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Neurobiologie et cerveau

Le cerveau humain est le centre de commande de tous les processus corporels et psychiques. Pour comprendre les maladies psychiques comme le trouble borderline, une connaissance fondamentale des structures cerebrales et des processus biochimiques est utile.

Le cerveau est le siege de la logique, de la raison, des champs d’association motrice et des champs de projection. C’est le centre de toutes les perceptions sensorielles.

Partie du systeme limbique, qui se compose de l’hypothalamus, du thalamus, de l’hippocampe et de l’amygdale - le siege des sentiments et des emotions. L’hypothalamus fait partie du diencephale et constitue le centre superieur du systeme nerveux autonome (vegetatif).

C’est ici que s’effectuent la coordination et l’integration de toutes les fonctions corporelles vegetatives ainsi que de l’equilibre hormonal :

  • Metabolisme des glucides
  • Equilibre hydrique et salin
  • Equilibre thermique
  • Fonctions sexuelles
  • Renforcement motivationnel (faim, sexualite)

Indirectement, le rythme cardiaque et la respiration sont egalement influences via les noyaux de la medulla.

L’hypophyse a la taille d’un haricot et constitue une glande endogene. Elle est directement reliee a l’hypothalamus et forme une unite fonctionnelle - le point de jonction central entre les processus de regulation neuronaux et hormonaux.

Hormones importantes de l’hypophyse :

Lobe anterieurLobe posterieur
Hormone de croissance (STH)Ocytocine
Hormone folliculostimulante (FSH)Vasopressine
Hormone luteinisante (LH)
Prolactine (HPr)
Thyrotropine (TSH)
Adrenocorticotropine (ACTH)

Partie du systeme limbique. Le thalamus vient du grec et signifie « chambre, cavite ». C’est la region nucleaire dorsale du diencephale. Toutes les voies sensorielles s’y rassemblent, ou elles sont « colorees » emotionnellement avant de devenir une experience (colere, chaleur, etc.) dans le cerveau.

L’activite electrique du cerveau et donc les fonctions d’attention et de vigilance sont controlees par le thalamus.

Le cortex prefrontal comprend le lobe frontal, qui se divise en partie gauche et droite. Il est responsable de :

  • Activites cognitives comme la planification
  • Prise de decision
  • Fixation d’objectifs
  • Lien entre present et avenir par l’action planifiee
Fonctions exécutives Fonctions exécutives Mémoire de travail Régulation des affects et de l'éveil Internalisation du langage, (mémoire de travail verbale) Délibération et planification Reconstitution après analyse et synthèse Sortie comportementale Perception Inhibition comportementale
Les fonctions executives du cortex prefrontal

Il communique etroitement avec le systeme limbique via les voies dopaminergiques. Des lesions du cortex prefrontal peuvent avoir des consequences psychiques devastatrices.

Des parties de l’hippocampe font egalement partie du systeme limbique. Il joue un role central dans la consolidation de la memoire - specifiquement pour :

  • Le recodage et le transfert d’informations de la memoire a court terme vers la memoire a long terme
  • La retention des orientations spatiales

L’amygdale est le gardien decisif dans le controle des emotions et a une influence determinante sur la memoire emotionnelle.


Le systeme limbique est la structure centrale de nos emotions. Il se compose de :

  • Hypothalamus
  • Thalamus
  • Hippocampe
  • Amygdale
  • Noyau accumbens

En 1954, les neuroscientifiques americains James Olds et Peter Milner decouvrirent le systeme de recompense dans le cerveau. Dans des experiences avec des rats, ils montrerent que les animaux appuyaient sur un levier pour se procurer une stimulation electrique du systeme de recompense - meme au prix de chocs electriques douloureux.

Le systeme de recompense se compose essentiellement de trois elements :

  1. Noyau accumbens - Partie du systeme limbique
  2. Aire tegmentale ventrale dans le mesencephale
  3. Regions prefrontales du cortex cerebral

Le systeme dopaminergique recoit le soutien d’autres messagers chimiques :

  • Opioides endogenes (endorphines)
  • Cannabinoides (anandamides)

Les opiaces et les opioides endogenes se lient aux recepteurs opioide dans le noyau accumbens. Des etudes sur des pratiquants de saut a l’elastique ont montre une augmentation de 200 fois des beta-endorphines pendant et immediatement apres le saut.

Les substances addictives comme la cocaine, les amphetamines ou l’heroine liberent davantage de dopamine dans le systeme de recompense.


Un visage particulier correspond dans le cerveau a une combinaison bien precise de nombreuses cellules nerveuses - une structure de reseau qui s’active conjointement par un signal (declencheur). Ce declencheur peut etre quelqu’un qui marche, sent ou ressemble de maniere similaire, sans que cela doive etre percu consciemment.

Une cellule nerveuse biologique se compose de :

ComposantFonction
SomaCorps cellulaire
DendritesCourts conducteurs (env. 0,4 mm) par lesquels les stimuli atteignent la cellule nerveuse
AxoneConducteur pour la transmission de l’activite cellulaire a d’autres cellules (mm a plusieurs metres)
SynapsesPoints de contact entre axones et dendrites

Si le soma est stimule au-dela d’un certain seuil, la cellule produit une breve impulsion electrique (spike), qui est transmise par l’axone a d’autres cellules.

Les synapses sont des contacts chimiques qui reagissent a un spike par la liberation de certains ions (neurotransmetteurs) :

  • Acetylcholine
  • Serotonine
  • Dopamine
  • Adrenaline
  • Noradrenaline

Ceux-ci sont liberes par les vesicules synaptiques dans la fente synaptique et absorbes par le neurone suivant. Ils s’arriment aux recepteurs correspondants et declenchent a leur tour une activite electrique.


Trois substances sont principalement responsables de votre bien-etre :

  1. Serotonine
  2. Dopamine
  3. Noradrenaline

En cas de stress, deux substances principales sont liberees : l’adrenaline et le cortisol, le cortisol ayant une fonction regulatrice sur l’adrenaline.

En cas de danger, le thalamus active l’amygdale (gardien emotionnel). Celle-ci active via l’hypothalamus la CRH (hormone de liberation de la corticotropine) :

Axe HPA : Hypothalamus (CRH) → Hypophyse (ACTH) → Glande surrenale (glucocorticoides/cortisol)

Representation schematique de la reaction de stress dans le corps - axe HPA et effets sur les organes
La reponse de stress du corps - De l’axe hypothalamo-hypophyso-surrenalien aux organes
Reponse de stress du corps - systeme immunitaire avec cellules tueuses, lymphocytes T, lymphocytes B et phagocytes
La reponse de stress du corps - Effets sur le systeme immunitaire

Lors d’un dis-stress prolonge sont actives :

  • Adrenaline, noradrenaline
  • Augmentation de la glycemie
  • Cortisol
  • Augmentation de la pression arterielle
  • Activation du systeme sympathique
  • Augmentation de la fonction thyroidienne
  • Systeme immunitaire avec phagocytes
OrganeEffet
CerveauCertaines cytokines detruisent les cellules nerveuses. Un cortisol eleve endommage l’hippocampe
PancreasLe cortisol reduit l’effet de l’insuline, peut conduire au diabete
EstomacLa noradrenaline retrecit les vaisseaux sanguins des organes digestifs (ulceres, inflammations)
MusclesConsomment de plus en plus de proteines musculaires, les muscles s’atrophient
Vaisseaux sanguinsL’hypertension chronique endommage les vaisseaux (atherosclerose, infarctus)
Organes genitauxLe cortisol inhibe la synthese hormonale (impuissance, troubles du cycle)

Les matieres premieres des sensations positives sont trois acides amines :

  • Phenylalanine - Precurseur de la tyrosine, de la dopamine, de la noradrenaline
  • Tyrosine - Transformee en dopamine
  • Methionine - Impliquee dans la conversion en noradrenaline

A eviter :

  • Pates, riz poli, pizza
  • Sucre et boissons sucrees
  • Alcool
  • Pommes de terre

A privilegier :

  • Glucides complexes en journee (produits complets, fruits, legumes)
  • Proteines avec vitamine C le soir
  • Vitamines B (en particulier dans la levure de biere)
  • Magnesium, zinc, manganese, calcium