Neurosciences médicales
Les bases neuroanatomiques et neurophysiologiques
Thomas C. Pritchard
Kevin D. Alloway
De Boeck Université
Avant-propos à l'édition française5
Avant-propos7
Remerciements9
Chapitre 1
Neurosciences cellulaires13
1 Introduction aux neurosciences cellulaires14
1.1 Neurones14
1.1.1 Soma14
1.1.2 Dendrites16
1.1.3 Axones18
1.1.4 Terminaisons synaptiques19
1.1.5 Transport axonal19
1.2 Cellules gliales22
1.2.1 Astricytes22
1.2.2 Oligodendrocytes24
1.2.3 Microgliocytes25
1.2.4 Cellules de Schwann25
2 Propriétés électrochimiques des neurones27
2.1 Membranes neuronales27
2.1.1 Potentiels neuronales27
2.1.2 Potentiels d'action (P.A.)28
2.2 Pompes et canaux29
2.2.1 Pompes ioniques29
2.2.2 Canaux ioniques30
2.3 Bases ioniques des potentiels membranaires32
2.3.1 Potentiels membranaires de repos33
2.3.2 Équation de Nernst34
2.3.3 Équation de Goldman35
2.4 Propriétés membranaires passives des neurones36
2.4.1 Constantes de temps de la membrane37
2.4.2 Constantes d'espace de la membrane37
2.5 Bases ioniques des potentiels d'action38
2.5.1 Courants ioniques sensibles au voltage39
2.5.2 Conductance du canal ionique41
2.5.3 Seuil42
2.5.4 Propagation axonale des influx nerveux42
2.5.5 Périodes réfractaires43
2.5.6 Vitesse de conduction et propagation saltatoire43
3 Interactions neuronales45
3.1 Définition d'un noyau45
3.2 Intégration neuronale45
3.3 Circuits synaptiques47
3.3.1 Divergence synaptique48
3.3.2 Convergence synaptique48
3.3.3 Modulation présynaptique48
3.3.4 Inhibition antérograde48
3.4 Circuits neuronaux48
3.4.1 Excitation antérograde49
3.4.2 Inhibition antérograde49
3.4.3 Inhibition latérale49
3.4.4 Inhibition récurrente50
3.4.5 Désinhibition50
3.4.6 Importance de la localisation synaptique50
4 Transmission neurochimique50
4.1 Critères définissant un neurotransmetteur51
4.1.1 Neurotransmetteurs à petite molécule52
4.1.2 Neuropeptides53
4.1.3 Neuropeptides et neurotransmetteurs à petite molécule sont co-localisés53
4.2 Propriétés des principaux neurotransmetteurs53
4.2.1 Acetylcholine53
4.2.2 Glutamate55
4.2.3 Gaba et glycine56
4.2.4 Catécholamines57
4.2.5 Sérotonine59
4.2.6 Neurotransmetteurs peptidiques60
4.3 Transmission synaptique61
4.3.1 Morphologie synaptique61
4.3.2 Mécanisme de la libération de neurotransmetteur63
4.3.3 Recyclage des vésicules synaptiques63
4.4 Jonctions neuromusculaires63
Libération quantique de l'acétylcholine64
4.5 Récepteurs des neurotransmetteurs66
4.5.1 Récepteurs ionotropiques66
4.5.2 Récepteurs métabotropiques69
Solution du problème clinique70
Questions de révision71
Réponses et explications71
Références72
Chapitre 2
Organisation générale du système nerveux73
1 Terminologie et nomenclature74
1.1 Orientation74
1.2 Plans de coupe75
1.3 Voies75
2 Le système nerveux76
2.1 Système Nerveux Central77
2.1.1 Télencéphale77
2.1.2 Diencéphale82
2.1.3 Tronc cérébral84
2.2 Système Nerveux Périphérique87
2.2.1 Composante somatique87
2.2.2 Composante végétative88
3 Développement embryonnaire du système nerveux88
3.1 Tube neural et moelle épinière88
3.2 Aspects cliniques du développement embryonnaire90
3.3 Vésicules cérébrales primaires et système ventriculaire91
3.4 Cerveau antérieur93
4 Méninges et système ventriculaire94
4.1 Méninges94
4.2 Aspects cliniques en rapport avec les méninges97
4.3 Système ventriculaire98
4.4 Plexus choroïdes100
4.5 Liquide céphalo-rachidien (L.C.R.)101
4.6 Isolement chimique du cerveau103
5 Vascularisation de l'encéphale et de la moelle épinière104
5.1 Système artériel104
5.2 Drainage veineux110
5.3 Aspects cliniques112
Solution du problème clinique114
Questions de révision114
Réponses et explications115
Chapitre 3
Moelle épinière et nerfs périphériques117
1 Introduction à la moelle épinière118
2 Anatomie macroscopique de la moelle épinière118
2.1 Colonne vertébrale120
2.2 Organisation longitudinale de la moelle épinière120
2.3 Organisation transversale de la moelle épinière123
3 Cytoarchitecture de la région grise centrale125
3.1 Couches de Rexed128
3.2 Connexions des racines des nerfs rachidiens128
3.3 Corne postérieure129
3.4 Corne latérale et région intermédiaire132
3.5 Corne antérieure132
4 Nerfs rachidiens135
Potentiels d'action complexes (Potentiel d'action de nerf)137
5 Réflexes médullaires138
5.1 Réflexes d'étirement (réflexe myotatique)139
5.2 Réflexes à point de départ tendineux (réflexe myotatique inverse ou inhibition autogénique)142
5.3 Réflexe en fermeture de canif (réflexe de l'eustache)144
5.4 Réflexes de flexion et d'extension croisée144
6 Faisceaux de la moelle épinière145
6.1 Faisceaux ascendants146
6.1.1 Colonnes postérieures147
6.1.2 Système antéro-latéral149
6.1.3 Faisceaux spino-mésencéphalique et spino-tectal152
6.1.4 Faisceaux spino-cérébelleux153
6.2 Faisceaux descendants155
6.2.1 Faisceau cortico-spinal155
6.2.2 Faisceau rubro-spinal158
6.2.3 Faisceau tecto-spinal158
6.2.4 Faisceaux réticulo-spinaux159
6.2.5 Faisceaux vestibulo-spinaux160
Solution du problème clinique160
Questions de révision160
Réponses et explications161
Références161
Chapitre 4
Tronc cérébral et nerfs crâniens163
1 Introduction164
2 Organisation générale du tronc cérébral164
2.1 Organisation transversale164
2.2 Organisation longitudinale168
3 Le bulbe rachidien169
3.1 Structures internes du bulbe rachidien171
3.1.1 Faisceau pyramidal et décussation171
3.1.2 Structures somato-sensorielles (somesthésiques)173
3.1.3 Olive bulbaire et pédoncule cérébelleux inférieur174
3.2 Noyaux des nerfs crâniens bulbaires174
3.2.1 Noyau du grand hypoglosse (ESG-XII)175
3.2.2 Noyau du spinal accessoire (ESG-XI)176
3.2.3 Noyau moteur dorsal du vague (EVG-X)177
3.2.4 Noyau ambigu (EVS-IX et X)177
3.2.5 Noyau du faisceau solitaire177
3.2.6 Lésions des nerfs vague et glossopharyngien179
3.2.7 Noyaux sensitifs du trijumeau180
4 Le pont de Varole (protubérance annulaire)183
4.1 Structures internes de la protubérance183
4.1.1 Noyaux pontins et pédoncule cérébelleux moyen183
4.1.2 Tegmentum pontique184
4.1.3 Structures somesthésiques185
4.1.4 Structures auditives et vestibulaires186
4.2 Noyaux des nerfs crâniens protubérantiels186
4.2.1 Noyau abducens (moteur oculaire externe, ESG-VI)187
4.2.2 Noyau facial (EVS-VII)189
4.2.3 Noyaux salivaires (EVG-VII et IX)191
4.2.4 Noyau sensitif principal du nerf trijumeau (ASG-V)192
4.2.5 Noyau moteur du trijumeau (EVS-V)194
5 Le mésencéphale194
5.1 Structures internes du mésencéphale194
5.1.1 Région tectale194
5.1.2 Pédoncule cérébelleux supérieur196
5.1.3 Substance grise péri-aqueducale (péri-épendymaire)197
5.1.4 Noyau rouge197
5.1.5 Substance noire197
5.1.6 Pédoncules cérébraux197
5.2 Noyaux des nerfs crâniens mésencéphaliques198
5.2.1 Noyau du pathétique (ESG-IV)198
5.2.2 Complexe oculo-moteur commun (ESG et EVG-III)199
6 Organisation de la formation réticulée (réticulaire)205
6.1 Noyaux du raphé206
6.2 Zone réticulaire médiale207
6.3 Zone réticulaire latérale208
6.4 Noyaux de relais cérébelleux209
6.5 Locus coeruleus209
Solution du problème clinique209
Questions de révision210
Réponses et explications210
Références211
Chapitre 5
Organisation thalamo-corticale213
1 Localisation et organisation du thalamus214
1.1 Noyau thalamique antérieur216
1.2 Noyaux thalamiques médiaux216
1.3 Noyaux latéraux du thalamus220
1.4 Noyau postérieur221
1.5 Corps genouillés latéral et médial222
1.6 Noyaux intralaminaires223
1.7 Noyau réticulaire223
1.8 Capsule interne224
2 Cortex cérébral225
3 Développement du cortex225
4 Cyto-architecture corticale226
4.1 Types cellulaires226
4.2 Neurotransmetteurs227
4.3 Stratification corticale228
4.4 Différences régionales229
4.5 Organisation en colonne229
4.6 Projections corticales231
5 Spécialisation fonctionnelle et symétrie bilatérale235
5.1 Cerveau dédoublé (Split-brain)235
5.2 Dominance hémisphérique236
5.3 Langage237
6 Cortex associatif241
6.1 Lobe pariétal241
6.2 Lobe temporal243
6.3 Lobe frontal244
Solution du problème clinique246
Questions de révision246
Réponses et explications247
Références247
Chapitre 6
Somesthésie249
1 Introduction au système somato-sensoriel (somesthésique)250
2 Fonctions de la peau250
3 Innervation de la peau251
3.1 Mécanorécepteurs tactiles253
3.2 Terminaisons kinesthésiques et nociceptives257
3.3 Discrimination tactile258
4 Systèmes des cordons postérieurs-lemniscus médial et trigémino-thalamique260
4.1 Organisation topographique261
4.2 Thalamus somesthésique261
4.3 Cortex somesthésique primaire (S.I)262
4.4 Cortex somesthésique secondaire (S.II)262
4.5 Connexions somesthésiques avec le cortex moteur263
5 Bases nerveuses de la douleur264
5.1 Afférences nociceptives264
5.2 Systèmes antéro-latéral et trigémino-thalamique265
5.3 Structures du cerveau antérieur impliquées dans la douleur267
5.4 Représentation thalamique de la douleur267
5.5 Représentation corticale de la douleur269
5.6 Modulation centrale de la douleur271
Solution du problème clinique273
Questions de révision274
Réponses et explications274
Références275
Chapitre 7
Système auditif277
1 Vue d'ensemble278
2 Propriétés physiques du son278
3 Organisation générale de l'appareil récepteur280
3.1 Oreille externe280
3.2 Oreille moyenne281
3.3 Oreille interne282
3.4 Cochlée282
3.5 Organe de Corti283
3.6 Transduction du son286
3.7 Codage tonal287
4 Anatomie centrale289
4.1 Noyaux cochléaires289
4.2 Noyaux olivaires supérieurs291
Colliculi inférieur et supérieur293
4.3 Corps genouillé médical294
4.4 Cortex auditif295
5 Aspects cliniques295
Tests diagnostiques296
Solution du problème clinique297
Questions de révision297
Réponses et explications297
Références298
Chapitre 8
Système vestibulaire299
1 Vue d'ensemble300
2 Organisation périphérique300
2.1 Organes otolithiques301
2.2 Canaux semi-circulaires302
2.3 Transduction303
3 Organisation centrale304
3.1 Projections centrales de l'appareil vestibulaire304
3.2 Autres projections afférentes vers les noyauxvestibulaires306
3.3 Projections vestibulaires de second ordre307
3.3.1 Projections ascendantes307
3.3.2 Projections commissurales309
3.3.3 Projections descendantes310
4 Signes cliniques et symptômes311
4.1 Mal des transports312
4.2 Vertiges et étourdissements312
4.3 Maladie de Ménière312
4.4 Nystagmus313
Solution du problème clinique314
Questions de révision314
Réponses et explications314
Références315
Chapitre 9
Sens chimiques317
1 Vue d'ensemble des sens chimiques318
2 Le sens chimique commun318
3 Vue d'ensemble de l'olfaction319
3.1 Épithélium olfactif319
3.2 Transduction olfactive320
3.3 Bulbe olfactif321
3.4 Projections centrales du bulbe olfactif323
3.5 Codage nerveux de la qualité des odeurs324
3.6 Aspects cliniques de l'olfaction325
4 Vue d'ensemble de la gustation326
4.1 Qualité gustative326
4.2 Bourgeons du goût (bourgeons gustatifs)327
4.3 Distribution des bourgeons gustatifs327
4.4 Sensibilité gustative régionale328
4.5 Transduction gustative329
4.6 Innervation des bourgeons gustatifs330
4.7 Projections gustatives centrales331
4.8 Codage qualitatif du goût331
4.9 Fonctions du système gustatif332
4.10 Aspects cliniques de la gustation333
Solution du problème clinique334
Questions de révision334
Réponses et explications334
Références335
Chapitre 10
Système visuel337
1 Vue d'ensemble du système visuel338
2 L'oeil338
2.1 Développement de l'oeil338
2.2 Anatomie de l'oeil340
2.2.1 Sclérotique et choroïde341
2.2.2 Cornée341
2.2.3 Iris341
2.2.4 Corps ciliaire341
2.2.5 Cristallin342
2.2.6 Rétine342
2.2.7 Épithélium pigmentaire343
2.2.8 Nerf optique343
2.2.9 Chambres liquidiennes de l'oeil343
2.3 Examen opthalmoscopique de l'oeil344
2.3.1 Rétinopathie diabétique345
2.3.2 Rétinopathie hypertensive et artérioscléreuse345
2.3.3 OEdème papillaire346
2.4 Formation de l'image sur la rétine346
2.4.1 Réaction d'accommodation-convergence347
2.4.2 Myopie et hypermétropie347
2.4.3 Presbytie348
3 La rétine et son organisation laminaire348
3.1 Photorécepteurs349
3.2 Phototransduction349
3.3 Comparaisons entre photorécepteurs à bâtonnet et àcône352
3.4 Fonctions de la rétine355
3.5 Champs récepteurs centre-périphérie356
3.6 Mécanismes des circuits358
4 Voies visuelles centrales360
4.1 Projections rétiniennes360
4.1.1 Voie visuelle primaire360
4.1.2 Voies visuelles secondaires360
4.2 Champs visuels361
4.3 Topographie des voies visuelles364
4.4 Déficits du champ visuel364
Trouble pupillaire afférent366
4.5 Corps genouillé latéral366
Comparaisons entre couches magno- et parvocellulaires367
4.6 Cortex visuel368
4.6.1 Cortex strié369
4.6.2 Cortex extrastrié372
5 Mécanismes oculo-moteurs373
5.1 Mouvements oculaires saccadiques373
5.2 Contrôle nerveux des mouvements oculairessaccadiques374
5.2.1 Centres de contrôle des regards horizontaux etverticaux374
5.2.2 Colliculus supérieur375
5.2.3 Aires oculaires frontales376
Solution du problème clinique376
Questions de révision376
Réponses et explications377
Références377
Chapitre 11
Système moteur379
1 Vue d'ensemble380
2 Contrôle cortical du mouvement380
2.1 Cortex moteur primaire381
2.2 Cortex prémoteur382
2.3 Aire motrice supplémentaire383
2.4 Cortex pariétal postérieur383
2.5 Projections descendantes du cortex moteur383
2.6 Lésions du cortex moteur384
3 Modulation du système moteur385
3.1 Ganglions de la base385
3.1.1 Anatomie macroscopique386
3.1.2 Noyaux d'afférences388
3.1.3 Noyaux d'efférences et voies388
3.1.4 Noyaux intrinsèques389
3.1.5 Aspects cliniques390
3.1.6 Modèles nerveux de la fonction des ganglions de la base392
3.2 Cervelet394
3.2.1 Vue d'ensemble394
3.2.2 Anatomie macroscopique394
3.2.3 Cytoarchitecture corticale396
3.2.4 Circuits corticaux398
3.2.5 Noyaux cérébelleux profonds400
3.2.6 Organisation fonctionnelle du cervelet401
3.2.7 Aspects cliniques404
Solution du problème clinique406
Questions de révision406
Réponses et explications406
Références407
Chapitre 12
Contrôle nerveux et neuroendocrinien des fonctions végétatives409
1 Vue d'ensemble410
2 Système nerveux végétatif410
2.1 Système nerveux sympathique (SNS)411
2.2 Système nerveux parasympathique (SNP)414
2.2.1 Contingent crânien416
2.2.2 Contingent sacré419
2.3 Système nerveux entérique (SNE)419
3 Fonctions végétatives419
3.1 Miction419
3.2 Érection et éjaculation421
3.3 Défecation421
3.4 Hypersensibilité de dénervation421
4 Organisation générale du système neuro-endocrinien421
4.1 Hypophyse422
4.2 Hypothalamus423
4.2.1 Hypothalamus antérieur ou supra-optique423
4.2.2 Hypothalamus moyen ou tubérien426
4.2.3 Hypothalamus postérieur ou mamillaire426
4.3 Voies afférentes et efférentes de l'hypothalamus427
4.4 Système porte hypothalamo-hypophysaire et faisceau tubéro-infundibulaire428
4.5 Hormones adénohypophysaires429
4.6 Hormones neurohypophysaires430
4.7 Fonctions du système hypothalamo-hypophysaire431
Solution du problème clinique434
Questions de révision434
Réponses et explications434
Références435
Chapitre 13
Système limbique437
1 Introduction au système limbique438
2 Vues historiques du système limbique438
Syndrome de Klüver-Bucy439
3 Régulation nerveuse du comportement émotionnel441
3.1 Anatomie du complexe amygdalien442
3.1.1 Organisation des noyaux442
3.1.2 Rôle de l'amygdale dans l'anxiété et la dépression443
3.2 Voies amygdalofuges444
3.3 Noyau accumbens et striatum ventral445
3.3.1 Dopamine mésolimbique et base neuronale de la récompense445
3.3.2 Abus de drogues446
4 Hippocampe447
4.1 Anatomie de la formation hippocampique447
4.1.1 Gyrus dentatus et hippocampe448
4.1.2 Subiculum449
4.1.3 Cortex entorbinal449
4.1.4 Circuits intrinsèques de la formation hippocampique449
4.2 Plasticité nerveuse de l'hippocampe450
4.2.1 Potentialisation à long terme451
4.2.2 Dépression à long terme452
4.2.3 Base cellulaire de la plasticité hippocampique452
4.2.4 Épilepsie du lobe temporal454
5 Rôle de l'hippocampe dans la mémoire455
5.1 Classifications de la mémoire455
5.2 Amnésie456
5.2.1 Amnésie antérograde456
5.2.2 Amnésie rétrograde457
5.3 Support nerveux de la mémoire459
5.3.1 Connexions hippocampiques corticales459
5.3.2 Projections hippocampiques sous-corticales461
Solution du problème clinique462
Questions de révision463
Réponses et explications463
Références464
Chapitre 14
Sommeil, coma et mort cérébrale465
1 Sommeil466
1.1 Activité nerveuse et électroencéphalographie466
1.2 États de conscience et EEG467
1.3 Évaluation clinique du sommeil468
1.3.1 Stades du sommeil468
1.3.2 Déroulement rythmique sommeil lent-sommeil paradoxal471
1.3.3 Rythmes circadiens472
1.4 Neuroanatomie du sommeil473
1.4.1 Interactions thalamo-corticales et synchronisation corticale473
1.4.2 Voies ascendantes du tronc cérébral et désynchronisation corticale475
1.5 Troubles du sommeil477
1.5.1 Insomnie478
1.5.2 Apnée du sommeil479
1.5.3 Narcolepsie479
2 Coma et mort cérébrale481
2.1 Base nerveuse de la conscience481
2.2 États comateux et autres perturbations globales des troubles de la conscience482
2.3 Diagnostics des états comateux482
2.4 Principales causes de coma483
2.4.1 Lésions structurales associées au coma483
2.4.2 Troubles toxico-métaboliques485
Solution du problème clinique486
Questions de révision486
Réponses et explications486
Références487
Bibliographie d'ouvrages en français489
Abréviations491
Index495