Comment fonctionne le cerveau?

Bien que nous nous arrêtions rarement pour réfléchir à l’importance qu’il a dans la régulation de nos activités quotidiennes. Anatomiquement, le cerveau est la partie la plus volumineuse du cerveau et est divisé par un sillon central appelé fissure longitudinale dans les hémisphères droit et gauche, tous deux reliés par le corps calleux.

La surface de chaque hémisphère présente un ensemble de plis qui forment une série de dépressions irrégulières, sont les rainures ou les fissures. La disposition de ces rainures n’est jamais la même entre les cerveaux de différentes personnes. Ils ont également des arrangements différents des deux côtés du même cerveau.

Le cerveau, ses parties et ses fonctions

Chaque hémisphère cérébral est divisé en quatre lobes: frontal, pariétal, temporal et occipital. En général, les quatre premiers lobes sont situés sous les os qui portent le même nom. Ainsi, le lobe frontal repose dans les profondeurs de l’os frontal, le lobe pariétal sous l’os pariétal, le lobe temporal sous l’os temporal et le lobe occipital sous la région correspondant à la protrusion de l’occipital.

Le cerveau contient des milliards de cellules, dont environ 100 000 millions de neurones et possède près de 100 billions d’interconnexions série et parallèle qui fournissent la base physique permettant le fonctionnement du cerveau. Grâce aux circuits formés par les cellules nerveuses ou les neurones, il est capable de traiter les informations sensorielles du monde extérieur et du corps lui-même.

Le cerveau remplit des fonctions sensorielles, motrices et d’intégration moins définies associées à diverses activités mentales. Certains processus contrôlés par le cerveau sont la mémoire, le langage, l’écriture et la réponse émotionnelle.

Le neurone

Le fonctionnement du cerveau repose sur le concept que le neurone est une unité anatomique et fonctionnelle indépendante. Le neurone est constitué d’un corps cellulaire d’où partent de nombreuses branches appelées dendrites, capables de recevoir des informations d’autres cellules nerveuses. Il a également un prolongement principal, l’axone, qui transporte l’information vers les autres neurones sous la forme d’un courant électrique.

Les neurones ne sont pas reliés les uns aux autres par un réseau continu formé par leurs extensions, mais par des contacts séparés par des espaces étroits appelés espaces synaptiques. La transmission des signaux à travers les synapses est réalisée par des substances chimiques appelées neurotransmetteurs, dont plus de vingt classes différentes sont connues aujourd’hui.

Le cerveau et les hémisphères

Le cerveau est en charge des fonctions motrices, sensorielles et d’intégration. L’hémisphère cérébral gauche est spécialisé dans la production et la compréhension des sons du langage, le contrôle des mouvements habiles et des gestes de la main droite. L’hémisphère droit est spécialisé dans la perception de sons non liés au langage (musique, pleurs…), dans la perception tactile et dans la localisation spatiale des objets.

Fonctions du lobe cérébral

On sait maintenant que des informations visuelles sont reçues et analysées dans le lobe occipital. Dans les lobes temporaux, certaines sensations visuelles et auditives sont régies. Les mouvements volontaires des muscles sont régis par des neurones situés dans la partie postérieure des lobes frontaux, dans le soi-disant cortex moteur.

Les lobes frontaux sont également liés au langage, à l’intelligence et à la personnalité, bien que des fonctions spécifiques dans ce domaine soient inconnues. Les lobes pariétaux sont associés aux sens du toucher et de l’équilibre. À la base du cerveau se trouve le tronc cérébral, qui régit la respiration, la toux et le rythme cardiaque.

Derrière le tronc se trouve le cervelet, qui coordonne les mouvements du corps tout en maintenant la posture et l’équilibre. Les zones cérébrales qui régissent des fonctions telles que la mémoire, la pensée, les émotions, la conscience et la personnalité sont beaucoup plus difficiles à localiser.

Système limbique, hippocampe, hypothalamus et cortex

La mémoire est liée au système limbique, situé au centre du cerveau. En ce qui concerne les émotions, l’hippocampe est connu pour contrôler la soif, la faim, l’agression et les émotions en général. Il est postulé que les impulsions provenant des lobes frontaux sont intégrées dans le système limbique, atteignant l’hypothalamus, structure qui régule à son tour le fonctionnement de l’hypophyse, productrice de plusieurs hormones.

C’est dans le cortex où les capacités cognitives sont intégrées que se trouve notre capacité à être conscient, à établir des relations et à faire des raisonnements complexes. Ce que nous appelons la matière grise est une petite couche qui recouvre le reste du cerveau. Mais le cortex cérébral humain a une caractéristique qui le distingue de tous les autres: il présente de nombreux plis. Cela augmente considérablement sa surface. Si nous l’étendions, il occuperait l’équivalent de quatre pages. En comparaison, celui d’un chimpanzé ne serait qu’un folio, celui de la joconde occuperait comme une carte postale et celui du rat un timbre-poste.

Le cerveau et le traitement de l’information

Le traitement des informations sensorielles collectées dans le monde qui nous entoure et de notre propre corps, la réponse motrice et émotionnelle, l’apprentissage, la conscience, l’imagination et la mémoire sont des fonctions qui sont effectuées par des circuits formés par des neurones interconnectés via des contacts synaptiques. C’est pourquoi le fonctionnement du cerveau ressemble, en partie, à un ordinateur. Mais le cerveau est beaucoup plus complexe qu’un ordinateur, car il est doté de propriétés que seule sa nature biologique fournit.

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Références

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