HISTOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX

1. HISTOLOGIE DU SYSTÈME NERVEUX MI3Bayley’s +VodkaFéeMne Rouleau 7/12/10 Elle pose à l’examen des QCMs ( dont il est possible qu’elle donne des exemples aux prochains cours) Suit les diapo de la prof obtenues à la fin du cours; elle n’a fait que les lire, nous on recopiait touut..

2. Histologie Système Nerveux Central • Première partie: 1) Les cellules du système nerveux (rappel!) 2) Les tissus nerveux (Histologie et Fonction) - Moëlle épinière - Tronc cérébral, Cervelet - Cortex cérébral 3) Exemples de pathologies

3. système nerveux Vaste ensemble fonctionnel: • Central (cerveau, moëlle épinière) • Périphérique (filets nerveux viscères, membres) 2 grands types de cellules Neurones: Cellules « nobles » Activités fonctionnelles variées Cellules gliales: Soutien physique (charpente) Support métabolique

4. Axones Gaine de myéline (lipide) couleur blanche • En macroscopie: Substance grise et Substance blanche Corps cellulaires neurones Selon les régions du système nerveux: Proportion et répartition différente substance grise et substance blanche

5. Histologie du tissu nerveux • Coupe de moëlle épinière • Coupes tronc cérébral - bulbe, protubérance • Cortex cervelet • Coupe de cortex cérébral

6. 1- Moëlle épinière • Cordon de système nerveux central substance grise +++ au centre substance blanche périphérie +

7. Moelle épinière: Vue générale SILLON DORSAL MEDIAN • Plusieurs sillons (4): Sillon ventral médian, profond Sillon dorsal médian, petit Sillon dorso latéral, entrée racines nerveuses Sillon ventro latéral, sortie racines nerveuses • Commissure centrale SG: Canal de l’épendyme, LCR SILLON DORSO LATERAL SUBSTANCE BLANCHE SILLON VENTRO LATERAL SUBSTANCE GRISE Cornes SILLON VENTRAL MEDIAN Ependyme

8. Moelle épinière:substance grise Corps cellulaires neurones moteurs et sensitifs Organisation +++ Neurones moteurs ventral Neurones sensitifs dorsal • CORNES VENTRALES: corps cellulaires neurones moteurs « motoneurones » • CORNES DORSALES: Petits neurones sensitifs 2ème ordre • CORNES LATÉRALES: Corps cellulaires neurones sympathiques efférents pré ganglionnaires (dorsal, lombaire supérieur) CORNES DORSALES CORNES LATERALES D L V CORNES VENTRALES Cornes CORNES VENTRALES

9. Moelle épinière:substance blanche Fibres sensitives ascendantes et motrices descendantes SB: Partie postérieure et ventro latérale SB postérieure: Cordons SB POSTÉRIEURE: « Cordons » Fibres ascendantes sensitives Vibration, proprioception et toucher discriminatif • SB VENTRO LATÉRALE: • Fibres ascendantes: sensitives • Faisceau spino thalamique latéral (douleur, T°) • Faisceau spino thalamique ventral (toucher superficiel) • Fibres descendantes: motrices • Faisceau cortico spinal SB ventro latérale

10. SILLON DORSAL MEDIAN SILLON DORSO LATERAL SUBSTANCE BLANCHE D L V SILLON VENTRO LATERAL SUBSTANCE GRISE SILLON VENTRAL MEDIAN

11. Corne antérieure Motoneurones Corne postérieure Petits neurones sensitifs

13. CERVICAL DORSAL Augmentation volume De bas en haut Fibres de + en + nombreuses SACRE

14. Pathologies moëlle épinière • Rares • Maladies dégénératives: Sclérose latérale amyotrophique • Traumatismes ++++

15. Traumatismes moelle épinière Déficit moteur et sensitif, en deça étage impliqué • rachis lombaire: - paraplégie motrice, sensitive (membres inférieurs) • rachis dorsal: - paraplégie motrice et sensitive - paralysie neurones sympathiques (tube digestif, appareil urinaire) • rachis cervical: tétraplégie (membres supérieurs, inférieurs)

16. Traumatismes moelle épinière • Phase aigue: -œdème, quelques minutes après impact (1 semaine) - nécrose neurones (4 à 5h) - réaction inflammatoire (24 à 48h): astrocytes, cellules microgliales (résorption des dégâts) • Phase chronique: - production tissu fibreux réparation

17. Programmes de recherche +++ réparation tissu nerveux Pronostic: Repousse axonale, restauration activité volontaire • Travaux expérimentaux In Vitro: Culture limitée motoneurones Humains: - Rat: limité (8j, 15j) • Travaux In Vivo: Souris ++ Repousse axone compromise fibrose: Cicatrice gliale

18. 2- Tronc cérébral Bulbe + Protubérance annulaire Substance Blanche ++++ Zone passage fibres axonales Longitudinales Transversales Substance Grise: Corps cellulaires de neurones groupés « noyaux »

19. Noyau XII Faisceau lemniscal Complexe olivaire Pyramides Bulbe Partie basse tronc cérébral Substance Blanche +++ • Pyramides:« faisceau pyramidal » Fibres longitudinales groupées (cortex moteur) motrices descendantes Croisement ligne médiane (décussation) • Lemniscus: « faisceau lemniscal » Faisceau fibres sensitives ascendantes Relai cordons postérieurs (thalamus) Substance Grise + • Noyau olivaire principal, dorsal, médian • Noyau XII(grand hypoglosse) VENTRAL

20. Partie ventrale Faisceau cortico spinal et noyau olivaire

21. Noyau olivaire transmission stimuli afférents (cerveau, moëlle) cervelet

22. Partie dorsale Noyaux paires craniennes: XII

23. Protubérance Partie moyenne tronc cérébral: En avant cervelet partie ventrale (volumineuse), partie dorsale (petite) ventral Substance blanche +++ Fibres dispersées Longitudinales et transversales Substance grise +++ Corps neurones pont Noyaux paires crâniennes dorsal

24. Protubérance Substance blanche: fibres entrecroisées • Fibres longitudinales descendantes cortex moteur (groupées pyramides) • Fibres transversales fibres corticales descendantes, synapse noyaux pont Jusqu’au cervelet via pédoncule cérébelleux moyen • Pédoncules cérébelleux inférieur, moyen, supérieur (afférentes, efférentes cervelet) Fibres transversales Corticales descendantes Fibres longitudinales Descendantes motrices PCM Relai noyaux pont Pyramides

25. Protubérance Substance grise • Corps cellulaires neurones du « pont » Synapses fibres descendantes (cervelet) • Corps cellulaires paires craniennes Partie dorsale Trijumeau (V) Moteur oculaire externe (VI) Facial (VII) Noyaux paires crâniennes Neurones du pont

26. Fibres entrecroisées Neurones du pont

27. 3- Cervelet Vermis, 2 hémisphères: • SG :Cortex périphérie, circonvolutions ramifiées, « foliée » noyaux (4) substance blanche • SB (médullaire): centrale hémisphères vermis Partie dorsale protubérance

28. Cortex cérébelleux: 2 grands types de cellules • Neurones de Purkinje peu nombreuses, volumineux corps cellulaire dendrites: nombreux, ramifications+++ axone: unique, trajet descendant, visible • Neurones granulaires « grains » Corps cellulaire petite taille Petits dendrites Axones: fin, amyélinique, trajet ascendant

29. Cortex cérébelleux: « agencement en 3 couches » • Première Couche (externe): Moléculaire faiblement cellulaire • Deuxième couche: Neurones de Purkinje assise discontinue dendrites: ramifications+++ moléculaire axone: traverse la couche des grains • Troisième Couche (interne): Granulaire Très nombreux Petits dendrites Axones: remontent couche 1, trajet parallèle Connections dendrites Purkinje

30. Cortex cérébelleux SG: Cortex à « 3 couches »

31. Noyau dentelé

32. Fonction cervelet, connections Contrôle tonus musculaire Intégration mouvement, Equilibre Afférences (supérieures, inférieures) Pédoncule cérébelleux moyen et inférieur Connections - Couche 3 (dendrites neurones granulaires) - Couche 1 (dendrites neurones Purkinje) Efférences: axones neurones purkinje (relai noyaux gris) Vermis: statique; hémisphères: tonus, coordination

33. Fonction cervelet, connections Contrôle tonus musculaire Intégration mouvement, Equilibre + - Fonctions des cellules Grains « glutamate » Synapses activatrice conduction Neurones Purkinje « gaba » Cellules inhibitrices conduction

34. Pathologies du cervelet Peu fréquentes • Pathologies affectant cellules: alcool, lithium (cellules purkinje) • Pathologies affectant tout le cortex: Maladies dégénératives: tardives, progressives Hypoplasies cervelet: congénitales Clinique: « Ataxie » difficulté station debout immobile (oscillation, écartement pieds) Démarche festonnante, embardées « pseudo ébriété » Hypotonie repos, défaut coordination mouvements, tremblement..

35. 4- Le cerveau • 2 hémisphères Circonvolutions substance grise (cortex) Masse centrale substance blanche (fibres axonales efférentes, afférentes cortex) • Architecture Mammifères: - Cortex à 6 couches « Néo cortex » 90% aires motrices, sensitives, associatives - Cortex à 3 couches 10%, lobe limbique (rhinencéphale, hippocampe)

36. Hiérarchie des centres nerveux cortex Autonomie relative: Fonctions automatiques structures sous corticales • Cortex hippocampique: « archicortex » • stade développement poissons, amphibiens « cerveau instinctif, reflexe » • Cortex du rhinencéphale: « paléocortex » • Gyrus cingulaire + cortex entorhinal • stade développement reptiles, oiseaux « cerveau impulsif, automatique » • Néo cortex: stade évolutif des mammifères • « cerveau conscient, rationnel chez l’homme Cerveau humain: 3 stades évolutif SN Structure la plus récente (néo cortex), domine les précédentes mais avec conservation de leurs fonctions

38. 4- Cerveau • Cytoarchitectonique Néo cortex: - 2 grands types de neurones (6 en tout) - Agencement en 6 couches . Pas de démarcation nette entre les couches . Différences entre morphologie, taille, densité des neurones . Variation d’une région corticale à l’autre, selon épaisseur du cortex, sa fonction

39. 2 grands types: cellules pyramidales et cellules granulaires 1) Les cellules pyramidales Corps cellulaire en forme de « pyramide » Sommet: surface cortex Axone: base, traverse substance blanche Dendrites: multiples: - 1 épais, ramifié surface, - plusieurs petits, ramifications latérales Taille: variable - petites, surface - grandes, profondeur grands motoneurones cortex moteur « Cellules de Betz » DENDRITES Neuromédiateur:Glutamate, excitateur AXONE RAMIFIE

40. 2 grands types: cellules pyramidales et cellules granulaires 2) Neurones granulaires Petites cellules étoilées « grains » Dendrites: multiples, courts, forme étoilée Axone: petit vertical Médiateur: GABA, inhibiteur excitabilité

41. Autres types cellulaires 4) Cellules fusiformes Fuseau, perpendiculaire surface Dendrites: multiples, ramifiés Axone: unique, remonte vers la surface 3) Cellules de Martinotti Petites cellules polygonales Dendrites: peu nombreux, courts Axone: fin, vers surface, cheminement horizontalement 5) Cellules de Cajal Horizontales, fusiformes, parallèle surface Couche superficielle cortex Axone: synapses avec cellules pyramidales

42. I II III IV V VI Différentes couches corticales:6 assises, avec alternance principaux types de cellules • Couche I: Plexiforme Rares noyaux: cellules de Cajal Dendrites, axones des neurones corticaux (synapses) • Couche II: Granulaire externe Population dense neurones granulaires petites cellules pyramidales • Couche III: Pyramidale externe cellules pyramidales taille moyenne

43. I II III IV V VI Différentes couches corticales:6 assises, avec alternance principaux types de cellules • Couche IV: Granulaire interne Couche dense Neurones granulaires tassés • Couche V: Pyramidale interne « ganglionnaire » Volumineuses cellules pyramidales Petites cellules étoilées Cellules martinotti • Couche VI: Multiforme Mélange cellules petites taille: cellules étoilées, cellules pyramidales, cellules de martinotti

44. I II III IV V VI Différentes couches corticales II I III IV V VI

45. Détails morphologiques couche V Grandes cellules pyramidales: Cellules de BETZ

46. Principes fonctionnels Caractère complexe connections synaptiques (une cellule, établissement de synapses avec + de 100 cellules) • UF disposition verticale orientation générale dendrites axones • Fibres afférentes: synapse partie superficielle cortex dendrites de neurones, corps cellulaires sont profonds • Fibres efférentes: axones cellules pyramidales ramifications, communications avec autres neurones (granulaires) • Fonctions cellulaires: grains (gaba ergiques) inhibiteurs conduction cellules pyramidales (glutamate) activatrices

47. Principes fonctionnels - - - + + + FIBRES AFFERENTES FIBRES EFFERENTES

48. En résumé • Système nerveux: substance grise: corps cellulaires neurones substance blanche: fibres myéliniques • Moelle, tronc cérébral: substance blanche (périphérie), grise (centre) organisation: ventral moteur - dorsal: sensitif • Cerveau, cervelet: substance grise: périphérie: assises cellulaires 2 grands types de cellules: fonctions antagonistes

49. Quelques exemples de pathologies (en dehors pathologies vasculaires) • Neurones: « Maladies neuro dégénératives » âge avancé toutes les parties SNC (cortex, noyaux gris, moëlle) • Astrocytes: tumeurs malignes • Substance blanche maladies de la myéline

50. Ex: Maladie Alzheimer Dégénérescence neurones corticaux Maladie progressive, perte progressive et irréversible fonctions mentales: • 24 M personnes (monde) • Cause: facteurs environnementaux, troubles métaboliques, prédisposition génétique • Cliniquement: - 1er symptômes: amnésie récente - puis: troubles langage, organisation mouvements, reconnaissance…. - fin: altérations fonctions motrices, neuro végétatives….