Un gros cerveau vaut-il mieux qu un petit?

Transcription

1 Le cerveau

2 Un gros cerveau vaut-il mieux qu un petit? Grenouille : 0.1 g Chat : 30 g Macaque : 100 g Humain : 1400 g ( Anatole France : 1000 g, Tourgueniev : 2000 g) Eléphant ou baleine : 7 à 8 kg! Masse du cerveau / masse corporelle Evolution a sélectionné un gros cerveau mais Cerveau est très énergivore* : chez l humain, 25 % du sucre absorbé (2% de masse du corps) Cerveau des femmes plus petit, même en tenant compte de la taille * pompe Na+/K+ ATPase

3 Chez l humain, développement en particulier du cortex préfrontal : pour l élaboration de comportements et stratégies nouveaux pour échapper aux réflexes et routines Lésions : soumission anormale aux réflexes

4 Test de Stroop : Lisez à voix haute, le plus rapidement possible, la liste de mots ci-dessous vert bleu jaune rouge vert bleu rouge jaune vert bleu rouge jaune vert rouge bleu jaune vert bleu jaune rouge jaune bleu rouge vert jaune rouge jaune vert rouge bleu vert jaune rouge bleu vert jaune rouge bleu bleu jaune rouge jaune vert rouge bleu vert bleu rouge jaune vert

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7 Anatomie du cerveau

8 Protection du cerveau le cerveau est l organe le mieux protégé du corps le crâne offre protection mécanique méninges empêchent que le cerveau s abime contre l intérieur du crâne liquide céphalorachidien (LCR) ou cérébrospinal (LCS) amortit les chocs

9 Le liquide céphalorachidien (LCR): o est produit par les plexus choroïdes o remplit les ventricules o s écoule dans l espace sous arachnoïdien et dans le canal central de la moelle épinière o est réabsorbé dans le sang au niveau des villosités arachnoïdiennes

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13 A gauche : Image cérébrale d un homme de 44 ans qui souffrait d hydrocéphalie (accumulation de LCR) pour laquelle il n avait pas consulté depuis l âge de 20 ans. Il menait une vie normale (emploi, famille) même si son QI (75) n était pas très élevé. LV = Ventricule latéral Image d un cerveau normal

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16 Le tronc cérébral

17 Mémoire des mouvements

18 épithalamus (glande pinéale) Le thalamus L hypothalamus

19 Epithalamus (glande pinéale)

20 Assure l équilibre de notre milieu intérieur

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31 Hémisphère gauche Hémisphère droit Partie qui agit, qui exécute Langage Opérations logiques Traitement de séries d informations Activités de précision Détails auditifs et visuels Comparaison, réflexion, synthèse Aptitudes visuo-spatiales, perception des formes et de l espace Reconnaissance des visages,des expressions et des voix Sensibilité musicale et artistique Comprendre les histoires drôles

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33 La phrénologie ou étude des bosses du crâne, Franz Joseph Gall, fin du 18 ème siècle

34 Avant la neuroimagerie actuelle Méthodes indirectes : Dissections post-mortem suite à une lésion cérébrale localisée ( Aire du langage de Broca a été découverte ainsi) Destruction sélective de certaines régions cérébrales chez l animal Stimulations électriques appliquées directement sur le cerveau lors de neurochirurgie

35 Imagerie anatomique : Tomographie, rayons X (cat scan) pour détecter des lésions: o tumeurs o hémorragies o déformations congénitales par radiographie ou IRM IRM =Imagerie par résonnance magnétique

36 L imagerie fonctionnelle: mesure l activité de certaines régions du cerveau durant certaines tâches en recherche fondamentale : o pour comprendre le rôle de nos différentes structures cérébrales en clinique : o pour diagnostiquer des foyers épileptiques o avant des opérations chirurgicales (identifier des aires à sauvegarder)

37 L'électroencéphalographie L électroencéphalographie (EEG) permet d amplifier l activité électrique générées par les neurones. En effet, plusieurs fonctions cognitives ou motrices produisent des patterns d activité neuronale caractéristiques qui provoquent une signature particulière sur l électroencéphalogramme. L EEG mesure donc l activité neuronale globale et continue du cerveau grâce à des électrodes collées à la surface du cuir chevelu. Les ordinateurs actuels permettent d analyser l activité cérébrale captée par plusieurs douzaines d électrodes situées à différents endroits sur le crâne.

38 EEG pris lors d une crise d épilepsie L EEG offre une excellente résolution temporelle et un coût relativement moins élevé que l IRMf ou le PET scan, mais sa résolution spatiale demeure toutefois pauvre. Malgré tout, l EEG peut aider à diagnostiquer des foyers épileptiques, des tumeurs cérébrales, des lésions, des caillots, etc. Il aide aussi à trouver l origine de migraines, de problèmes d étourdissements, de somnolence, etc.

39 Le magnétoencéphalographie (MEG) permet de voir le cerveau en action en mesurant les faibles champs magnétiques provenant de l activité électrique enregistre l activité en temps réel non invasif, moins bruyant et inconfortable que IRMf utilisé en médecine pour détecter des foyers d épilepsie et les zones à épargner lors de chirurgie

40 L IRM fonctionnelle

41 L IRMf (imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle) Avantage : 1 seule machine pour IRM anatomique et IRMf on peut faire des correspondances anatomo-fonctionnelles

42 IRM fonctionnelle (IRMf )et effet BOLD Effet paramagnétique de la déoxy hémoglobine (déoxy-hb) > oxy-hémoglobine (oxy-hb) une région active du cerveau aura besoin de plus d O 2 et de glucose vasodilatation on peut mesurer l augmentation de déoxy-hb, env.4 secondes après activation

43 En soustrayant par la suite l intensité des différentes régions de cette image d une autre qui a été préalablement enregistrée avant la tâche à accomplir, on observe une différence dans certaines zones qui «s allument» aux régions les plus irriguées et donc les plus actives au niveau de l activité neuronale. Résonance magnétique fonctionnelle d une femme de 24 ans durant une tâche de génération de mots.

44 Images cérébrales des mouvements réels et imaginaires. bouger la main droite imaginer bouger la main droite coupe haute coupe médiane

45 La tomographie par émission de positons (TEP) On injecte au sujet une solution contenant un élément radioactif (glucose, eau) Davantage de radioactivité sera émise des zones cérébrales les plus actives à cause de la vasodilatation qui amène plus de solution radioactive dans ces régions.

46 TEP (tomographie par émission de positons) Une écoute subjective ou analytique d une même pièce de musique par le même sujet active préférentiellement l hémisphère droit ou l hémisphère gauche moins bonne résolution que IRMf meilleur contraste de couleur (+chaudes = +actives) dégradation rapide de la radioactivité temps d expérience limité

47 Comparaison entre les différentes techniques de neuroimagerie

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49 Pourquoi les chimpanzés ne parlent-ils pas? Cherché le «gène de la parole» dans les 2% du génome qui nous séparent Trouvé grâce à des anomalies du langage chez certains enfants, et dans certaines familles. Gène FOXP2 identifié, sur le chromosome 7 Gène régulateur (module cascade d autre gènes), importance dans le développement du cerveau. FOX P2 apparu très tôt dans l évolution 3 a.a de différence avec la souris, 2 avec le chimpanzé. Mutation se serait produite chez l humain il y a ans (début d H.Sapiens ), et s est très rapidement répandue! C est le langage qui nous a rendu «intelligents», et non pas le contraire!

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51 In: «Pourquoi les chimpanzés ne parlent pas. Et 30 autres questions sur le cerveau de l homme», Laurent Cohen, Odile Jacob eds, p.70

52 In: «Pourquoi les chimpanzés ne parlent pas. Et 30 autres questions sur le cerveau de l homme», Laurent Cohen, Odile Jacob eds

53 Amygdale et peur L amygdale est activée même lorsque l image effrayante est montrée trop brièvement pour que le sujet d expérience l ait perçue consciemment.

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56 Grâce au croisement partiel des voies visuelles, chaque hémisphère reçoit exclusivement les images de la moitié opposée du champ visuel

57 IRMf du cortex visuel