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.