PLAN DU COURS 2
IV Données Neurobiologiques
1.Origine des données
2.Théorie de Cannon et Bard
3.Système Nerveux Autonome et réponse émotionnelle
4.Hypothalamus et Thalamus
5.Circuit de Papez (deux structures supplémentaires
cortex cingulaire et hippocampe)
2. Théorie de Cannon et Bard
Lésions corticale Sensibilitéaux stimuli
« Pseudo-rage »
Activation SNA
Lésion corticale+ lésion hypothalamus ou thalamus Pas de manifestations
émotionnelle
Le cortex joue un rôle inhibiteur sur des structures qui induisent les réponses émotionnelles (quand cette inhibition est levée, les manifestations se produisent)
Thalamus Hypothalamus
Inhibition
Expérienceémotionnelle
Activation SNA:Réponseémotionnelle
3. Système Nerveux Autonome (végétatif) et réponse émotionnelle
L’organisme a besoin de maintenir certains paramètres constants (ex. la température interne) et pour cela il doit s’adapter aux changements externes.
L’organisme peut avoir besoin de faire varier certains paramètres internes (comme la teneur en molécules énergétiques dans le sang) lorsque notre activité change (comme un effort physique).
a) Fonctions du SNA
Le système nerveux autonome joue un rôle important dans ces régulations
Il va activer ou inhiber le fonctionnement d’organes ou de glandes
Le maintien de la constance du milieu intérieur (homéostasie)La motricité et sensibilité viscérales,Le système neuro-vasculaire et neuro-endocrinien.
Exemples:augmentation de la pression artérielle (neuro-vasculaire)modifier le tractus intestinal et les sécrétions (motricité viscérale)induire la libération d’hormones (neuro-endocrinien)
…accélération du rythme cardiaque et respiratoiredilatation de la pupille, augmentation de la sudation...
b) Anatomie du SNA
Centres supérieurs: hypothalamus
Le SNA. organes internes et leur enveloppes(glandes…intestins, cœur….)
SNA
Système sympathique (orthosympathique)
Système parasympathique
SYMPATHIQUE PARASYMPATHIQUE
Moelle épinière thoracique et lombaire
Bulbe, pont et mésencéphale
Moelle épinière sacrée
MoelleépinièreT1-L3
Fibrespré-ganglionnaires
Neuronepost-ganglionnaire
Ganglion para-vertébral
Ganglion pré-vertébral
Chaîne sympathique para-vertébrale
Neuronepré-ganglionnaire
Fibrespost-ganglionnaires
Vaisseaux sanguins, Glandessudoripares, muscles érecteurs des poils
Nerf rachidien
Rameau communicantblanc
Cœur, Estomac, Intestins…
Système nerveux autonomeconnexions neuronales dans le système sympathique
(partie motrice)
Vaisseaux sanguinsmuscles érecteurs despoilsglandes sudoripares
Moelle épinière
Chaînes para-vertébrales (ganglions)
Ganglionpré-vertébral
Pupille et glandes lacrymales
Glandes salivaires
Cœur
Arbre bronchique
Estomac
Intestin grêle
Gros intestin
Conduit déférent
Glande surrénale
Innervation sympathiquedes organes et leursenveloppes
Moelle épinière
Chaînes para-vertébrales (ganglions)
Ganglionpré-vertébral
Pupille et glandes lacrymales
Glandes salivaires
Cœur
Arbre bronchique
Estomac
Intestin grêle
Gros intestin
Vaisseaux sanguinsmuscles érecteurs despoilsglandes sudoripares
Conduit déférent
Glande surrénale
Innervation sympathiquede vaisseaux, muscles érecteursdes poils et glandes sudoripares
Innervation parasympathique
Mésencéphale
Pont
Bulbe
Moelleépinière
sacrée
Nerfs crâniensNoyaux desnerfs crâniens
Nerfs pelviens
glandes
cœur
arbre bronchique
estomac, intestin grêle
gros intestin
vessie
tissus érectiles
Œil, constriction pupille
Neurotransmetteurs impliqués dans le SNA
Les neurones pré-ganglionnaires libèrent de l’acétylcholine (sympathique et parasympathique).
Les neurones post ganglionnaires
du système parasympathique: acétylcholine
du système sympathique: noradrénaline (sauf pour les glandes sudoripares, les vaisseaux sanguins et les muscles des poils)
Thalamus droit
Thalamusgauche
Cervelet
Hypothalamus
4. Thalamus et HypothalamusPosition générale de ces structures du diencépahle
a) L’hypothalamus
Hypothalamus
Plusieurs noyaux composent l’hypothalamus. Les corps mamillaires sont souvent associés avec la structure.
Pédonculemamillaire
Amygdale
Hippocampe
Strie terminale
Fornix
Faisceau médian du télencéphale
Hypothalamus
pédonculemamilaire
Connexions de l’hypothalamus
Il reçoit des influx olfactifs, gustatifs, viscérosensibles et somatosensibles
Il a des connexions avecL’hippocampeL’amygdaleLe septum
Mais aussi…la formation réticulée,les noyaux du tronc cérébral,le putamen,le pallidum,le noyau caudé etle thalamus
Et encore…Le cortex cingulaire et pré-frontal
Ses connexions avec ces structures sous-corticales, corticales, le SNA et le système endocrinien lui confèrent une place importante dans le processus émotionnel et en particulier dans les réponses émotionnelles.
Avec la formation réticulée
Avec le putamen, le pallidum et le noyau caudé
Avec l’hypophyse
Avec le SNA Réponses physiologiques
Éveil
Schémas moteurs
Réponses endocriniennes (stress émotionnel)
Lésion Abolition ou augmentation de la soif ou de la faim
Passivité
Stimulation Comportements comme celui de boire, manger, attaque, défense, accouplement….
Chez l’animal
Chez l’être humain
Des lésions (tumeur, traumatisme physique, dégénérescence…) peuvent engendrer différents types de symptômes selon leur localisation.
Irritabilité, euphorie, activité générale
Perturbation de la régulation de la prise alimentaire et hydrique (dans un sens ou l’autre selon la localisation) et des comportements sexuels.
B) Le thalamus
AmygdaleThalamus
Hippocampe
Noyau caudéPutamen Localisation générale
Le thalamus est une structure relais traitant les informations avant qu’elles n’atteignent le cortex et/ou les structures sous corticales.
Il joue aussi un rôle de contrôle des informations provenant du cortex.
Ses connexions avec le cortex (par ex. pré frontal, cingulaire), avec des structures sous corticales (ex. l’hypothalamus…) ou encore l’hippocampe lui confèrent une place importante dans de nombreux systèmes (ex. émotionnel).
Sa lésion induit (entre autres) une baisse de la réactivité émotionnelle.
Des fonctions multiples et variées….
Exemple du Stress
L’hypothalamus joue un rôle dans le stress émotionnel via le SNA qui active le système endocrine.
En activant la médullo surrénale il provoque la libération d’adrénaline et noradrénaline.
Globalement les effets de cette libération préparent l’organisme à répondre d’un point de vue comportemental:Mobilisation du glycogèneDilatation des bronchiolesAugmentation de la pression artérielleAugmentation du rythme cardiaqueAugmentation de la vigilance
Un stress prolongé induit la libération d’autres hormones (hypothalamus-hypophyse-cortico surrénales) comme le cortisol (glucocorticoïde)
Elles ont des effets bénéfiques à court terme mais néfastes à long terme
5. Le Circuit de Papez (1937)
Hippocampe
A partir de données anatomiques et cliniques il établit qu’un ensemblede structures interconnectées sont impliquées dans les processusémotionnels.
Gyrus cingulaire
Noyau thalamique antérieur
Hypothalamus + corps mamillaires
Hippocampe
Fimbria-fornix
CortexCingulaire
Thalamus
Faisc. mamilo-thalamique
CORTEXExpérience émotionnelle
Expression émotionnelle
Corps mamillaires
Fimbria-fornix
Hypothalamus
a. Le circuit de Papez proprement dit
Le lobe limbique
Cortex cingulaire
Formation hippocampique
b) Le cortex cingulaire
Cortex cingulaire
Situation générale
Le gyrus cingulaire a des connexions avec des structures corticales (ex. pré frontal), l’hippocampe, des structures sous corticales (amygdale, thalamus…) et le SNA.
Chez l’animal Docilité accrue et diminution des contacts sociaux
Chez l’être humain Instabilité émotionnelle, changements de la personnalité,
Activité modifiée les phases maniques et dépressives
Les études utilisant la neuroimagerie fonctionnelle montrent une activation de la structure dans des tâches engageant à la fois un processus cognitif et émotionnel.
Shafritz et al., 2006
Tâches: Appuyer sur une touche (ou pas) en fonction d’une consigne différente dépendant de la tâche (Go/No Go).
Sujets: hommes (6) et femmes (7) âgés de 17 à 27 ans sans antécédents neurologiques ou psychiatriques.
Matériel: IRMf + écran pour visionner des images
Appuyer (ou pas) si une lettre apparaîtAppuyer (ou pas) si un visage gai apparaîtAppuyer (ou pas) si un visage triste apparaît
L’inhibition de la réponse impliquant un processus cognitif émotionnel et une stimulation émotionnelle induit une activation du cortex cingulaire antérieur.
Il pourrait jouer un rôle (avec d’autres structures) dans l’évaluation et/ou la réévaluation qui précède une inhibition de réponse.
L’hippocampe et la formation hippocampique
Hippocampe Hippocampe
septumCortex cingulaire
fornix
Hypothalamus
Amygdale Corpsmamillaires
Thalamus
Putamen
Hypothalamus+
corps mamillaires
Amygdale
Afférences corticales et sous corticales via le cortex parahippocampique.
Connexions avec l’amygdale.
Connexions avec l’hypothalamus, les corps mamillaires, l’aire septale et le thalamus.
Connexions avec le cortex cingulaire et orbitofrontal
Par les fibres de la fimbria et du fornix
La Fimbria-fornix
Lobe frontal
Lobe temporal
Corps calleux
Corps du fornix
Corps mamillairesHippocampe
fornix
Fimbria
Aire septale
fornix
fimbria
fornix
L’hippocampe est une structure centrale dans certains systèmes de mémoire.
La modulation de son fonctionnement par l’activité endocrine liée aux émotions mais aussi par l’activité de structures comme l’amygdale joue un rôle dans l’impact des émotions sur la mémoire.
Il permet le traitement des informations provenant du cortex pour la mémoire à court terme puis pour la consolidation, le stockage à long terme dans les aires corticales.