relais des messages originaires de la périphérie, recevant ...  Lire la suite

MOTRICITÉ

Écrit par :  Pierre BUSER

L'activité motrice d'un organisme suppose un ensemble de mécanismes qui lui permettent de mouvoir un ou plusieurs de ses segments et ainsi, éventuellement, de se détacher par rapport au substrat, ce qui, à quelques rares exceptions près, est une caractéristique des animaux. Certes, on décrit des mouvements dans le règne végétal, mais il s'agit de ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME)

Écrit par :  Alfred FESSARD

Le système nerveux est un ensemble de cellules spécialisées, diversement interconnectées, les neurones, qui, dans le règne animal, assurent les fonctions de relation (rapports de l'animal avec son environnement) et participent, avec le système endocrinien, à la régulation des fonctions végétatives. Dans les deux cas, le système nerveux tr ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME) - Agencement des réseaux et circuits neuronaux

Écrit par :  Pierre BUSER

Au plus bas de l'échelle animale (Spongiaires, Cœlentérés), le système nerveux, lorsqu'il existe, a une structure réticulée : il s'agit d'éléments cellulaires dont les prolongements, peu différenciés, s'anastomosent de façon lâche et irrégulière, constituant ainsi un réseau à localisation superficielle dans lequel l'influx nerveux circule sans sui ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME) - Le neurone

Écrit par :  Michel HAMON, Clément LÉNA

Le neurone étant la cellule élémentaire du système nerveux, l'étude de l'un est intimement liée à celle de l'autre. Les propriétés du neurone ont donc été, au moins pour partie, sélectionnées au long de l'histoire du monde animal par des contraintes évolutives s'exerçant sur les organismes entiers. Réciproquement, les possibilités fonctionnelles d ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME) - Le tissu nerveux

Écrit par :  Jacques TAXI

De toutes les cellules formant chez les Vertébrés l'ébauche neurectoblastique du système nerveux (cf. développement [biologie]), une partie seulement donne des cellules nerveuses proprement dites, ou neurones. Les autres donneront les cellules de la névroglie, satellites des neurones. Il est évident que la définition du ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME) - L'influx nerveux

Écrit par :  Alfred FESSARD

La vie du neurone adulte, comme celle de toute cellule, dépend d'un métabolisme d'entretien. Celui-ci, grand consommateur d'oxygène et de glucose, est à la base du maintien de concentrations constantes d'ions K⁺ et Na⁺ à l'intérieur du neurone, grâce à un mécanisme de transports actifs luttant contre la diffusion pas ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME) - Neurobiologie

Écrit par :  Jean-Marc GOAILLARD, Michel HAMON, André NIEOULLON, Henri SCHMITT

Alors que l'on définissait un neurone exclusivement par ses caractéristiques morphologiques et électrophysiologiques, on peut maintenant y ajouter un caractère essentiel : la nature du neurorégulateur qu'il synthétise et qu'il libère. Le formidable développement de la biochimie et de la pharmacologie du système nerveux au cours des dernières décen ...  Lire la suite

NERVEUX (SYSTÈME) - Neurogenèse et évolution

Écrit par :  Paul LAGET

L'évolution phylogénétique du système nerveux des métazoaires, évolution si remarquable par la croissante complexité d'organisation et de fonctionnement qui la caractérise, offre au naturaliste un champ d'étude à l'intérêt fascinant. Cependant, malgré l'emploi de techniques d'examen et d'expérimentation raffinées, faisant appel aux méthodes physic ...  Lire la suite

NEURONES DU SOMMEIL

Écrit par :  Patrice FORT

Bien qu'il soit établi depuis de nombreuses années que la région préoptique de l'hypothalamus antérieur joue un rôle majeur dans l'apparition du sommeil, les neurones impliqués dans ces processus n'avaient jamais pu être clairement identifiés. Une réponse à ce problème vient d'être apportée grâce à un travail réalisé en collaboration par des équip ...  Lire la suite

NEUROPLASTICITÉ

Écrit par :  Didier LAVERGNE

Le terme neuroplasticité désigne les facultés de réorganisation que l'on a mis en évidence dans le système nerveux. Elles sont dues à l'existence de cellules restées indifférenciées qui peuvent remplacer des neurones détruits accidentellement ou à la suite de dégradation métabolique ou infectieuse. L'existence de ces phénomènes de rénovation a per ...  Lire la suite

NEUROSÉCRÉTION

Écrit par :  F. STUTINSKY

Le concept de neurosécrétion est accepté aujourd'hui par tous les biologistes. Il s'agit, comme l'a souligné en 1966 W. Bargmann, « de la production et de l'excrétion d'hormones par des cellules nerveuses qui ont aussi les caractères cytologiques de cellules sécrétoires ». On savait depuis longtemps que, stimulées, les fibres nerveuses sympathique ...  Lire la suite

NEUROTENSINE

Écrit par :  Jean-Louis SCHLIENGER

La neurotensine, composée de treize acides aminés, est localisée dans les neurones du cerveau et dans les cellules intestinales sécrétantes N. Elle est à la fois transmetteur peptidergique et hormone circulante. Elle entraîne une hyperglycémie avec des modifications de l'insulinosécrétion et des effets vasculaires périphériques avec hypot ...  Lire la suite

NEUROVÉGÉTATIF SYSTÈME

Écrit par :  Paul DELL

Le système neurovégétatif de l'homme, appelé également système « autonome, viscéral ou involontaire », se définit par son rôle et par son organisation anatomo-physiologique. Ses prolongements périphériques sont distribués à tous les organes et tissus situés à l'intérieur du corps ; il innerve les viscères (cœur, vaisseaux, tube digestif, etc.), le ...  Lire la suite

OPIOÏDES

Écrit par :  Bernard Pierre ROQUES

La démarche intellectuelle et la méthodologie qui ont abouti à la découverte des récepteurs morphiniques d'une part, et, par voie de conséquence, à celle des peptides opiacés ou opioïdes, d'autre part, représentent un modèle exemplaire des recherches effectuées en neuropharmacologie moléculaire. Entre 1971 et 1973, plusieurs équipes de chercheurs ...  Lire la suite

ORGANISATION DISCONTINUE DU TISSU NERVEUX

Écrit par :  Pascal DURIS

Les éléments qui composent le tissu nerveux sont-ils en continuité ou seulement en contiguïté ? La question oppose, à la fin du xix^e siècle, les « réticulistes », partisans d'un tissu nerveux constitué de cellules anastomosées par leurs dendrites et leurs axones en de véritables réseaux continus, et les « neuronistes », pour qu ...  Lire la suite

PROPAGATION DE L'INFLUX NERVEUX : UN PHÉNOMÈNE IONIQUE

Écrit par :  Laurent COUNILLON

Alan Hodgkin et Andrew Huxley partagèrent avec John Eccles le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1963, pour l'élucidation des mécanismes électriques responsables de la propagation des signaux nerveux. Leur travail commun, utilisant l'axone géant de calmar comme système modèle, débuta en 1939. L'ampleur des changements de potentiel survenant ...  Lire la suite

PROPRIOCEPTIF

Écrit par :  Geneviève DI COSTANZO

Terme surtout employé en neurophysiologie pour qualifier un certain type de sensibilité. Cette dernière prend naissance au niveau de récepteurs localisés dans les organes profonds de la vie de relation (muscles, ligaments, os) tels que les fuseaux neuromusculaires (avec leur rôle dans l'entretien du tonus musculaire), les organes musculo-tendineux ...  Lire la suite

RÉFLEXES

Écrit par :  Paul LAGET

Le terme de réflexe, sous sa forme latine de motus reflexus, a été introduit dans la langue scientifique du xvii^e siècle par W. T. Willis (1621-1675). Cet auteur voulait signifier ainsi qu'une partie des informations sensorielles transportées par les « esprits animaux » pouvaient refluer (refluere) vers les mu ...  Lire la suite

RÉFLEXES CONDITIONNÉS

Écrit par :  Henri Maurice BRUGÈRE

En étudiant les facteurs du déclenchement des sécrétions digestives, le physiologiste russe Ivan Petrovitch Pavlov (1849-1936) a montré que, en plus des réflexes simples (dits absolus et qualifiés plus tard d'innés) et des actions sensorielles (vue, odeur de l'aliment) induites par le repas, des stimulations initialement sans rapport (sonores, tac ...  Lire la suite

SENSIBILITÉ

Écrit par :  Yves GALIFRET

Tout organisme vivant, unicellulaire ou pluricellulaire, est engagé dans une succession d'interactions avec son milieu. Ces interactions sont de deux types : d'une part, des échanges qui concernent l'énergie sous des formes diverses (chimique, électromagnétique, thermique, mécanique...) et dont on peut faire le bilan thermodynamique, et, d'autre p ...  Lire la suite

SÉROTONINE

Écrit par :  Michel HAMON

La distribution de la sérotonine dans l'ensemble du monde vivant, depuis les bactéries jusqu'à l'homme, au sein de lignées cellulaires extrêmement différenciées, suggère que cette substance joue un rôle fondamental dans le métabolisme cellulaire. En physiologie humaine, la sérotonine est impliquée dans des fonctions aussi diverses que le sommeil, ...  Lire la suite

SOMESTHÉSIE

Écrit par :  Paul LAGET

Le terme de «  sensibilité somesthésique générale » désigne les sensations conscientes éveillées par la stimulation des tissus du corps, sensations qui ne sont ni visuelles, ni auditives, ni gustatives, ni olfactives. Elles sont provoquées par l'excitation de terminaisons nerveuses réceptrices de types variés, localisées dans le revêtement cutané ...  Lire la suite

SOMMEIL

Écrit par :  Patrice FORT, Michel JOUVET, Patrick LÉVY, Véronique VIOT-BLANC

Le cerveau humain, comme celui de tous les Vertébrés supérieurs, subit l'alternance de trois états : éveil, sommeil, rêve. Au cours de l'éveil, le cerveau reçoit les informations du milieu extérieur ou intérieur, les intègre et les compare aux informations reçues antérieurement pour y répondre de façon adaptée selon des mécanismes innés ou acquis. ...  Lire la suite

SYNAPSES

Écrit par :  Alfred FESSARD, Patrice GUYENET, Michel HAMON, Jacques TAXI

Chaque neurone du système nerveux entre en contact avec un ou, le plus souvent, avec plusieurs autres neurones ; on appelle synapse chacun des éléments, généralement nombreux, de l'ensemble des contacts ainsi réalisés. Le terme fut forgé en 1897 par un helléniste, à la demande du grand physiologiste anglais Sherrington, pour donner un nom ...  Lire la suite

TONUS MUSCULAIRE

Écrit par :  Paul LAGET

Lorsque, chez un Vertébré vigile ou faiblement anesthésié, on observe un muscle squelettique dans sa situation anatomique normale, en préservant l'intégrité de ses connexions nerveuses et tendineuses, on constate que sa consistance n'est pas flacide, molle, mais ferme et élastique, et qu'il ne se laisse pas étirer sans qu'apparaisse une résistance ...  Lire la suite

TOUT OU RIEN LOI DU

Écrit par :  Didier LAVERGNE

Ce phénomène propre aux fibres nerveuses et aux fibres musculaires striées prises isolément est lié aux caractéristiques des membranes excitables dont ces cellules sont entourées. Lorsqu'un stimulus dépasse une valeur minimale appelée seuil d'excitation, la membrane subit une dépolarisation locale entraînant le passage brutal du ...  Lire la suite

TRONC CÉRÉBRAL

Écrit par :  Paul LAGET

Déjerine a dénommé tronc cérébral la portion de l'axe cérébro-spinal constituée par le bulbe rachidien, le pont et le mésencéphale, c'est-à-dire un ensemble de centres nerveux correspondant aux trois vésicules caudales de l'encéphale embryonnaire, moins la partie dorsale de la calotte mésencéphalique qui constitue le cervelet ; celui-ci, par ses c ...  Lire la suite

VISION - Neurophysiologie visuelle

Écrit par :  Jean BULLIER

La vision est certainement la modalité sensorielle dominante chez l'homme. La compréhension des bases physiologiques de cette fonction a donné lieu à de nombreuses études réalisées principalement chez les vertébrés supérieurs et plus particulièrement chez le singe, dont l'organisation du système visuel se rapproche le plus de celle de l'homme. Cet ...  Lire la suite

VISION - Vision et évolution animale

Écrit par :  Stéphane HERGUETA

Dans le chapitre Rôle du système nerveux dans la visionLes photorécepteurs sont toujours en contact avec un neurone sensoriel visuel qui lui-même transmet son excitation, par l'intermédiaire de son axone, aux neurones du cerveau de l'animal. Ces derniers communiquent ensuite leur message à des neurones d'activation des muscles, aboutissant ainsi à une réaction comportementale lorsque les photorécepteu ...  Lire la suite