Comment notre cerveau fonctionne-t-il ?

Hippocrate, père de la médecine moderne, avait déjà compris à son époque que le cerveau humain était la création la plus élaborée, la plus mystérieuse et la plus parfaite de l’univers : “les hommes doivent savoir que le cerveau est l’unique responsable de leurs joies, plaisirs, rires, peines, découragement, 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…” Hippocrate, la maladie sacrée, tome II, 3 (0460-0377 av. J.-C.)

A son époque, Hippocrate et ses contemporains ne pouvaient imaginer qu’un jour les avancées technologiques en imagerie cérébrale et en médecine, biologie, psychologie et neurosciences leur donneraient raison.

Mais comment notre cerveau est-il capable de tant de choses ?

Notre Système Nerveux Central (SNC), se compose de l’encéphale (cerveau, tronc cérébral et cervelet) et de la moelle épinière, desquels part un réseau de nerfs. Il est situé dans la partie antérieure et supérieure de la cavité crânienne et est présent chez tous les vertébrés.

En tant que partie fondamentale de l’encéphale et du SNC, le cerveau peut être considéré comme la commande principale du contrôle et de la régulation de la plus grande partie des fonctions du corps et de l’esprit telle que les fonctions vitales comme la respiration, les fréquences cardiaques, le sommeil, la faim, la soif ou encore les fonctions supérieures comme le raisonnement, la mémoire, l’attention, le contrôle des émotions, de la conduite etc..

Toute nos fonctions comme manger, bouger, rire, courir, danser, etc., passent par le cerveau, et cela, que nous soyons en état de veille ou de sommeil.

Schéma d’une coupe transversale du cerveau humain

- 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 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, etc…

- La glande pinéale (11) synchronise la libération de la mélatonine et régule les cycles veille/sommeil.

- Le tronc cérébral : la moelle épinière (9), le canal rachidien (8), la protubérance (7) et le mésencéphale. Le tronc contrôle les fonctions automatiques (pression sanguine, battements coeur, digestion, miction, etc.)

Le cerveau est formé de deux hémisphères cérébraux droit et gauche, réunis par le corps calleux (réseaux de fibre), et du cervelet, sorte de petit cerveau archaïque présent à sa base, qui est responsable de l’équilibre. C’est un organe très vascularisé et donc très oxygéné.

Chaque hémisphère cérébral est formé de quatre lobes (A, B, C et D) au niveau de la couche supérieur appelée cortex.

A lui tout seul, le lobe frontal, lieu du raisonnement, fonctions du langage, coordination motrice volontaire, représente 41% de ce cortex. Le lobe temporal, centre de l’audition, de la mémoire et des émotions, 22% ; le lobe pariétal, siège de la conscience du corps et de l’espace environnant, 19% ; et enfin le lobe occipital, permettant l’intégration des messages, 18%.

Le cerveau humain capte tout ce qui est en rapport avec l’environnement interne et externe du corps et émet des signaux afin que ce dernier agisse en conséquence. Il est constitué de quelque 100 milliards de cellules nerveuses, les neurones, soit à peu près autant que les étoiles de toutes les galaxies de l’univers. Ces neurones constituent un réseau câblé très précis.

Les neurones sont recouverts tout au long de leurs axones par une gaine protectrice, la myéline, qui permet la propagation de l’influx nerveux. Les neurones communiquent entre eux par signaux électriques appelés influx nerveux, ou potentiels d’action.

Chaque neurones est constitué d’un corps cellulaire et de prolongements appelés dendrites et axones. Ces derniers émettent des connexions avec d’autre neurones par l’intermédiaire de terminaisons, les synapses, ayant l’aspect de petites vésicules.

schéma d'un neurone (dessiné à la main)

Schéma d’un bouton synaptique (dessiné à la main)

L’influx nerveux se propage le long de l’axone pour finir son trajet au niveau de la terminaison synaptique. Plus la fréquence de celui-ci est importante, plus le neurone produit des substances chimiques : les neurotransmetteurs ou neuromédiateurs.

Ces derniers contenus dans les vésicules sont libérés dans le milieu extracellulaire au niveau de la synapse et vont à leur tour activer ou inhiber un second neurone au niveau de sa dendrite ou de son corps cellulaire. De nouveau, l’influx nerveux poursuit son chemin le long de ce second neurone et ainsi de suite.