Cerveau: fonctions, structure

Bien entendu, le cerveau est la partie principale du système nerveux central humain.

Les scientifiques pensent qu'il n'est utilisé que par 8%.

Par conséquent, ses possibilités cachées sont infinies et non étudiées. Il n'y a pas non plus de relation entre les talents et les capacités humaines. La structure et la fonction du cerveau impliquent le contrôle de toute l'activité vitale de l'organisme.

La position du cerveau sous la protection des os forts du crâne assure le fonctionnement normal du corps.

La structure

Le cerveau humain est protégé de manière fiable par les os du crâne et occupe presque tout l’espace du crâne. Les anatomistes distinguent sous certaines conditions les régions du cerveau suivantes: les deux hémisphères, le tronc et le cervelet.

Une autre division est également prise. Les parties du cerveau sont les lobes temporaux frontaux et la couronne et l'arrière de la tête.

Sa structure est composée de plus de cent milliards de neurones. Sa masse est normalement très différente, mais elle atteint 1800 grammes. Pour les femmes, la moyenne est légèrement inférieure.

Le cerveau est constitué de matière grise. Le cortex est constitué de la même matière grise, formée par la quasi-totalité de la masse de cellules nerveuses appartenant à cet organe.

Sous cette substance blanche est cachée, constituée de processus de neurones, qui sont des conducteurs, des impulsions nerveuses sont transmises du corps au sous-cortex pour analyse, ainsi que des commandes transmises par le cortex à des parties du corps.

Les zones de responsabilité du cerveau pour la course sont situées dans le cortex, mais également dans la substance blanche. Les centres profonds sont appelés nucléaires.

Représente la structure du cerveau, dans les profondeurs de sa région creuse composée de 4 ventricules, séparés par des conduits, où le fluide assurant la fonction de protection circule. Dehors, il est protégé de trois coquilles.

Fonctions

Le cerveau humain est le maître de toute la vie du corps, des plus petits mouvements à une fonction de pensée élevée.

Les divisions du cerveau et leurs fonctions incluent le traitement des signaux provenant des mécanismes récepteurs. De nombreux scientifiques pensent que ses fonctions incluent également la responsabilité des émotions, des sentiments et de la mémoire.

Les détails doivent prendre en compte les fonctions de base du cerveau, ainsi que la responsabilité spécifique de ses sections.

Mouvement

Toute activité motrice du corps fait référence à la gestion du gyrus central, passant par l'avant du lobe pariétal. La coordination des mouvements et la capacité à maintenir l'équilibre sont de la responsabilité des centres situés dans la région occipitale.

En plus de l'occiput, ces centres sont situés directement dans le cervelet et cet organe est également responsable de la mémoire musculaire. Par conséquent, les dysfonctionnements du cervelet entraînent des perturbations du fonctionnement du système musculo-squelettique.

Sensibilité

Toutes les fonctions sensorielles sont contrôlées par le gyrus central qui longe l’arrière du lobe pariétal. Voici également le centre de contrôle de la position du corps, de ses membres.

Organes de sens

Les centres situés dans les lobes temporaux sont responsables des sensations auditives. Les sensations visuelles d'une personne sont fournies par les centres situés à l'arrière de la tête. Leur travail est clairement indiqué par la table d'examen oculaire.

L'entrelacement des circonvolutions à la jonction des lobes temporal et frontal masque les centres responsables des sensations olfactives, gustatives et tactiles.

Fonction de la parole

Cette fonctionnalité peut être divisée en capacité à produire de la parole et à comprendre de la parole.

La première fonction est appelée moteur et la seconde est sensorielle. Les sites qui en sont responsables sont nombreux et situés dans les circonvolutions des hémisphères droit et gauche.

Fonction réflexe

Le département dit oblong comprend des zones responsables de processus vitaux non contrôlés par la conscience.

Il s'agit notamment des contractions du muscle cardiaque, de la respiration, du rétrécissement et de la dilatation des vaisseaux sanguins, des réflexes protecteurs tels que larmoiements, éternuements et vomissements, ainsi que du suivi de l'état des muscles lisses des organes internes.

Fonctions shell

Le cerveau a trois coquilles.

La structure du cerveau est telle qu'en plus de la protection, chacune des membranes remplit certaines fonctions.

La coquille souple est conçue pour assurer un apport sanguin normal, un débit constant d'oxygène pour un fonctionnement ininterrompu. En outre, les plus petits vaisseaux sanguins liés à la gaine souple produisent du liquide céphalorachidien dans les ventricules.

La membrane arachnoïdienne est la zone où la liqueur circule, effectue un travail que la lymphe effectue dans le reste du corps. C'est-à-dire qu'il protège des agents pathologiques de la pénétration dans le système nerveux central.

La coquille dure est adjacente aux os du crâne, assure avec eux la stabilité de la médulla grise et blanche, la protège des chocs, des déplacements lors des impacts mécaniques sur la tête. Aussi la coquille dure sépare ses sections.

Les départements

En quoi consiste le cerveau?

La structure et les principales fonctions du cerveau sont réalisées par ses différentes parties. Du point de vue de l'anatomie d'un organe de cinq sections formées au cours de l'ontogenèse.

Différentes parties du cerveau contrôlent et sont responsables du fonctionnement des systèmes individuels et des organes d'une personne. Le cerveau est l'organe principal du corps humain, ses départements spécifiques sont responsables du fonctionnement du corps humain dans son ensemble.

Oblong

Cette partie du cerveau est une partie naturelle de la colonne vertébrale. Il s'est d'abord formé dans le processus de l'ontogenèse, et c'est ici que se situent les centres responsables des fonctions réflexes non conditionnées, ainsi que de la respiration, de la circulation sanguine, du métabolisme et d'autres processus non contrôlés par la conscience.

Cerveau postérieur

De quoi le cerveau arrière est-il responsable?

Le cervelet est un modèle réduit de l'organe. C'est le cerveau postérieur qui est responsable de la coordination des mouvements, de la capacité à maintenir l'équilibre.

Et c'est le cerveau postérieur qui est le site où les impulsions nerveuses sont transmises par les neurones du cervelet, provenant des extrémités et d'autres parties du corps, et inversement, c'est-à-dire que l'activité physique entière d'une personne est contrôlée.

Moyenne

Cette partie du cerveau n'est pas complètement comprise. Le cerveau moyen, sa structure et ses fonctions ne sont pas entièrement compris. On sait que se situent ici les centres responsables de la vision périphérique, la réaction aux bruits aigus. Il est également connu que se trouvent ici des parties du cerveau responsables du fonctionnement normal des organes de la perception.

Intermédiaire

Voici une section appelée le thalamus. À travers elle passent toutes les impulsions nerveuses envoyées par différentes parties du corps vers les centres situés dans les hémisphères. Le thalamus a pour rôle de contrôler l’adaptation du corps, de répondre aux stimuli externes et de favoriser la perception sensorielle normale.

L'hypothalamus se trouve dans la partie intermédiaire. Cette partie du cerveau stabilise le système nerveux périphérique et contrôle également le fonctionnement de tous les organes internes. Voici l'organisme on-off.

C'est l'hypothalamus qui régule la température corporelle, le tonus des vaisseaux sanguins, la contraction des muscles lisses des organes internes (péristaltisme) et forme également une sensation de faim et de satiété. L'hypothalamus contrôle la glande pituitaire. C'est-à-dire qu'il est responsable du fonctionnement du système endocrinien, contrôle la synthèse des hormones.

La finale

Le cerveau final est l'une des parties les plus jeunes du cerveau. Le corps calleux assure la communication entre les hémisphères droit et gauche. Au cours de l'ontogenèse, il est formé par la dernière de ses composantes, il constitue la partie principale de l'organe.

Les zones du cerveau final effectuent toute l'activité nerveuse supérieure. Voici le nombre écrasant de convolutions, il est étroitement lié au sous-cortex, à travers lequel toute la vie de l'organisme est contrôlée.

Le cerveau, sa structure et ses fonctions sont en grande partie incompréhensibles pour les scientifiques.

De nombreux scientifiques l'étudient, mais ils sont encore loin de résoudre tous les mystères. La particularité de ce corps est que son hémisphère droit contrôle le travail du côté gauche du corps, qu'il est également responsable des processus généraux du corps et que l'hémisphère gauche coordonne le côté droit du corps et qu'il est responsable des talents, des capacités, de la pensée, des émotions et de la mémoire.

Certains centres n'ont pas de double dans l'hémisphère opposé, sont situés à gauche dans la section droite et à droite dans la gauche.

En conclusion, nous pouvons dire que tous les processus, de la motricité fine à l'endurance et à la force musculaire, en passant par la sphère émotionnelle, la mémoire, les talents, la pensée et l'intelligence, sont gérés par un petit corps, mais avec une structure encore incompréhensible et mystérieuse.

Littéralement, toute la vie d'une personne est contrôlée par la tête et son contenu, il est donc très important de se prémunir contre l'hypothermie et les dommages mécaniques.

La structure du cerveau humain

Le cerveau humain est un organe de 1,5 kg de densité molle et spongieuse. Le cerveau est constitué de 50 à 100 milliards de cellules nerveuses (neurones) reliées par plus d'un billard de composés. Cela fait du cerveau humain (GM) la structure la plus complexe et la plus connue à l’heure actuelle. Sa fonction est d'intégrer et de gérer toutes les informations, incitations de l'environnement interne et externe. Le composant principal est constitué de lipides (environ 60%). La nourriture est fournie par apport de sang et enrichissement en oxygène. En apparence, une personne GM ressemble à une noix.

Un regard sur l'histoire et la modernité

Initialement, le cœur était considéré comme un organe de pensées et de sentiments. Cependant, avec le développement de l’humanité, la relation entre le comportement et l’OGM a été déterminée (conformément aux traces de trépanation des tortues trouvées). Cette neurochirurgie a probablement été utilisée pour le traitement des maux de tête, des fractures du crâne et des maladies mentales.

Du point de vue de la compréhension historique, le cerveau est au centre de l'attention dans la philosophie grecque antique, lorsque Pythagore, puis Platon et Galien, l'ont compris comme un organe de l'âme. Des progrès significatifs dans la définition des fonctions cérébrales ont été fournis par les médecins qui, sur la base d'autopsies, ont étudié l'anatomie de l'organe.

Aujourd'hui, les médecins utilisent l'EEG, un appareil qui enregistre l'activité du cerveau au moyen d'électrodes, pour étudier les OGM et leur activité. La méthode est également utilisée pour diagnostiquer les tumeurs cérébrales.

Pour éliminer un néoplasme, la médecine moderne propose une méthode non invasive (sans incision): la stéréochirurgie. Mais son utilisation n’exclut pas l’utilisation d’une thérapie chimique.

Développement embryonnaire

Les OGM se développent au cours du développement embryonnaire à partir de la partie antérieure du tube neural qui se produit la troisième semaine (20-27 jours de développement). À la tête du tube neural, 3 vésicules cérébrales primaires sont formées - antérieure, moyenne et postérieure. En même temps, la région frontale occipitale est créée.

À la 5e semaine de développement de l'enfant, des vésicules cérébrales secondaires se forment, constituant les parties principales du cerveau adulte. Le cerveau frontal est divisé en deux parties: le cervelet et le cervelet.

Le liquide céphalo-rachidien se forme dans les cellules.

Anatomie

GM en tant que centre d’énergie, de contrôle et d’organisation du système nerveux est stocké dans le neurocrânium. Son volume (poids) est d'environ 1500 gs chez les adultes, mais la littérature spécialisée montre une grande variabilité dans la masse des OGM (chez l'homme et chez l'animal, par exemple chez le singe). Le plus petit poids - 241 g et 369 g, ainsi que le plus grand poids - 2850 g ont été trouvés chez des représentants de la population souffrant de retard mental grave. Volume différent entre les sexes. Le poids du cerveau masculin est environ 100 g de plus que celui de la femme.

L'emplacement du cerveau dans la tête peut être vu sur la coupe.

Le cerveau, avec la moelle épinière, forme le système nerveux central. Le cerveau est situé dans le crâne, protégé des dommages par le liquide qui remplissait la cavité crânienne, le liquide céphalo-rachidien. La structure du cerveau humain est très complexe - elle comprend le cortex, qui est divisé en 2 hémisphères, qui sont fonctionnellement différents.

L’hémisphère droit a pour fonction de résoudre des problèmes créatifs. Il est responsable de l'expression des émotions, de la perception des images, des couleurs, de la musique, de la reconnaissance des visages, de la sensibilité, est la source de l'intuition. Quand une personne rencontre pour la première fois un problème, c'est cet hémisphère qui commence à fonctionner.

L'hémisphère gauche domine dans les tâches qu'une personne a déjà appris à gérer. Métaphoriquement, l'hémisphère gauche peut être qualifié de scientifique, car il comprend la logique, l'analyse, la pensée critique, le calcul et l'utilisation des compétences linguistiques et l'intelligence.

Le cerveau contient 2 substances - gris et blanc. La matière grise à la surface du cerveau produit de l'écorce. La matière blanche se compose d’un grand nombre d’axones avec des gaines de myéline. C'est sous la matière grise. Des faisceaux de substance blanche traversant le système nerveux central, appelé tractus nerveux. Ces chemins fournissent une signalisation aux autres structures du système nerveux central. En fonction de la fonction, les chemins sont divisés en afférents et efférents:

• les voies afférentes amènent des signaux à la matière grise provenant d'un autre groupe de neurones;
• des voies efférentes forment des axones des neurones, transmettant des signaux à d'autres cellules du système nerveux central.

Protection du cerveau

La protection du GM inclut le crâne, les membranes (méningi) et le liquide céphalorachidien. En plus des tissus, les cellules nerveuses du SNC sont également protégées de l'exposition à des substances nocives provenant du sang par la barrière hémato-encéphalique. La BBB est une couche contiguë de cellules endothéliales étroitement imbriquées, empêchant le passage de substances à travers les espaces intercellulaires. Dans des conditions pathologiques telles qu'une inflammation (méningite), l'intégrité de la BHE est altérée.

Coquillages

Le cerveau et la moelle épinière recouvrent 3 couches de membranes - solide, arachnoïdienne, molle. Les composants des membranes sont des tissus conjonctifs du cerveau. Leur fonction commune est de protéger le système nerveux central, les vaisseaux sanguins alimentant le système nerveux central, recueillant le liquide céphalo-rachidien.

Les principales parties du cerveau et leurs fonctions

GM est divisé en plusieurs parties - les départements qui remplissent différentes fonctions, mais qui travaillent ensemble pour former le corps principal. Combien de divisions dans le GM et quel cerveau est responsable de certaines capacités du corps?

En quoi consiste le cerveau humain - les divisions:

• Le cerveau postérieur contient la continuation de la moelle épinière - l’oblong et 2 autres parties - le pons et le cervelet. Le pont et le cervelet forment ensemble le cerveau postérieur au sens étroit.
• Moyenne
• Le front contient le cerveau intermédiaire et final.

Une combinaison de la médulla, du midbrain et du pont forme le tronc cérébral. C'est la partie la plus ancienne du cerveau humain.

Moelle oblongate

La moelle est une continuation de la moelle épinière. Il est situé à l'arrière du crâne.

• entrée et sortie des nerfs crâniens;
• signaler aux centres de l'OG le tracé des chemins neuronaux descendant et ascendant;
• la localisation de la formation réticulaire est la coordination de l'activité du cœur, le maintien du centre vasomoteur, le centre des réflexes non conditionnés (hoquet, salivation, déglutition, toux, éternuement, vomissements);
• en cas de dysfonctionnement, les réflexes et l'activité cardiaque sont perturbés (tachycardie et autres problèmes pouvant aller jusqu'à un accident vasculaire cérébral).

Cervelet

Le cervelet forme 11% de l'ensemble du cerveau.

• centre de coordination motrice, le contrôle de l'activité physique est la composante de coordination de l'innervation proprioceptive (gestion du tonus musculaire, précision et coordination des mouvements musculaires);
• soutien de l'équilibre, posture;
• en violation de la fonction du cervelet (selon le degré de désordre), il y a hypotonie, lenteur dans la marche, incapacité à maintenir l'équilibre, troubles de la parole.

En contrôlant l'activité du mouvement, le cervelet évalue les informations obtenues à partir de l'appareil statocinétique (oreille interne) et des propriocepteurs dans les tendons associés à la position actuelle et au mouvement du corps. Le cervelet reçoit également des informations sur les mouvements planifiés du cortex moteur du GM, les compare aux mouvements corporels actuels et, finalement, envoie des signaux au cortex. Elle guide ensuite les mouvements tels qu'ils ont été planifiés. En utilisant ce retour, le cortex peut restaurer des commandes, les envoyer directement à la moelle épinière. En conséquence, une personne peut faire des actions bien coordonnées.

Pons

Il forme une onde transversale sur la moelle oblongate, reliée au cervelet.

• la zone des nerfs de sortie de la tête et le dépôt de leurs noyaux;
• transmission du signal aux centres hauts et bas du système nerveux central.

Cerveau moyen

C’est la plus petite partie du cerveau, un centre cérébral phylogénétiquement vieux, une partie du tronc cérébral. La partie supérieure du mésencéphale forme le quadripôle.

• les hautes collines participent aux voies visuelles, fonctionnent comme centre visuel, participent aux réflexes visuels;
• les collines plus basses participent aux réflexes auditifs - fournissent des réactions réflexives aux sons, à la sonie, à l’appel réflexif des sons.

Cerveau intermédiaire (Diencephalon)

Le diencephalon est en grande partie fermé au terminal. C'est l'une des 4 parties principales du cerveau. Il se compose de 3 paires de structures - le thalamus, l'hypothalamus, l'épithalamus. Des parties séparées limitent le III ventricule. L'hypophyse est reliée à l'hypothalamus via un entonnoir.

Fonction thalamique

Le thalamus est 80% du diencephalon, est la base pour les parois latérales du ventricule. Les noyaux du thalamus réorientent les informations sensorielles du corps (moelle épinière) - signaux de douleur, de toucher, visuels ou auditifs - vers certaines zones du cerveau. Toute information en direction du cortex cérébral doit être réorientée dans le thalamus - il s’agit de la passerelle vers le cortex cérébral. Les informations contenues dans le thalamus sont traitées de manière active et changent - elles augmentent ou diminuent les signaux destinés au cortex. Certains des noyaux thalamiques moteurs.

Fonction de l'hypothalamus

Il s’agit de la partie inférieure du diencephale, à l’intérieur de laquelle se trouvent les intersections des nerfs optiques (chiasma opticum), située au-dessous de la glande pituitaire, sécrétant un grand nombre d’hormones. L’hypothalamus stocke un grand nombre de noyaux de matière grise, il est fonctionnellement le principal centre de contrôle des organes du corps:

• contrôle du système nerveux autonome (parasympaticus et sympaticus);
• contrôle des réponses émotionnelles - une partie du système limbique comprend un espace réservé à la peur, à la colère, à l'énergie sexuelle et à la joie;
• régulation de la température corporelle;
• régulation de la faim, de la soif - zones de concentration de la perception des nutriments;
• gestion du comportement - contrôle de la motivation à manger, détermination de la quantité de nourriture consommée;
• contrôle du cycle veille-sommeil - responsable du temps du cycle sommeil;
• surveillance du système endocrinien (système hypothalamo-hypophysaire);
• formation de la mémoire - obtenir des informations de l'hippocampe, participer à la création de la mémoire.

Fonction épithalamique

Il s’agit de la partie la plus postérieure du diencephale comprenant la glande pinéale - l’épiphyse. Sécrète l'hormone mélatonine. La mélatonine signale au corps de se préparer au cycle du sommeil, affecte l'horloge biologique, l'apparition de la puberté, etc.

Fonction hypophysaire

Glande endocrine, adénohypophyse - production d'hormones (GH, ACTH, TSH, LH, FSH, prolactine); neurohypophyse - sécrétion d'hormones produites dans l'hypothalamus: ADH, ocytocine.

Cerveau final

Cet élément du cerveau est la plus grande partie du système nerveux humain. Sa surface est composée d'écorce grise. Ci-dessous, la substance blanche et les noyaux gris centraux.

• le cerveau final est constitué d'hémisphères, constituant 83% de la masse cérébrale totale;
• entre les 2 hémisphères, un sillon longitudinal profond (fissura longitudinalis cerebri) s'étend au muscle cérébral (corps calleux), qui relie les hémisphères et assure la coopération entre eux;
• sur la surface il y a des sillons et des gyrus.

• contrôle du système nerveux - la place de la conscience humaine;
• formé par la matière grise - formé des corps des neurones, de leurs dendrites et de leurs axones; ne contient pas de chemins nerveux;
• a une épaisseur de 2-4 mm;
• représente 40% du total GM.

Zones d'écorce

À la surface des hémisphères, des rainures permanentes les divisent en 5 lobes. Le lobe frontal (lobus frontalis) se situe devant le sulcus central (sulcus centralis). Le lobe occipital s'étend du sulcus central au sulcus pariéto-occipital (sulcus parietooccipitalis).

Zones du lobe frontal

La zone motrice principale est située devant le sillon central, où se trouvent les cellules pyramidales, dont les axones forment la voie pyramidale (corticale). Ces chemins fournissent des mouvements corporels précis et confortables, en particulier de l'avant-bras, des doigts et des muscles faciaux.

Cortex prémoteur. Cette zone située en face de la zone motrice principale contrôle des mouvements plus complexes d’activité libre, en fonction du retour sensoriel - capture d’objets, franchissement d’obstacles.

Le centre du discours de Broca est généralement situé dans la partie inférieure de l'hémisphère gauche ou dominant. Le centre de Broca dans l'hémisphère gauche (s'il domine) contrôle la parole, dans l'hémisphère droit, il prend en charge la couleur émotionnelle de la parole; cette zone est également impliquée dans la mémoire à court terme des mots et de la parole. Le centre de Broca est associé à l'utilisation préférée d'une main pour le travail - gauche ou droite.

La zone visuelle est la partie moteur qui contrôle les mouvements oculaires rapides requis lors de la visualisation d'une cible en mouvement.

Région olfactive - située à la base des lobes frontaux, responsable de la perception de l’odorat. Le cortex olfactif rejoint les zones olfactives dans les centres inférieurs du système limbique.

Le cortex préfrontal est une vaste zone du lobe frontal responsable des fonctions cognitives: pensée, perception, mémorisation consciente des informations, pensée abstraite, conscience de soi, maîtrise de soi, persévérance.

Zones du lobe pariétal

La zone sensible du cortex est située juste derrière le sillon central. Responsable de la perception des sensations corporelles générales - perception de la peau (contact, chaleur, froid, douleur), du goût. Ce centre est capable de localiser la perception spatiale.

Zone sensible au coma - située derrière le sensible. Participe à la reconnaissance des objets en fonction de leur forme, en fonction des expériences précédentes.

Zones du lobe occipital

L'aire visuelle principale est située à l'extrémité du lobe occipital. Elle reçoit des informations visuelles de la rétine, traite les informations des deux yeux ensemble. C’est là que l’orientation des objets est perçue.

La zone visuelle associative est située en face de la zone principale et permet de déterminer la couleur, la forme et le mouvement des objets. Il aide également les autres parties du cerveau par les voies antérieure et postérieure. La voie avant passe le long du bord inférieur des hémisphères, participe à la reconnaissance des mots lors de la lecture, à la reconnaissance des visages. Le chemin postérieur passe au lobe pariétal, participe aux connexions spatiales entre les objets.

Zones des lobes temporaux

L'audience et la région vestibulaire sont situées dans le lobe temporal. La zone principale et associative diffère. La principale perçoit le volume, la hauteur, le rythme. Associatif - basé sur la mémorisation des sons, de la musique.

Zone de parole

La zone de parole est une vaste zone associée à la parole. Domine l'hémisphère gauche (en droitier). À ce jour, 5 domaines ont été identifiés:

• La zone de Broca (formation de la parole);
• La zone de Wernicke (compréhension de la parole);
• cortex préfrontal latéral devant et au-dessous de la région de Broca (analyse de la parole);
• la région du lobe temporal (coordination des aspects auditif et visuel de la parole);
• lobe interne - articulation, reconnaissance du rythme, mots exprimés.

L'hémisphère droit n'est pas impliqué dans le processus de parole droitier, mais travaille à l'interprétation des mots et à leur couleur émotionnelle.

Hémisphères latéraux

Il existe des différences dans le fonctionnement des hémisphères gauche et droit. Les deux hémisphères coordonnent les parties opposées du corps et ont des fonctions cognitives différentes. Pour la plupart des gens (90-95%), l'hémisphère gauche contrôle en particulier les compétences linguistiques, les mathématiques et la logique. Au contraire, l'hémisphère droit contrôle les capacités visuelles spatiales, les expressions faciales, l'intuition, les émotions, les capacités artistiques et musicales. L'hémisphère droit fonctionne avec une image de grande taille, et celui de gauche, avec de petits détails, ce qui explique alors logiquement. Dans le reste de la population (5-10%), les fonctions des deux hémisphères sont opposées, ou les deux hémisphères ont le même degré de fonction cognitive. Les différences fonctionnelles entre les hémisphères ont tendance à être plus importantes chez les hommes que chez les femmes.

Ganglions de la base

Les noyaux gris centraux sont profonds dans la substance blanche. Ils fonctionnent comme une structure nerveuse complexe qui encourage le cortex à contrôler les mouvements. Ils commencent, s'arrêtent, régulent l'intensité des mouvements libres, sont contrôlés par le cortex cérébral, peuvent choisir les muscles ou mouvements appropriés pour une tâche spécifique, inhiber les muscles opposés. En violation de leur fonction développe la maladie de Parkinson, la maladie de Huntington.

Liquide céphalo-rachidien

Le liquide céphalo-rachidien est un liquide clair qui entoure le cerveau. Le volume de fluide est de 100-160 ml, la composition est similaire au plasma sanguin dont il provient. Cependant, le liquide céphalo-rachidien contient plus d'ions sodium et chlorure, moins de protéines. Les cellules ne contiennent qu'une petite partie (environ 20%), le plus grand pourcentage se trouvant dans l'espace sous-arachnoïdien.

Fonctions

Le liquide céphalo-rachidien forme une membrane liquide, facilite les structures du système nerveux central (réduit la masse des OGM à 97%), protège contre les dommages causés par son propre poids, choque, nourrit le cerveau, élimine le gaspillage de cellules nerveuses, aide à la transmission de signaux chimiques entre différentes parties du système nerveux central.

LE CERVEAU HUMAIN

LE CERVEAU HUMAIN, l'organe qui coordonne et régule toutes les fonctions vitales du corps et contrôle le comportement. Toutes nos pensées, sentiments, sensations, désirs et mouvements sont associés au travail du cerveau. Si celui-ci ne fonctionne pas, la personne entre dans un état végétatif: la capacité d’agir, de ressentir ou de réagir à des influences extérieures est perdue. Cet article se concentre sur le cerveau humain, plus complexe et hautement organisé que le cerveau des animaux. Cependant, il existe des similitudes importantes dans la structure du cerveau humain et des autres mammifères, tout comme la plupart des espèces de vertébrés.

Le système nerveux central (SNC) comprend le cerveau et la moelle épinière. Il est associé à diverses parties du corps par les nerfs périphériques - moteur et sensoriel. Voir aussi SYSTÈME NERVEUX.

Le cerveau est une structure symétrique, comme la plupart des autres parties du corps. À la naissance, son poids est d'environ 0,3 kg, alors que chez l'adulte, il pèse env. 1,5 kg. Lors de l'examen externe du cerveau, deux grands hémisphères qui cachent les formations plus profondes attirent l'attention. La surface des hémisphères est recouverte de rainures et de convolutions qui augmentent la surface du cortex (couche externe du cerveau). Derrière le cervelet est placé, dont la surface est plus finement coupée. Au-dessous des grands hémisphères se trouve le tronc cérébral qui passe dans la moelle épinière. Les nerfs quittent le tronc et la moelle épinière, le long desquels l'information circule des récepteurs internes et externes au cerveau, et les signaux aux muscles et aux glandes circulent dans la direction opposée. 12 paires de nerfs crâniens s'éloignent du cerveau.

À l'intérieur du cerveau, on distingue la matière grise, constituée principalement du corps des cellules nerveuses et formant le cortex, et la substance blanche - les fibres nerveuses qui forment les voies conductrices (voies) reliant les différentes parties du cerveau, ainsi que les nerfs qui vont au-delà du système nerveux central et vont vers divers organes.

Le cerveau et la moelle épinière sont protégés par des cas osseux - le crâne et la colonne vertébrale. Entre la substance du cerveau et les parois osseuses se trouvent trois coquilles: la couche externe - la dure-mère, la structure interne - la couche douce et, entre elles, le mince arachnoïde. L'espace entre les membranes est rempli de liquide céphalo-rachidien (de composition similaire au plasma sanguin), produit dans les cavités intracérébrales (ventricules du cerveau) et circule dans le cerveau et la moelle épinière, lui fournissant les nutriments et autres facteurs nécessaires à l'activité vitale.

L'apport sanguin au cerveau est principalement assuré par les artères carotides; à la base du cerveau, ils sont divisés en grandes branches qui vont à ses différentes sections. Bien que le poids du cerveau ne représente que 2,5% du poids du corps, il reçoit constamment, jour et nuit, 20% du sang circulant dans le corps et, par conséquent, de l'oxygène. Les réserves d'énergie du cerveau lui-même sont extrêmement petites et dépendent donc de l'apport en oxygène. Il existe des mécanismes de protection qui peuvent soutenir le flux sanguin cérébral en cas de saignement ou de blessure. Une caractéristique de la circulation cérébrale est également la présence de soi-disant. barrière hémato-encéphalique. Il se compose de plusieurs membranes, limitant la perméabilité des parois vasculaires et le flux de nombreux composés du sang dans la substance du cerveau; ainsi, cette barrière remplit des fonctions de protection. Par exemple, de nombreuses substances médicamenteuses ne pénètrent pas à travers.

CELLULES DE CERVEAU

Les cellules du système nerveux central sont appelées neurones. leur fonction est le traitement de l'information. Dans le cerveau humain de 5 à 20 milliards de neurones. La structure du cerveau comprend également des cellules gliales, il y en a environ 10 fois plus que les neurones. Glia remplit l'espace entre les neurones, formant la structure de soutien du tissu nerveux, et remplit également des fonctions métaboliques et autres.

Le neurone, comme toutes les autres cellules, est entouré d'une membrane semi-perméable (plasma). Deux types de processus s’écartent d’un corps cellulaire: les dendrites et les axones. La plupart des neurones ont de nombreux dendrites branchés, mais un seul axone. Les dendrites sont généralement très courts, tandis que la longueur de l'axone varie de quelques centimètres à plusieurs mètres. Le corps du neurone contient le noyau et d'autres organites, comme dans les autres cellules du corps (voir aussi CELL).

Impulsions nerveuses.

La transmission d'informations dans le cerveau, ainsi que dans l'ensemble du système nerveux, s'effectue par impulsion nerveuse. Ils se propagent dans la direction allant du corps de la cellule à la partie terminale de l'axone, qui peut se ramifier, formant un ensemble de terminaisons en contact avec d'autres neurones à travers une fente étroite, la synapse; la transmission des impulsions à travers la synapse est médiée par des substances chimiques - neurotransmetteurs.

Une impulsion nerveuse prend généralement naissance dans les dendrites - des processus de ramification minces d’un neurone qui se spécialisent dans l’obtention d’informations auprès d’autres neurones et leur transmission au corps d’un neurone. Sur les dendrites et, en plus petit nombre, il existe des milliers de synapses sur le corps cellulaire. c'est à travers les synapses axonales, portant les informations du corps du neurone, qu'elles sont transmises aux dendrites d'autres neurones.

La fin de l'axone, qui forme la partie présynaptique de la synapse, contient de petites vésicules avec un neurotransmetteur. Lorsque l'impulsion atteint la membrane présynaptique, le neurotransmetteur de la vésicule est libéré dans la fente synaptique. La fin d'un axone ne contient qu'un type de neurotransmetteur, souvent associé à un ou plusieurs types de neuromodulateurs (voir ci-dessous Neurochimie du cerveau).

Le neurotransmetteur libéré par la membrane présynaptique axonale se lie aux récepteurs situés sur les dendrites du neurone postsynaptique. Le cerveau utilise une variété de neurotransmetteurs, chacun étant associé à son récepteur particulier.

Les récepteurs des dendrites sont connectés à des canaux dans une membrane postsynaptique semi-perméable qui contrôle le mouvement des ions à travers la membrane. Au repos, le neurone a un potentiel électrique de 70 millivolts (potentiel de repos), tandis que la face interne de la membrane est chargée négativement par rapport à la face externe. Bien qu'il existe différents médiateurs, ils ont tous un effet stimulant ou inhibiteur sur le neurone postsynaptique. L'effet stimulant se traduit par l'amélioration du flux de certains ions, principalement de sodium et de potassium, à travers la membrane. En conséquence, la charge négative de la surface interne diminue - une dépolarisation se produit. L'effet de freinage se produit principalement par une modification du débit de potassium et de chlorure, ce qui entraîne une charge négative de la surface interne plus importante qu'au repos et une hyperpolarisation se produit.

La fonction du neurone est d'intégrer toutes les influences perçues par les synapses sur son corps et ses dendrites. Puisque ces influences peuvent être excitatrices ou inhibitrices et ne coïncident pas dans le temps, le neurone doit calculer l'effet total de l'activité synaptique en fonction du temps. Si l'effet excitateur l'emporte sur l'inhibiteur et que la dépolarisation de la membrane dépasse la valeur seuil, une certaine partie de la membrane du neurone est activée - dans la zone de base de son axone (tubercule axonal). À la suite de l’ouverture des canaux pour les ions sodium et potassium, un potentiel d’action (impulsion nerveuse) apparaît.

Ce potentiel s'étend le long de l'axone jusqu'à son extrémité à une vitesse de 0,1 m / s à 100 m / s (plus l'axone est épais, plus la vitesse de conduction est élevée). Lorsque le potentiel d'action atteint l'extrémité de l'axone, un autre type de canaux ioniques est activé, en fonction de la différence de potentiel, les canaux calciques. Selon eux, le calcium entre dans l'axone, ce qui conduit à la mobilisation des vésicules avec le neurotransmetteur, qui se rapprochent de la membrane présynaptique, se fondent avec elle et libèrent le neurotransmetteur dans la synapse.

Myéline et cellules gliales.

De nombreux axones sont recouverts d'une gaine de myéline, formée par une membrane de cellules gliales tordue à plusieurs reprises. La myéline est principalement composée de lipides, ce qui donne un aspect caractéristique à la substance blanche du cerveau et de la moelle épinière. Grâce à la gaine de myéline, la vitesse d'exécution du potentiel d'action le long de l'axone augmente, car les ions ne peuvent traverser la membrane axonale que dans des endroits non recouverts de myéline - le soi-disant interceptions Ranvier. Entre les interceptions, les impulsions sont conduites le long de la gaine de myéline, par le biais d'un câble électrique. Comme l'ouverture du canal et le passage des ions prennent un certain temps, l'élimination de l'ouverture constante des canaux et la restriction de leur étendue aux petites zones membranaires non recouvertes de myéline accélère la conduction des impulsions le long de l'axone d'environ 10 fois.

Une partie seulement des cellules gliales est impliquée dans la formation de la gaine de myéline des nerfs (cellules de Schwann) ou du tractus nerveux (oligodendrocytes). Des cellules gliales beaucoup plus nombreuses (astrocytes, microgliocytes) remplissent d'autres fonctions: elles constituent le squelette de soutien du tissu nerveux, répondent à ses besoins métaboliques et guérissent des blessures et des infections.

COMMENT FONCTIONNE LE CERVEAU

Prenons un exemple simple. Que se passe-t-il quand on prend un crayon sur la table? La lumière réfléchie par le crayon se concentre dans l'œil avec la lentille et est dirigée vers la rétine, où apparaît l'image du crayon. il est perçu par les cellules correspondantes, à partir desquelles le signal parvient aux principaux noyaux du cerveau responsables de la transmission sensorielle, situés dans le thalamus (tubercule visuel), principalement dans la partie appelée corps géniculé latéral. Il existe de nombreux neurones activés qui répondent à la distribution de la lumière et des ténèbres. Les axones des neurones du corps coudé latéral se dirigent vers le cortex visuel primaire, situé dans le lobe occipital des grands hémisphères. Les impulsions qui vont du thalamus à cette partie du cortex sont transformées en une séquence complexe de décharges de neurones corticaux, dont certaines réagissent à la limite entre le crayon et la table, d'autres aux coins de l'image au crayon, etc. À partir du cortex visuel primaire, les informations sur les axones pénètrent dans le cortex visuel associatif, où la reconnaissance du motif a lieu, ici un crayon. La reconnaissance dans cette partie du cortex est basée sur la connaissance précédemment accumulée des contours externes des objets.

La planification des mouvements (à savoir, prendre un crayon) se produit probablement dans le cortex des lobes frontaux des hémisphères cérébraux. Dans la même zone du cortex se trouvent des motoneurones qui commandent les muscles de la main et des doigts. L'approche de la main au crayon est contrôlée par le système visuel et par des interorécepteurs qui perçoivent la position des muscles et des articulations, dont l'information entre par le système nerveux central. Lorsque nous prenons un crayon à la main, les récepteurs situés au bout des doigts, qui perçoivent une pression, nous disent si les doigts tiennent bien le crayon et quel effort devrait être fait pour le tenir. Si nous voulons écrire notre nom au crayon, nous devons activer d'autres informations stockées dans le cerveau qui fournissent ce mouvement plus complexe, et un contrôle visuel aidera à augmenter sa précision.

Dans l'exemple ci-dessus, on peut constater que l'exécution d'une action assez simple implique de vastes zones du cerveau s'étendant du cortex aux régions sous-corticales. Avec des comportements plus complexes associés à la parole ou à la pensée, d'autres circuits neuronaux sont activés, couvrant des zones encore plus étendues du cerveau.

PRINCIPALES PARTIES DU CERVEAU

Le cerveau peut être divisé en trois parties principales: le cerveau antérieur, le tronc cérébral et le cervelet. Dans le cerveau antérieur, les hémisphères cérébraux, le thalamus, l'hypothalamus et l'hypophyse (l'une des plus importantes glandes neuroendocrines) sont sécrétés. Le tronc cérébral est constitué du médulla oblongata, des pons et du mésencéphale.

Grands hémisphères

- la plus grande partie du cerveau, représentant environ 70% de son poids chez l'adulte. Normalement, les hémisphères sont symétriques. Ils sont interconnectés par un énorme faisceau d'axones (corpus callosum), permettant l'échange d'informations.

Chaque hémisphère est constitué de quatre lobes: frontal, pariétal, temporal et occipital. Le cortex des lobes frontaux contient des centres qui régulent l'activité locomotrice ainsi que, probablement, des centres de planification et de prospective. Dans le cortex des lobes pariétaux, situés derrière le front, il y a des zones de sensations corporelles, y compris le sens du toucher et les sensations articulaires et musculaires. Le côté du lobe pariétal jouxte le temporal, dans lequel se trouve le cortex auditif primaire, ainsi que les centres de la parole et d'autres fonctions supérieures. L'arrière du cerveau occupe le lobe occipital situé au-dessus du cervelet; son écorce contient des zones de sensations visuelles.

Les zones du cortex qui ne sont pas directement liées à la régulation des mouvements ou à l'analyse des informations sensorielles sont appelées cortex associatif. Dans ces zones spécialisées, des liens associatifs sont formés entre différentes zones et parties du cerveau et les informations qui en proviennent sont intégrées. Le cortex associatif assure des fonctions complexes telles que l'apprentissage, la mémoire, la parole et la pensée.

Structures sous-corticales.

Sous le cortex se trouvent un certain nombre de structures cérébrales importantes, ou noyaux, qui sont des grappes de neurones. Ceux-ci incluent le thalamus, les noyaux gris centraux et l'hypothalamus. Le thalamus est le principal noyau transmetteur sensoriel; il reçoit des informations des sens et, à son tour, les transmet aux parties appropriées du cortex sensoriel. Il existe également des zones non spécifiques qui sont associées à presque tout le cortex et, probablement, fournissent les processus d'activation et de maintien de la veille et de l'attention. Les noyaux gris centraux sont un ensemble de noyaux (la coquille, la boule pâle et le noyau caudé) impliqués dans la régulation des mouvements coordonnés (démarrage et arrêt).

L'hypothalamus est une petite zone située à la base du cerveau, située sous le thalamus. Riche en sang, l'hypothalamus est un centre important qui contrôle les fonctions homéostatiques du corps. Il produit des substances qui régulent la synthèse et la libération des hormones hypophysaires (voir également HYPOPHYSE). Dans l'hypothalamus, de nombreux noyaux remplissent des fonctions spécifiques, telles que la régulation du métabolisme de l'eau, la distribution de la graisse emmagasinée, la température corporelle, le comportement sexuel, le sommeil et la veille.

Tronc cérébral

situé à la base du crâne. Il relie la moelle épinière au cerveau antérieur et comprend la moelle oblongate, les pons, le milieu et le diencephale.

À travers le cerveau moyen et intermédiaire, ainsi que dans tout le tronc, passez les voies motrices menant à la moelle épinière, ainsi que certaines voies sensibles allant de la moelle épinière aux parties sus-jacentes du cerveau. Au-dessous du cerveau moyen se trouve un pont relié par des fibres nerveuses au cervelet. La partie inférieure du tronc - la moelle - passe directement dans la moelle épinière. La médulla oblongate contient des centres qui régulent l'activité du cœur et de la respiration, en fonction des circonstances extérieures, et qui contrôlent également la pression artérielle, la motilité gastrique et intestinale.

Au niveau du tronc, les voies reliant chaque hémisphère cérébral au cervelet se croisent. Par conséquent, chacun des hémisphères contrôle le côté opposé du corps et est connecté à l'hémisphère opposé du cervelet.

Cervelet

situé sous les lobes occipitaux des hémisphères cérébraux. Par les voies du pont, il est connecté aux parties sus-jacentes du cerveau. Le cervelet régule les mouvements automatiques subtils, coordonnant l'activité de divers groupes musculaires lors de la réalisation d'actes comportementaux stéréotypés. il contrôle également en permanence la position de la tête, du torse et des membres, c.-à-d. impliqué dans le maintien de l'équilibre. Selon les dernières données, le cervelet joue un rôle très important dans la formation des habiletés motrices, en aidant à mémoriser la séquence des mouvements.

Autres systèmes.

Le système limbique est un vaste réseau de régions cérébrales interconnectées qui régulent les états émotionnels et permettent l'apprentissage et la mémoire. Les noyaux formant le système limbique incluent l’amygdale et l’hippocampe (inclus dans le lobe temporal), ainsi que l’hypothalamus et le soi-disant noyau. septum transparent (situé dans les régions sous-corticales du cerveau).

La formation réticulaire est un réseau de neurones qui s’étendent sur tout le tronc jusqu’au thalamus et qui sont en outre connectés à de vastes zones du cortex. Il participe à la régulation du sommeil et de l'éveil, maintient l'état actif du cortex et contribue à attirer l'attention sur certains objets.

ACTIVITÉ ÉLECTRIQUE DU CERVEAU

À l'aide d'électrodes placées à la surface de la tête ou introduites dans la substance du cerveau, il est possible de fixer l'activité électrique du cerveau en raison des décharges de ses cellules. L'enregistrement de l'activité électrique du cerveau avec des électrodes à la surface de la tête s'appelle un électroencéphalogramme (EEG). Il ne permet pas d'enregistrer la décharge d'un neurone individuel. En raison de l’activité synchronisée de milliers ou de millions de neurones, des oscillations (ondes) perceptibles apparaissent sur la courbe enregistrée.

Avec l'inscription constante sur l'EEG, des changements cycliques sont révélés, reflétant le niveau global d'activité de l'individu. En état de veille active, l'EEG capture les ondes bêta non rythmiques de faible amplitude. Dans un état d'éveil détendu avec les yeux fermés, les ondes alpha prédominent à une fréquence de 7 à 12 cycles par seconde. L'apparition du sommeil est indiquée par l'apparition d'ondes lentes de forte amplitude (ondes delta). Pendant les périodes de rêve, les ondes bêta réapparaissent sur l'EEG et sur la base de l'EEG, une fausse impression peut être créée selon laquelle la personne est éveillée (d'où le terme «sommeil paradoxal»). Les rêves sont souvent accompagnés de mouvements oculaires rapides (avec les paupières fermées). Par conséquent, rêver est aussi appelé sommeil avec mouvements oculaires rapides (voir aussi SLEEP). L'EEG vous permet de diagnostiquer certaines maladies du cerveau, notamment l'épilepsie (voir ÉPILÉPSIE).

Si vous enregistrez l'activité électrique du cerveau pendant l'action d'un stimulus particulier (visuel, auditif ou tactile), vous pouvez identifier le soi-disant. potentiels évoqués - décharges synchrones d'un certain groupe de neurones, apparaissant en réponse à un stimulus externe spécifique. L’étude des potentiels évoqués a permis de préciser la localisation des fonctions cérébrales, en particulier de relier la fonction de la parole à certaines zones des lobes temporaux et frontaux. Cette étude aide également à évaluer l'état des systèmes sensoriels chez les patients présentant une sensibilité altérée.

NEUROCHIMIE DU CERVEAU

Les principaux neurotransmetteurs du cerveau sont l'acétylcholine, la noradrénaline, la sérotonine, la dopamine, le glutamate, l'acide gamma-aminobutyrique (GABA), les endorphines et les enképhalines. Outre ces substances bien connues, un grand nombre d’autres qui n’ont pas encore été étudiées fonctionnent probablement dans le cerveau. Certains neurotransmetteurs agissent uniquement dans certaines zones du cerveau. Ainsi, les endorphines et les enképhalines ne se trouvent que dans les voies conduisant les impulsions de douleur. D'autres médiateurs, tels que le glutamate ou le GABA, sont plus largement distribués.

L'action des neurotransmetteurs.

Comme on l'a déjà noté, les neurotransmetteurs, agissant sur la membrane postsynaptique, modifient sa conductivité pour les ions. Cela se produit souvent par l'activation dans le neurone postsynaptique du second système "médiateur", par exemple l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc). L'action des neurotransmetteurs peut être modifiée sous l'influence d'une autre classe de substances neurochimiques - les neuromodulateurs peptidiques. Libérés par la membrane présynaptique en même temps que le médiateur, ils ont la capacité d'améliorer ou de modifier l'effet des médiateurs sur la membrane postsynaptique.

Le système d'endorphine-enképhaline récemment découvert est important. Les enképhalines et les endorphines sont de petits peptides qui inhibent la conduction des impulsions douloureuses en se liant aux récepteurs du SNC, y compris dans les zones supérieures du cortex. Cette famille de neurotransmetteurs supprime la perception subjective de la douleur.

Drogues psychoactives

- les substances qui peuvent se lier spécifiquement à certains récepteurs du cerveau et provoquer des changements de comportement. Identifié plusieurs mécanismes de leur action. Certains affectent la synthèse des neurotransmetteurs, d'autres - leur accumulation et leur libération par les vésicules synaptiques (par exemple, l'amphétamine provoque une libération rapide de la noradrénaline). Le troisième mécanisme consiste à se lier aux récepteurs et à imiter l’action d’un neurotransmetteur naturel. Par exemple, l’effet du LSD (acide lysergique diéthylamide) s’explique par son aptitude à se lier aux récepteurs de la sérotonine. Le quatrième type d’action médicamenteuse est le blocage des récepteurs, c’est-à-dire antagonisme avec les neurotransmetteurs. Des antipsychotiques largement utilisés, tels que les phénothiazines (par exemple, la chlorpromazine ou l'aminazine) bloquent les récepteurs de la dopamine et réduisent ainsi l'effet de la dopamine sur les neurones postsynaptiques. Enfin, le dernier mécanisme d’action commun est l’inhibition de l’inactivation des neurotransmetteurs (de nombreux pesticides empêchent l’inactivation de l’acétylcholine).

On sait depuis longtemps que la morphine (un produit à base de pavot à opium purifié) a non seulement un effet analgésique prononcé (analgésique), mais aussi la capacité de provoquer une euphorie. C'est pourquoi il est utilisé comme médicament. L'action de la morphine est liée à sa capacité à se lier à des récepteurs du système endorphine-enképhaline humain (voir aussi MÉDICAMENT). Ceci n'est qu'un exemple parmi d'autres du fait qu'une substance chimique d'origine biologique différente (dans ce cas d'origine végétale) est capable d'influencer le fonctionnement du cerveau des animaux et des humains, en interaction avec des systèmes de neurotransmetteurs spécifiques. Un autre exemple bien connu est le curare, dérivé d'une plante tropicale et capable de bloquer les récepteurs de l'acétylcholine. Les Indiens d’Amérique du Sud ont graissé des pointes de flèche au curare en utilisant son effet paralysant associé au blocage de la transmission neuromusculaire.

ÉTUDES SUR LE CERVEAU

La recherche sur le cerveau est difficile pour deux raisons principales. Premièrement, le cerveau, protégé en toute sécurité par le crâne, n'est pas accessible directement. Deuxièmement, les neurones du cerveau ne se régénèrent pas. Toute intervention peut entraîner des dommages irréversibles.

Malgré ces difficultés, la recherche sur le cerveau et certaines formes de traitement (principalement une intervention neurochirurgicale) sont connues depuis l'Antiquité. Les découvertes archéologiques montrent que déjà dans l'Antiquité, l'homme a craqué le crâne pour accéder au cerveau. Des recherches particulièrement intensives sur le cerveau ont été menées pendant les périodes de guerre, au cours desquelles il était possible d'observer une variété de blessures à la tête.

Les lésions cérébrales consécutives à une blessure au front ou à une blessure subie en temps de paix sont une sorte d’expérience dans laquelle certaines parties du cerveau sont détruites. Comme il s’agit de la seule forme possible «d’expérience» sur le cerveau humain, une autre méthode de recherche importante a été les expériences sur des animaux de laboratoire. En observant les conséquences comportementales ou physiologiques des dommages causés à une structure cérébrale particulière, on peut juger de sa fonction.

L'activité électrique du cerveau chez les animaux de laboratoire est enregistrée à l'aide d'électrodes placées à la surface de la tête ou du cerveau ou introduites dans la substance du cerveau. Ainsi, il est possible de déterminer l'activité de petits groupes de neurones ou de neurones individuels, ainsi que d'identifier les modifications des flux ioniques à travers la membrane. À l'aide d'un appareil stéréotaxique permettant d'entrer l'électrode en un point spécifique du cerveau, ses sections de profondeur inaccessibles sont examinées.

Une autre approche consiste à éliminer de petites zones de tissu cérébral vivant, après quoi son existence est maintenue sous forme de tranche placée dans un milieu nutritif, ou les cellules sont séparées et étudiées dans des cultures cellulaires. Dans le premier cas, vous pouvez explorer l'interaction des neurones, dans le second - l'activité de cellules individuelles.

Lors de l'étude de l'activité électrique de neurones individuels ou de leurs groupes dans différentes zones du cerveau, l'activité initiale est généralement d'abord enregistrée, puis l'effet d'un effet particulier sur la fonction des cellules est déterminé. Selon un autre procédé, une impulsion électrique est appliquée à travers l'électrode implantée afin d'activer artificiellement les neurones les plus proches. Vous pouvez donc étudier les effets de certaines zones du cerveau sur ses autres zones. Cette méthode de stimulation électrique était utile dans l’étude des systèmes d’activation de la tige traversant le cerveau moyen; on tente également de comprendre comment les processus d'apprentissage et de mémoire se déroulent au niveau synaptique.

Il y a cent ans, il est devenu évident que les fonctions des hémisphères gauche et droit sont différentes. Un chirurgien français, P. Brock, observant des patients ayant subi un accident vasculaire cérébral (AVC), a découvert que seuls les patients présentant des lésions de l'hémisphère gauche souffraient d'un trouble de la parole. D'autres études sur la spécialisation des hémisphères ont été poursuivies à l'aide d'autres méthodes, telles que l'enregistrement EEG et les potentiels évoqués.

Ces dernières années, des technologies complexes ont été utilisées pour obtenir des images (visualisations) du cerveau. Ainsi, la tomodensitométrie (TDM) a révolutionné la neurologie clinique en permettant d'obtenir une image détaillée (en couches) in vivo des structures cérébrales. Une autre méthode d'imagerie - la tomographie par émission de positrons (TEP) - donne une image de l'activité métabolique du cerveau. Dans ce cas, un radio-isotope à vie courte est introduit chez une personne, qui s'accumule dans différentes parties du cerveau, et plus son activité métabolique est élevée. Avec l'aide de la TEP, il a également été démontré que les fonctions d'élocution de la majorité des personnes examinées sont associées à l'hémisphère gauche. Étant donné que le cerveau utilise un grand nombre de structures parallèles, la TEP fournit de telles informations sur les fonctions cérébrales qu'il est impossible d'obtenir avec des électrodes simples.

En règle générale, les recherches sur le cerveau sont menées à l'aide d'une combinaison de méthodes. Par exemple, le neurobiologiste américain R. Sperri, avec des employés, a utilisé comme procédure de traitement pour couper le corps calleux (faisceau d'axones reliant les deux hémisphères) chez certains patients atteints d'épilepsie. Par la suite, chez ces patients ayant un cerveau «divisé», une spécialisation hémisphérique a été étudiée. Il a été constaté que, pour la parole et les autres fonctions logiques et analytiques, l'hémisphère dominant dominant (généralement gauche) en est responsable, tandis que l'hémisphère non dominant analyse les paramètres spatio-temporels de l'environnement extérieur. Donc, il est activé lorsque nous écoutons de la musique. Une image en mosaïque de l'activité cérébrale suggère qu'il existe de nombreuses zones spécialisées dans le cortex et des structures sous-corticales; l'activité simultanée de ces zones confirme le concept du cerveau en tant que dispositif informatique à traitement de données parallèle.

Avec l’apparition de nouvelles méthodes de recherche, les idées sur les fonctions cérébrales sont susceptibles de changer. L'utilisation de dispositifs permettant d'obtenir une "carte" de l'activité métabolique de diverses parties du cerveau, ainsi que l'utilisation d'approches génétiques moléculaires, devrait approfondir notre connaissance des processus cérébraux. Voir aussi neuropsychologie.

ANATOMIE COMPARATIVE

Dans différents types de vertébrés, le cerveau est remarquablement similaire. Si nous faisons des comparaisons au niveau des neurones, nous trouvons une similitude distincte de caractéristiques telles que les neurotransmetteurs utilisés, les fluctuations de concentration en ions, les types de cellules et les fonctions physiologiques. Les différences fondamentales ne sont révélées que par rapport aux invertébrés. Les neurones invertébrés sont beaucoup plus gros; souvent, ils sont reliés les uns aux autres, pas par des produits chimiques, mais par des synapses électriques, que l'on trouve rarement dans le cerveau humain. Dans le système nerveux des invertébrés, certains neurotransmetteurs qui ne sont pas caractéristiques des vertébrés sont détectés.

Parmi les vertébrés, les différences dans la structure du cerveau sont principalement liées à la proportion de ses structures individuelles. En évaluant les similitudes et les différences dans le cerveau des poissons, des amphibiens, des reptiles, des oiseaux, des mammifères (y compris les humains), il est possible d’en déduire plusieurs tendances générales. Premièrement, tous ces animaux ont la même structure et les mêmes fonctions que les neurones. Deuxièmement, la structure et les fonctions de la moelle épinière et du tronc cérébral sont très similaires. Troisièmement, l'évolution des mammifères s'accompagne d'une augmentation marquée des structures corticales qui atteignent un développement maximal chez les primates. Chez les amphibiens, le cortex ne constitue qu'une petite partie du cerveau, alors que chez l'homme, c'est la structure dominante. On pense cependant que les principes de fonctionnement du cerveau de tous les vertébrés sont presque les mêmes. Les différences sont déterminées par le nombre de connexions et d'interactions entre interneurones, qui est d'autant plus élevé que le cerveau est complexe. Voir aussi ANATOMIE COMPARATIVE.