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Qu'est-ce que le cerveau ?

Qu'est-ce que le cerveau ? Le cerveau est un organe complexe qui fait partie du Système Nerveux Central (SNC). Il constitue la plus connue et la plus grande partie de l'encéphale. Il est situé dans la partie antérieure et supérieure de la cavité crânienne et est présent chez tous les vertébrés. Dans le crâne, le cerveau flotte dans un liquide transparent appelé liquide céphalo-rachidien, dont la fonction est de protéger le cerveau, autant physiquement qu'immunologiquement.

Le cerveau est-il un muscle ? Nous écoutons souvent qu'il faut exercer le cerveau si nous ne voulons pas qu'il s'atrophie, néanmoins il faut être conscient que le cerveau n'est pas un muscle. Il n'est pas composé de myocytes ou encore de cellules musculaires mais bien de millions de neurones, qui, interconnectés par des axones et dendrites, permettent de réguler chacune des fonctions du cerveau et de l'esprit. Respirer, manger, dormir, raisonner, tomber amoureux ou encore se disputer avec quelqu'un, absolument tout est contrôlé par le cerveau.

Qu'est-ce que le cerveau ?

À quoi sert le cerveau ? Fonctions du cerveau

En tant que partie fondamentale de l'encéphale et du SNC, le cerveau pourrait être défini comme le responsable du contrôle et de la régulation de la plus grande partie des fonctions du corps et de l'esprit telles que les fonctions vitales comme la respiration, les fréquences cardiaques, le sommeil, la faim, la soif ou encore pour des fonctions supérieures comme le raisonnement, la mémoire, l'attention, le contrôle des émotions et la conduite...

Tout ce qui se passe dans notre vie, tant en veille qu'en sommeil, comme respirer, avaler, regarder, écouter, toucher, manger, lire, écrirer, chanter, danser, penser ou encore parler de ce que nous pensons, aimer, détester, marcher, courir, planifier, agir spontanément, imaginer, créer, etc... Toutes cela nous pouvons le réaliser grâce à notre cerveau. Voici une liste de quelques-unes des fonctions que réalise le cerveau :

  • Contrôle des fonctions vitales : Comme le contrôle de la température, la pression sanguine, la rythme cardiaque, la respiration, dormir, manger...
  • Il reçoit, traite, intègre et interprète toute information qu'il reçoit des sens : La vue, l'ouïe, le goût, le toucher et l'odorat.
  • Il contrôle les mouvements que nous faisons et notre posture : marcher, courir, être debout.
  • Il est responsable de nos émotions et conduite.
  • Il nous permet de penser, réfléchir, ressentir, être…
  • Il contrôle les fonctions cognitives supérieures : La mémoire, l'apprentissage, la perception, les fonctions exécutives…

“Les hommes doivent savoir que le cerveau est l'unique responsable de leurs joies, plaisirs, rires, peines, découragements, lamentations. Grâce au cerveau, nous obtenons sagesse et connaissances, et nous voyons, entendons et nous savons ce qui est beau et répugnant, ce qui est bien et mal, ce qui est bon ou insipide. A cause de cet organe, nous devenons fous, nous délirons et les peurs nous envahissent. Ce sont des conséquences que nous souffrons lorsque le cerveau n'est pas sain... Par delà je pense que la viscère exerce un grand pouvoir sur l'être humain" Hippocrate (IVème siècle avant JC) Sur les maladies sacrées.

Hippocrate avait déjà l'intuition que le cerveau humain est l'une des créations les plus complexes, des plus énigmatiques et à la fois des plus parfaites de l'univers. A son époque, Hippocrate et ses contemporains ne pouvaient pas imaginer tout ce que nous allions être capable d'apprendre sur le cerveau. Grâce aux avancées technologiques en imagerie cérébrale et en médecine, biologie, psychologie et neurosciences. De manière générale, nous avons pu déchiffrer de grands mystères quant à son anatomie et son fonctionnement. Néanmoins, il nous reste de nombreuses incertitudes et de nombreux doutes à résoudre.

Parties du cerveau

Définition du Cerveau - Qu'est-ce que c'est et ses parties

Tous les animaux vertébrés ont un cerveau, composé des parties suivantes :

  • Le cerveau est formé d'un cortex cérébral, de deux hémisphères unis par le corps calleux (1) et est divisé en lobes cérébraux (A, B, C, D) ainsi qu'en d'autres structures profondes comme les ganglions de la base (2), amygdale, hippocampe et les corps mamillaires (5). Le cerveau est chargé d'intégrer toutes les informations reçues par les organes sensoriels et d'organiser une réponse. Il contrôle les fonctions motrices, émotionnelles et toutes fonctions cognitives supérieures : la réflexion, l'expression émotionnelle, la mémoire, l'apprentissage...
  • Le Cervelet (10) : c'est le deuxième organe le plus grand de l'encéphale, il est principalement impliqué dans le contrôle postural et dans le mouvement.
  • L'hypothalamus (4) et La glande pituitaire (5) sont responsables des fonctions viscérales comme la régulation de la température corporelle et les comportements basiques comme l'alimentation, la réponse sexuelle, la recherche du plaisir, la réponse agressive...
  • La glande pinéale (11) : elle est chargée (entre d'autres fonctions viscérales) de synchroniser la libération de l'hormone de mélatonine et réguler les cycles de veille/sommeil.
  • Le tronc cérébral : la moelle épinière (9), le canal rachidien (8), la protubérance (7) et le mésencéphale. Le tronc crontrôle les fonctions automatiques comme la pression sanguine ou les battements du cœur, les mouvements limbiques et les fonctions viscérales comme la digestion ou la miction.

Caractéristiques du cerveau humain

Combien pèse le cerveau humain ? Quelle taille fait-il ? Combien de neurones a le cerveau ?

  • Le cortex cérébral du cerveau humain est l'un des plus évolués et des complexes qui existe. Il n'est pas seulement le plus grand de toutes les autres espèces mais il peut également s'enrouler et se plier sur lui-même plusieurs fois et former ainsi des circonvolutions et sillons qui lui donnent cet aspect ridé si caractéristique.
  • L'encéphale humain pèse environ entre 1,4 et 1,5 kilos et a un volume de 1130 cc pour les femmes et de 1260 cc pour les hommes.
  • Le cerveau (et la moelle épinière) sont recouverts de membranes, appellées méninges, qui le protègent des coups sur le crâne.
  • Pour une plus grande protection le cerveau "flotte" dans le liquide cérébrospinal.
  • On estime que le cerveau humain est composé de plus de 100 milliards de cellules nerveuses, essentiellement de cellules gliales et de neurones.

À quoi sert le cerveau humain - Neurones

LES NEURONES : ce sont des cellules spécialisées dans la réception, le traitement et la transmission d'informations tant au niveau intercellulaire que intracellulaire. Elles le font à travers des signaux électrochimiques (impulsions nerveuses) appelés potentiel d'action. Structurellement, les neurones ont les mêmes éléments cytoplasmiques et la même information génétique que le reste des cellules de l'organisme. Les neurones sont formés de trois parties :

  • Corps ou soma (6) : c'est la partie principale de la cellule, celle qui contient le noyau (comme l'ADN), le réticulum endoplasmique et les ribosomes (qui produisent les protéines) et les mitochondries (qui génèrent de l'énergie). C'est dans le soma que sont réalisées la majorité des fonctions métaboliques de la cellule. Si le soma meurt, la cellule meurt également.
  • Les axones (3) : c'est une prolongation qui sort du soma cellulaire, c'est une espèce de "câble", où il existe des boutons terminaux ou varicosités (2) aux extrémités qui sont les points de contacts synaptiques (5), à travers lesquels se transmet l'impulsion nerveuse (élément pré-synaptique). La longueur des axones peut varier énormément d'un neurone à un autre : il y en a de très courtes (moins de 1mm) à très longues (plus d'un mètre, qui sont généralement de nerfs périphériques comme ceux des neurones moteurs). Certains axones (surtout ceux des neurones moteurs et sensoriels) sont recouverts d'une couche de myéline (4) qui accélère et facilite la transmission des informations. Plus il y a de myéline dans les axones, l'impulsion nerveuse sera envoyée avec force. Les neurones qui ont le plus de myéline sont les périphériques (neurones sensoriels et moteurs) qui sont ceux à travers desquelles l'information doit parcourir le chemin le plus long.
  • Les dendrites (1) : ce sont des terminaisons nerveuses qui sortent du soma cellulaire et se divisent en forme d'arbre. Les dendrites constituent le composant principal de réception de l'information (élément post-synaptique) et rendent possible la communication entre deux neurones.

LES CELLULES GLIALES : c'est le type de cellules le plus abondant du SNC (Système nerveux central). Elles ont la capacité de se diviser dans le cerveau adulte (neurogenèse) et leur présence est nécessaire pour le bon fonctionnement cérébral. Elles constituent le principal support structurel des neurones, recouvrent ses axones de myéline pour une meilleure transmission synaptique (cellules Schawnn), occupent un rôle primordial pour l'apport nutritionnel de la cellule et participent aux mécanismes de régénération et de réparation nerveuse, aux mécanismes d'immunisation, au le maintien de la barrière hémato-encéphalique, etc... Il existe plusieurs types de cellules gliales dont les astrocytes, les oligodendrocytes et la microglie ; dans le système nerveux périphérique : les cellules schwann, les satellites et les macrofages :

  • La matière grise du cerveau correspond principalement aux somas et dendrites des neurones.
  • La substance blanche est la zone où prédomine les axones des neurones. La couleur est blanchâtre car la majorité d'entre eux ont une couche de myéline.

Comment fonctionne le cerveau ?

Le cerveau fonctionne grâce à la transmission d'informations entre les neurones (ou autres cellules réceptrices ou effectrices) à travers des impulsions électrochimiques. Cette transmission d'informations se produit lors de la synapse. Durant la synapses, les neurones et les cellules entrent en contact et à travers des décharges chimiques et des impulsions électriques, elles échangent des neurotransmetteurs qui sont chargés d'inciter ou freiner l'action de l'autre cellule. Les boutons terminaux des axones sont les éléments pré-synaptiques de la communication neuronale, à travers lesquels le neurone établit la communication avec les dendrites, le soma des autres neurones, et mêmes d'autres axones.

Toute cette transmission d'information à travers les neurones se fait en question de millisecondes. De manière parallèle et coordonnée, se produisent des centaines de connexions qui nous permettent de percevoir, comprendre et répondre au monde de manière adéquate. Nous recevons des milliers d'entrées et produisions des milliers de sorties d'informations en question de secondes et le tout est réglé comme une horloge suisse. On peut imaginer le cerveau comme un grand cablage qui connecte avec tout le corps y compris avec le cerveau lui-même.

À quoi sert le cerveau ? Fonctions du cerveau

Développement du cerveau humain

Comment se développe le cerveau ? Le développement du cerveau humain commence au stade embryonnaire et se termine pendant l'enfance. 4 semaines seulement après la conception, le tube médullaire commence à se former à partir duquel surgiront le cerveau et la moelle épinière. A partir de là, un processus vertigineux commence, avec les processus de prolifération, migration et différenciation cellulaire qui donneront lieu à la formation et développement du cerveau. Les neurones se produisent dans le tube médullaire et émigrent par la suite pour former les parties importantes du cerveau. Enfin, ils se différencient et se spécialisent dans la fonction qu'ils vont occuper.

On calcule que lors du stade prénatal jusqu'à 250000 cellules cérébrales peuvent être produites par minute. D'ailleurs, au moment de naître, le cerveau du bébé contient déjà toutes les cellules nerveuses dont il aura besoin, cependant elles ne sont pas encore connectées. Durant les deux premières années de vie, les connexions commencent à s'établir à partir d'un composant génétique, mais surtout grâce à l'interaction de l'entourage et des stimulations que l'enfant reçoit. Les processus de myélinisation (processus durant lequel les fibres neurales se recouvrent d'une couche isolante de graisse qui facilite la transfert d'informations) facilitent que tout se fasse très rapidement et sont les responsables de l'augmentation de la taille de l'encéphale.

Entree 0 et 12 mois : les bébés ont seulement développés la moelle épinière et le tronc encéphalique, c'est pourquoi ils répondent uniquement aux réflexes et à des fonctions basiques de survie comme dormir, manger ou pleurer. Au fur et à mesure qu'ils prennent contact avec leur entourage, ils établissent de nouvelles connexions et apprennent rapidement des choses comme regarder, répéter des consonnes, comprendre le langage...

Vers les 3 ans : le cerveau occupe déjà presque 80% de la taille qu'il atteindra à l'âge adulte, le système limbique et le cortex cérébral sont bien développés. Ceci permet aux enfants de s'exprimer et reconnaître des émotions, jouer, commencer à raconter des choses et parler. C'est pourquoi jusqu'à cet âge, on considère que le cerveau a atteint sa capacité maximale de plasticité cérébrale. A tel point que si une zone est endommagée, une autre pourrait probablement assumer ses fonctions (étant donné qu'elle n'est pas encore totalement spécialisée).

Le cerveau poursuit son développement jusqu'après l'enfance : La zone ayant besoin de plus de temps à mûrir est celle des lobes frontaux spécialisés dans le contrôle de la conduite, la réflexion, la résolution des problèmes, etc...

Cependant, y compris lorsque la maturation cérébrale se termine après l'enfance, le cerveau continue de produire les processus de neurogenèse (création de nouveaux neurones) de même que de nouvelles connexions cérébrales peuvent être créer grâce à l'entraînement et le renforcement des connexions neuronales. C'est la base de la plasticité cérébrale.

Développement du cerveau humain

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