Anatomie
Dr. Bertrand Boutillier
Pr. Gérard Outrequin

Le Cerveau (3)

4.4.2.3. - Systématisation de l’archencéphale : le système limbique S.37

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Il est constitué par un ensemble de centres nerveux très profonds, au centre du cerveau, abondamment reliés entre eux, mais aussi avec les aires corticales associatives, le thalamus , l’hypothalamus, et les aires pré- - frontales.

Fonctionnellement, les territoires du lobe limbique sont responsables de l’organisation des comportements instinctifs fondamentaux et de l’expression des émotions et des motivations, assurant la protection de l’individu et la survie de l’espèce. C’est le domaine de l’instinct.
En bref, il s’agit des trois fonctions primordiales qui sont :

- vivre (motivations alimentaires)

- survivre (en cas de menace, deux comportements opposés, combattre ou fuir - Instinct de sauvegarde ou de conservation).

- se reproduire (sexualité)

Anatomie du système limbique

Au plan du développement phylogénétique, il correspond à l’association de l’archencéphale et du paléencéphale. Il forme ainsi le rhinencéphale des mammifères macrosmatiques, pour lesquels l’olfaction est une fonction essentielle. Chez l’homme, la fonction olfactive est réduite, mais toutes les autres fonctions du lobe limbique sont conservées.
Il comprend les organes suivants :

- L’appareil olfactif

- L’hippocampe ventral,

- Le noyau amygdalien (ou complexe amygdalien) : c’est un noyau gris situé dans l’épaisseur du lobe temporal au niveau de l’uncus

- La région septale, avec les noyaux du septum
Il ne s’agit pas exactement du septum lucidum, mais d’une aire voisine (aire 25) située dans la partie basse de la face médiale du lobe frontal et sous le bec du corps calleux (gyrus sous - calleux). Elle est l’aboutissement de la bandelette olfactive médiale.
Les noyaux profonds (noyaux du septum, dont le noyau accubens) ont gardé, peut-être au détriment des finalités olfactives, une vive activité impulsive et motivante. Ce sont des éléments très actifs de la physiologie du lobe limbique (attirance, appétit, satisfaction).

- Le grand lobe limbique de Broca :
Il est formé par : le gyrus cingulaire et la circonvolution para-hippocampique ou T 5

Anatomie fonctionnelle

Cet ensemble est le siège de deux manifestations du comportement :

A - C’est le centre de la manifestation des émotions, se rapportant soit aux motivations alimentaires (attirance, appétit) soit aux instincts de conservation en cas de danger (combattre ou fuir, c’est-à-dire agressivité, ou répulsion), soit aux instincts fondamentaux de la sexualité.
Les voies sont représentées par la bandelette semi-circulaire assurant le circuit SEPTUM / AMYGDALE. Les expériences neuro - physiologiques ont montré que les stimulations des noyaux du septum, étaient génératrices de sensations de plaisir ou de satisfaction.

Au contraire, la stimulation du noyau amygdalien est génératrice de sensations d’agressivité (combat) ou de crainte (fuite).
Toutes ces manifestations fondamentales étant en rapport avec la vie végétative, on comprend que le système limbique échange de nombreuses relations avec l’hypothalamus et la substance réticulée. Il est aussi en relation avec les aires associatives sensorielles du cortex et spécialement les aires pré-frontales qui ont des fonctions psycho-affectives se rapportant avec la personnalité des individus. Toutes ces régions sont inter - connectées, dans les deux sens, par le faisceau médian du télencéphale.

B - C’est aussi le centre de la mémoire.

A l’intérieur du système limbique, il existe, en plus, une boucle fermée sur elle-même, utilisant le tubercule mamillaire, le noyau antérieur du thalamus, le gyrus cingulaire, la région de l’hippocampe et le fornix.
Ce circuit, décrit par Papez, est responsable de la mémoire de fixation. Une interruption de ce circuit provoque une amnésie antérograde (seuls les souvenirs anciens sont conservés, mais il ne peut s’en constituer de nouveaux.).

La mémoire au plan clinique :

La mémoire immédiate (testée après une ou quelques informations sensorielles brèves).

La mémoire récente (ou à court terme, quelques heures à quelques jours)

La mémoire à long terme (souvenirs consolidés et durables)

Des travaux plus récents, basés sur les « tests - mémoire » classiques, distinguent :

• pour Popper (1977) : la mémoire implicite, spontanée, sans effort, concernant les faits habituels et répétitifs (c’est une mémoire motrice), et une mémoire explicite, concernant les événements particuliers. C’est une mémoire intellectuelle, plus fragile.

• Pour Squire (1983), la mémoire procédurale concerne les automatismes du savoir - faire habituel, basée sur les enchaînements analytiques des faits concrets, moteurs, sensitifs ou sensoriels, et la mémoire déclarative (plus fragile) : c’est une mémoire cognitive des faits abstraits, basée sur l’enchaînement des liens logiques et analogiques. Elle est lésée dans les lésions de l’hippocampe.

• Sur ces bases là, Michel Serres a décrit deux principes de pédagogie : la pédagogie procédurale, simplement énumérative et descriptive (mathématique ou « digitale »), et la pédagogie déclarative, explicative, extensive et « analogique », exposant ses objectifs et ses liens, dont la cohérence logique facilite la mémorisation et le décloisonnement de la connaissance.

La mémoire au plan physiologique :

Entrée des données :

Informations d’origine sensorielle, majorées en intensité par le contexte motivant ou émotif (rôle du lobe limbique) ou psycho-affectif (rôle des aires pré-frontales). Ces informations atteignent les territoires psychiques ou aires de gnosie sensorielle du cortex.

le lieu de stockage :

Dans un premier temps ( mémoire immédiate ), ce sont les aires de gnosie du cortex sensoriel ( d’ou la notion de mémoire visuelle, auditive, olfactive...), puis le cortex de toutes les aires associatives (pré-frontales, pariétales et temporales).

Ainsi, tous les cortex sont des sites potentiels de stockage : d’abord, le néocortex (hémisphérique), puis, plus profondément, le paléocortex (gyrus cingulaire et gyrus para-hippocampique ou T5), enfin, l’archéocortex (hippocampe).

Il existe donc une notion de pénétration progressive, jusqu’aux sites de la mémoire de fixation (mémoire à long terme - circuit de Papez).

Mécanisme du stockage :

Il s’agit de modifications moléculaires progressivement stables dans le cytoplasme du neurone, sous l’influence de signaux bio-électriques, d’autant plus actifs qu’ils sont répétitifs (circuits réverbérants - rétro - action positive).
Ces modifications moléculaires sous stimulation nerveuse concerneraient la synthèse de l’ARN. L’ARN est une molécule, située dans le cytoplasme des cellules, et intervenant dans les processus d’information de la cellule (en bref, notion de codage bio-électrique et neuro-chimique dans les neurones).

la sortie ou réactivation des données mémorisées :

Le phénomène d’évocation (ou de re-mémorisation) est activé par une pulsion spontanée ou provoquée, dont les agents profonds sont le système réticulaire activateur ascendant (SRAA), puis le circuit de Papez et le thalamus (système réticulaire diffus ), puis les aires associatives concernées, au niveau du néo-cortex.( prise de conscience avec formulation plus ou moins complète ou exacte du souvenir).

La mémoire au plan pathologique :

Les amnésies organiques

a)- atteinte du Système réticulaire ascendant : Sa fonction est nécessaire au phénomène d’attention et de concentration. Il est hors fonction pendant les comas, la crise d’épilepsie, et l’anesthésie générale.

b) - le syndrome de Korsakoff : C’est une amnésie antérograde qui concerne la mémoire récente et à long terme, mais non la mémoire immédiate. Il existe en plus un léger débord rétrograde. Les lésions sont situées dans l’hippocampe, le tubercule mamillaire et le fornix. Les étiologies sont l’éthylisme, certaines encéphalites, les ramollissements dans les territoires cérébraux postérieurs.

c) - les lésions dégénératives : Dans les démences organiques de l’adulte avec troubles de la mémoire, la dégénérescence concerne le cortex, les hippocampes et les noyaux amygdaliens (Ex : démence sénile, maladie de Pick et maladie d’Alzheimer).

d)- Les lésions pré-frontales : Elles perturbent l’attention et la mémoire immédiate.

e)- L’ictus amnésique : Manifestation soudaine mais transitoire (quelques heures) et sans déficit secondaire, sauf une amnésie lacunaire (ischémie transitoire des hippocampes ?).

f)- Amnésies traumatiques : En plus de l’amnésie lacunaire contemporaine de l’accident, il peut exister un créneau étroit d’amnésie rétrograde.

Les amnésies non organiques : les amnésies affectives.

Conclusions et réflexions sur le lobe limbique

Alors que les informations proviennent du milieu extérieur par les voies sensorielles et les aires de projection primaires, leur traitement (c’est à dire leur compréhension et leur charge symbolique) est assuré par les aires corticales associatives. Celles ci sont stimulées par les boucles ascendantes provenant du cerveau profond le plus archaïque (archencéphale), et se projettent, en particulier sur le thalamus d’une part et les aires pré-frontales, d’autre part. Elles concernent les réactions, les pulsions affectives, tensions et motivations élémentaires, nécessaires à la vie et à la survie. Elles suscitent ainsi l’établissement de liens comparatifs et associatifs entre les multiples informations qui entrent dans le système.
Là est, peut-être, la source du développement progressif des aires associatives corticales et du développement corrélatif de l’intelligence humaine, qui résulteraient d’une confrontation entre les situations extérieures à l’individu, et le traitement intérieur de leurs informations, par les réactions affectives les plus élémentaires. Ceci est à rapprocher d’une réflexion récente d’ Edgard Morin :

- " Le développement de l’intelligence est lié à celui de l’affectivité chez les mammifères. L’affectivité est indispensable à la compréhension ".

On comprend mieux ainsi toute l’importance fonctionnelle du lobe limbique d’une part, et la notion de la globalité fonctionnelle du cerveau d’autre part, en raison du traitement extensif et associatif de l’information et de son retentissement affectif, lié aux mouvements des neurotransmetteurs.

4.4.3 - Les fibres d’association S.38

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Elles constituent, en grande partie, la structure de la substance blanche cérébrale.

a) fibres courtes (ou fibres arquées) : Elles assurent des relations à la surface du cortex, entre les différentes circonvolutions voisines.

b) fibres longues : Ce sont les fibres intra -hémisphériques. Elles assurent les connections entre les différents lobes d’un même hémisphère, en formant les faisceaux suivants :

- faisceau longitudinal supérieur

- faisceau longitudinal inférieur

- faisceau du cingulum

- faisceau uncinatus

- faisceau de l’uncus

c) fibres inter- hémisphériques (ou commissurales) : Elles passent dans le corps calleux

4.5. -Vascularisation artérielle du cerveau

4.5.1.. Les sources : le trépied artériel S.39

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Les trois troncs artériels responsables exclusivement de la vascularisation cérébrale sont :

• L’artère Carotide interne droite

• L’artère Carotide interne gauche

• l’artère Basilaire (elle-même formée par l’anastomose des deux artères vertébrales).

L’ensemble est appelé le trépied artériel du Cerveau.

Ces trois artères majeures montent dans le cou. Traversant la base du crâne, elles pénètrent dans la boîte crânienne et donnent leurs branches terminales près de la face inférieure du cerveau.

Les branches terminales des A. carotides internes sont :

1. L’ A. cérébrale antérieure

2. L’ A. cérébrale moyenne (ou A. sylvienne)

3. L’ A communicante postérieure

4. L’ A. choroïdienne antérieure

Les branches terminales de l’A. Basilaire sont les A. cérébrales postérieures.

4.5.2. Le polygone de Willis S.40

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Contre la face inférieure du cerveau, les artères cérébrales antérieures, moyennes et postérieures réalisent, par leurs anastomoses contro - latérales, un système anastomotique d’assez gros calibre.
Ce système est appelé Polygone de Willis. Ainsi, des suppléances contro- latérales sont éventuellement possibles, à ce niveau, en cas de déficit circulatoire par athérome progressif des gros troncs.

4.5.3. Les artères superficielles ou corticales

Elles irriguent la surface de chaque hémisphère.

Les artères cérébrales antérieures et postérieures pénètrent dans la fissure médiane du cerveau, appliquées contre la face médiale des hémisphères. Leurs branches terminales montent verticalement contre cette face, contournent le sommet de chaque hémisphère, et irriguent le tiers supérieur de la face latérale de l’hémisphère. Par référence somatotopique (homonculus de Penfield), ces régions correspondent à la projection motrice du membre inférieur et du tronc.

Les artères cérébrales moyennes présentent d’abord un premier segment horizontal contre la face inférieure du lobe frontal, puis gagnent la face latérale de l’hémisphère par un trajet sinueux, placé dans le fond de la fosse latérale.

Leurs branches terminales ascendantes irriguent le tiers moyen de la face latérale de l’hémisphère. Par référence somatotopique (homonculus de Penfield), ces régions correspondent à la projection motrice du membre supérieur et de la face (infarctus cérébral à ce niveau = hémiplégie brachio - faciale).
Les branches terminales descendantes irriguent le tiers inférieur de la face latérale de l’hémisphère (lobe temporal).

4.5.4. Les artères profondes ou centrales S.41

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a. centrales ou capsulo-striées :

Elles proviennent, pour la plupart, du premier segment sous-frontal de l’A cérébrale moyenne. D’autres proviennent de la portion initiale de l’A.cérébrale antérieure. Elles pénètrent dans le cerveau en traversant sa face inférieure et assurent l’irrigation des noyaux gris centraux et de la capsule interne. A ce niveau, une artériole un peu plus volumineuse est appelée " l’artère de l’hémorragie cérébrale". La rupture artérielle à ce niveau entraîne une hémorragie capsulaire cataclysmique, avec coma soudain et une hémiplégie (ictus apoplectique).

b. choroïdiennes, antérieure et postérieure :

Elles proviennent des artères cérébrales correspondantes. Elles pénètrent dans le cerveau pour se distribuer aux parois des ventricules et aux plexus choroïdes.

4.5.5. Problème des anastomoses

Les artères corticales et les artères centrales sont de type terminal, c’est-à-dire sans anastomose fonctionnelle avec les artères voisines. En cas d’occlusion artérielle ou artériolaire, il n’y a donc pas, en principe, de suppléance possible et le territoire ischémié est le siège d’une nécrose par ischémie ou ramollissement cérébral (ou infarctus cérébral).

Toutefois, dans des dispositions artérielles favorables (rares), il peut exister des anastomoses partiellement fonctionnelles permettant une circulation collatérale de suppléance (?).

Conclusions : Tableau général des pathologies du Cerveau :

- Pathologies traumatiques : Traumatismes crâniens et cranio - cérébraux
- Pathologies vasculaires : Accidents vasculaires cérébraux (A.V.C./A.I.T.) : Hémorragie cérébrale, Ramollissement cérébral par infarctus cérébral, Rupture d’anévrisme.
- Pathologies dégénératives : Démences séniles - Maladie d’Alzheimer - Sclérose en plaques - Maladie de Parkinson
- Pathologies tumorales
- Pathologies infectieuses : Abcès du cerveau - Encéphalites
- Pathologies parasitaires exotiques : Paludisme - Maladie du sommeil - Cysticercoses
- Pathologies toxiques : Alcool - Drogue - Oxyde de carbone
- Pathologies malformatives - Pathologies héréditaires

Types anatomo - pathologiques des lésions, selon l’étiologie : Lésions diffuses ou en foyer.

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