Macro architectureEdit
Le cerveau humain d’un adulte pèse en moyenne environ 1,4 kg, avec une taille (volume) d’environ 1130 cm3 chez les femmes et 1260 cm3 chez les hommes, bien qu’il existe d’importantes variations individuelles. Les hommes ayant la même taille et la même surface corporelle que les femmes ont en moyenne un cerveau plus lourd de 100 grammes, bien que ces différences ne soient en aucun cas liées au nombre de neurones de matière grise ou aux mesures générales du système cognitif.
Les Néandertaliens avaient un cerveau plus grand à l’âge adulte que les humains modernes.
Le cerveau est très mou, présentant une consistance similaire à la gélatine molle ou à un tofu cohérent. Bien qu’elle soit connue sous le nom de « matière grise », l’écorce est beige rosé et légèrement blanchâtre à l’intérieur. À l’âge de 20 ans, un homme a environ 176 000 km d’axones myélinisés dans son cerveau et une femme environ 149 000 km.
Caractéristiques généralesedit
Les hémisphères cérébraux forment la majeure partie du cerveau humain (télencéphale) et se trouvent au-dessus des autres structures du crâne.
Les hémisphères droit et gauche sont approximativement symétriques, mais la gauche est légèrement plus grande. Ils sont séparés par la fissure médiale profonde. Ils sont recouverts d’une couche corticale sinueuse, le cortex cérébral, formée de matière grise.
En bas des principaux composants du tronc cérébral.
À droite le cervelet (en rouge).
Les structures sous-corticales du cerveau humain comprennent l’hippocampe, les ganglions de la base et le bulbe olfactif.
Sous le télencéphale se trouve le tronc cérébral. Derrière le tronc cérébral se trouve le cervelet.
Cortezedit
La caractéristique dominante du cerveau humain est la corticalisation. Le cortex cérébral, la couche externe de matière grise dans le cerveau, ne se trouve que chez les mammifères.
Les structures sous-corticales présentent des modifications qui reflètent la tendance à la corticalisation. Le cervelet, par exemple, a une zone médiane reliée principalement aux zones motrices sous-corticales et une zone latérale reliée principalement au cortex. Chez l’homme, cette zone latérale occupe une fraction beaucoup plus importante du cervelet que chez la plupart des autres espèces de mammifères.
Le cortex cérébral est essentiellement une couche de tissu neural et de fibres nerveuses, repliée de manière à permettre à une grande surface de s’insérer dans les limites du crâne. Chaque hémisphère cérébral a une superficie totale d’environ 1200 cm2.
Les anatomistes appellent chaque pli du cortex un sillon, et la zone lisse et bombée entre les sillons un gyrus. La plupart des cerveaux humains présentent un schéma de pliage similaire, mais il existe de nombreuses variations dans la forme et l’emplacement des plis qui rendent chaque cerveau unique. Cependant, le motif est suffisamment cohérent pour que chaque pli principal reçoive un nom, par exemple le « gyrus frontal supérieur » ou le « sillon postcentral ». Les caractéristiques du repliement profond dans le cerveau humain, telles que le sillon latéral et le cortex insulaire, sont présentes chez presque tous les sujets normaux.
Lobesdit
Les anatomistes divisent classiquement chaque hémisphère en six lobes, le lobe frontal, le lobe pariétal, le lobe occipital, le lobe temporal, le lobe insulaire et le lobe limbique. La seule limite notable entre les lobes frontal et pariétal se trouve dans le sillon central, un pli profond qui marque la ligne entre le cortex somatosensoriel primaire et le cortex moteur primaire.
Micro architectureEdit
On a estimé que le cerveau humain contient 80 milliards (1010) de neurones, dont environ 10 milliards (1010) sont des cellules corticales pyramidales (en). Ces cellules transmettent les signaux à travers 1000 billions (1015) de connexions synaptiques.
Le cerveau contrôle et régule les actions et les réactions du corps. Il reçoit en permanence des informations sensorielles, analyse rapidement ces données puis répond, contrôlant les actions et les fonctions du corps. Le néocortex est le centre de la pensée, de l’apprentissage et de la mémoire d’ordre supérieur. Le cerveau et le cervelet travaillent ensemble, car le premier envoie des signaux, tandis que le cervelet coordonne ce mouvement.
Divisions fonctionnellesmodifier
Les chercheurs du Cortex le divisent en trois catégories fonctionnelles. Les zones sensorielles primaires, qui reçoivent des signaux des nerfs sensoriels et les envoient à travers des noyaux relais dans le thalamus. Les zones sensorielles primaires comprennent la zone visuelle du lobe occipital, la zone auditive primaire dans le lobe temporal et le cortex insulaire, et la zone somatosensorielle dans le lobe pariétal.
La deuxième catégorie est la zone motrice primaire, qui envoie des axones aux motoneurones du tronc cérébral et de la moelle épinière. Cette zone occupe l’arrière du lobe frontal, juste en face de la zone somatosensorielle.
La troisième catégorie comprend les parties restantes du cortex, appelées zones d’association. La quantité d’écorce d’association, par rapport aux deux autres catégories, augmente considérablement à mesure que nous passons de mammifères simples à des mammifères plus complexes, tels que les chimpanzés et les humains. Ces zones reçoivent des informations entrantes des zones sensorielles et des parties inférieures du cerveau et sont impliquées dans le processus complexe que nous appelons la perception, la pensée et la prise de décision.
Citoarchitectureedit
Différentes parties du cortex cérébral sont impliquées dans différentes fonctions cognitives et comportementales.
La majeure partie du cortex appelé néocortex comporte six couches. Mais toutes les couches ne sont pas évidentes dans tous les domaines, et même lorsqu’une couche est présente, son épaisseur et son organisation cellulaire peuvent varier.
Plusieurs anatomistes ont construit des cartes des zones corticales, basées sur des variations d’apparence au microscope appelées cytoarchitecture du cortex cérébral. L’un des schémas les plus couramment utilisés est appelé Zones de Brodmann, qui divise le cortex en différentes zones et attribue un nombre à chacune; par exemple, l’aire de Brodmann 1 est le cortex somatosensoriel primaire et l’aire de Brodmann 17 est le cortex visuel primaire.
Topographiedit
De nombreuses zones cérébrales étendues de Brodmann ont leur propre structure interne complexe et sont organisées en « cartes topographiques », où des sections contiguës du cortex correspondent à des zones contiguës du corps.
Article principal du cortex moteur: Cortex moteur primaire
Dans le cortex moteur primaire, les zones innervant chaque partie du corps sont dérivées d’une zone distincte, où les parties du corps adjacentes sont représentées par des zones adjacentes. Cependant, cette représentation « somatotopique » n’est pas répartie proportionnellement: la tête, est représentée par une région environ trois fois plus grande que la surface pour tout le dos et le tronc. Les zones motrices des lèvres, des doigts et de la langue sont particulièrement grandes, compte tenu de la taille proportionnelle des parties du corps qu’elles représentent.
Cortex visuel
Dans les zones visuelles, les cartes sont rétinotopiques (en), c’est-à-dire qu’elles reflètent la topographie de la rétine, la couche interne de l’œil. La représentation est inégale : la fovéa, la zone au centre du champ visuel, est largement surreprésentée par rapport à la périphérie. Les circuits visuels du cortex cérébral humain contiennent plusieurs dizaines de cartes rétinotopiques différentes, chacune dédiée à l’analyse du flux d’informations visuelles d’une certaine manière. Le cortex visuel primaire (zone de Brodmann 17), qui est le principal récepteur d’informations provenant de la zone visuelle du thalamus, contient de nombreux neurones très facilement activés par des bords d’orientation particulière se déplaçant à travers un point particulier du champ visuel. Les zones visuelles inférieures reçoivent des informations, telles que la couleur, le mouvement et la forme.
Édition du cortex auditif
Dans les zones auditives, la carte principale est tonotopique (en). Les sons sont analysés par zones auditives sous-corticales, et cette analyse se reflète ensuite dans la zone auditive primaire du cortex. Il existe un certain nombre de cartes corticales tonotopiques, chacune dédiée à l’analyse du son d’une manière particulière.
Dans une carte topographique, il peut parfois y avoir des niveaux de structure spatiale plus fins. Dans le cortex visuel primaire, par exemple, où l’organisation principale est rétinotopique et les réponses principales sont le mouvement des bords, les cellules qui répondent aux différentes orientations des bords sont séparées spatialement les unes des autres.
Lateralityedit
Chaque hémisphère du cerveau interagit principalement avec la moitié du corps, les connexions se croisent: le côté gauche du cerveau interagit avec le côté droit du corps, et vice versa. Les connexions motrices du cerveau à la moelle épinière et les connexions sensorielles de la moelle épinière au cerveau traversent toutes deux la ligne médiane au niveau du tronc cérébral.
Les informations visuelles suivent une règle plus complexe. Parce que chaque moitié de la rétine reçoit la lumière de la moitié opposée du champ visuel, la conséquence fonctionnelle est que les informations visuelles du côté gauche du monde vont au côté droit du cerveau, et vice versa. Ainsi, le côté droit du cerveau reçoit des informations somatosensorielles du côté gauche du corps et des informations visuelles du côté gauche du champ visuel, un arrangement qui facilite vraisemblablement la coordination musculaire visuelle-motrice.
Les deux hémisphères cérébraux sont reliés par un très grand corsage nerveux appelé corps calleux, qui traverse la ligne médiane au-dessus du niveau du thalamus. Il existe également deux très petites connexions, la commissure antérieure (en) et la commissure de l’hippocampe, ainsi qu’un grand nombre de connexions sous-corticales qui traversent la ligne médiane. Cependant, le corps calleux est la principale voie de communication entre les deux hémisphères. Il relie chaque point du cortex à son point équivalent dans l’hémisphère opposé et relie également des points fonctionnellement liés dans différentes zones corticales.
À bien des égards, les côtés gauche et droit du cerveau sont symétriques en termes de fonction. Il existe plusieurs exceptions très importantes, impliquant le langage et la cognition spatiale. Chez la plupart des gens, l’hémisphère gauche est « dominant » pour la langue: une blessure qui endommage une zone clé de la langue dans l’hémisphère gauche peut rendre la personne incapable de parler ou de comprendre la parole, tandis que des dommages équivalents dans l’hémisphère droit peuvent entraîner seulement une légère altération des compétences linguistiques.
Notre compréhension actuelle des interactions entre les deux hémisphères s’est améliorée à partir de l’étude de « patients avec cerveau divisé (en) », soumis à une transection chirurgicale du corps calleux. Dans certains cas, ces patients peuvent se comporter presque comme deux personnes différentes dans le même corps, la main droite effectuant une action puis la main gauche la défaisant.
Que chaque hémisphère se soit spécialisé dans le traitement de l’information différemment est un avantage que l’évolution nous a apporté pour pouvoir être à la hauteur du monde complexe dans lequel nous vivons, qui exige souvent un traitement plus linéaire et séquentiel, en charge de l’hémisphère gauche, et d’autres un traitement plus holistique et global, en charge de l’hémisphère droit.Facundo Manes et Mateo Niro
Il convient de noter que les différences entre les hémisphères droit et gauche sont grandement exagérées dans une grande partie de la littérature populaire sur ce sujet. L’existence de différences a été solidement établie, mais de nombreux livres populaires vont bien au-delà des preuves en attribuant des caractéristiques de personnalité ou d’intelligence à la domination de l’hémisphère droit ou gauche.