Couches, cellules et fonctions du cortex cérébral (avec images)

Le cortex cérébral ou cortex cérébral est le tissu nerveux qui recouvre la surface des hémisphères cérébraux. Autre forme, il constitue la région la plus supérieure du cerveau.

Cette structure cérébrale atteint son développement maximal chez les primates, est moins développée chez d'autres animaux et est liée au développement d'activités cognitives et intellectuelles plus complexes.

Le cortex cérébral est une zone cérébrale fondamentale pour le fonctionnement des êtres humains. Dans cette région, des fonctions telles que la perception, l'imagination, la pensée, le jugement ou la décision sont exécutées.

Sur le plan anatomique, il s'agit d'une série de couches minces constituées de matière grise, situées au-dessus d'une vaste collection de voies de matière blanche.

Le cortex cérébral adopte une forme alambiquée, donc s'il s'étendait, il aurait une masse très étendue. Plus précisément, la recherche suggère que l'aire totale du cortex cérébral pourrait être d'environ 2500 centimètres carrés.

De même, cette grande masse de cerveau se caractérise par la présence d’un nombre considérable de neurones dans son intérieur. D'une manière générale, on postule que dans le cortex cérébral, il y a environ 10 000 millions de neurones, ce qui ferait environ 50 000 milliards de synapses.

Les principales caractéristiques du cortex cérébral sont expliquées ci-dessous. Ils spécifient leurs couches, leurs neurones et leur organisation fonctionnelle, et examinent les fonctions exercées dans cette région du cerveau.

Index

• 1 Caractéristiques du cortex cérébral
• 2 couches
  • 2.1 couche moléculaire
  • 2.2 Couche granulaire externe
  • 2.3 couche pyramidale externe
  • 2.4 Couche granulaire interne
  • 2.5 Couche ganglionnaire
  • 2.6 Couche multiforme
• 3 Organisation fonctionnelle
  • 3.1 Zones sensibles
  • 3.2 Aires de moteur
  • 3.3 Domaines d’association
• 4 cellules nerveuses
  • 4.1 Cellules pyramidales
  • 4.2 Cellules étoilées
  • 4.3 Cellules de broche
  • 4.4 Cellules horizontales de cajal
  • 4.5 cellules de Martinotti
• 5 références

Caractéristiques du cortex cérébral

Le cortex cérébral des mammifères est représenté par une feuille de matière grise qui recouvre les deux hémisphères cérébraux.

Il s'agit d'une structure hautement complexe dans laquelle différents organes sensoriels sont représentés dans des zones ou des zones spécifiques, appelées zones sensorielles primaires.

Chacun des cinq sens que possèdent les êtres humains (vue, toucher, odorat, goût et toucher) se développe dans une région spécifique du cortex. C'est-à-dire que chaque modalité sensorielle possède un territoire délimité au sein du cortex cérébral.

Outre les régions sensorielles, le cortex cérébral possède également plusieurs régions secondaires somatiques, associatives et motrices. Dans ces zones, les systèmes d'afférences et d'associations corticales se développent, donnant lieu à l'apprentissage, à la mémoire et au comportement.

En ce sens, le cortex cérébral est considéré comme une région particulièrement pertinente lors du développement des activités supérieures du cerveau humain.

Les processus les plus avancés et les plus élaborés des êtres humains, tels que le raisonnement, la planification, l'organisation ou l'association, sont réalisés dans différentes zones du cortex cérébral.

Pour cette raison, le cortex cérébral constitue une structure qui acquiert un maximum de complexité du point de vue humain. Le cortex cérébral est le résultat d'un lent processus évolutif qui aurait pu commencer il y a plus de 150 millions d'années.

Des couches

La principale caractéristique du cortex cérébral est qu'il est constitué de différentes couches de matière grise. Ces couches épousent la structure de la croûte et définissent son organisation structurelle et fonctionnelle.

De plus, les couches du cortex cérébral se caractérisent non seulement par une définition structurelle, mais aussi par une perspective phylogénétique.

C'est-à-dire que chacune des couches du cortex cérébral correspond à un moment évolutif différent. Au début de l'espèce humaine, le cerveau était moins développé et le cortex avait moins de couches.

Grâce à l'évolution de l'espèce, ces couches ont augmenté, ce qui est lié à l'augmentation des capacités cognitives et intellectuelles des êtres humains au fil du temps.

Couche moléculaire

La couche moléculaire, également appelée couche plexiforme, est la région la plus superficielle du cortex cérébral et, par conséquent, la plus récente apparition.

Il s'agit d'un réseau dense de fibres nerveuses orientées tangentiellement. Ces fibres sont dérivées des dendrites des cellules pyramidales et fusiformes, des axones des cellules étoilées et des Martinotti.

Des fibres afférentes provenant du thalamus, l'association et les commissures peuvent également être trouvées dans la couche moléculaire. En tant que région la plus superficielle du cortex, un grand nombre de synapses entre différents neurones sont établies dans la couche moléculaire.

Couche granulaire externe

La couche granulaire externe est la deuxième région la plus superficielle du cortex et se situe sous la couche moléculaire. Il contient un grand nombre de petites cellules pyramidales et étoilées.

Les dendrites des cellules de la couche granulaire externe finissent dans la couche moléculaire et les axones pénètrent dans les couches plus profondes du cortex cérébral. Pour cette raison, la couche granulaire externe est interconnectée avec les différentes régions du cortex.

Couche pyramidale externe

La couche pyramidale externe, comme son nom l'indique, est composée de cellules pyramidales. Elle se caractérise par une forme irrégulière, c'est-à-dire que la taille de la couche augmente de la limite de surface à la limite la plus profonde.

Les dendrites des neurones de la couche pyramidale passent dans la couche moléculaire et les axones se déplacent sous forme de projection, d'association ou de fibres commissurales vers la substance blanche située entre les couches du cortex cérébral.

Couche granulaire interne

La couche granulaire interne est composée de cellules étoilées disposées sous une forme très compacte. Il possède une forte concentration de fibres disposées horizontalement et connues sous le nom de bande externe Baillarger.

Couche ganglionnaire

La couche ganglionnaire ou la couche pyramidale interne contient des cellules pyramidales de très grande et moyenne taille. De même, ils contiennent un grand nombre de fibres disposées horizontalement qui forment la bande interne de Baillarger.

Couche Multiforme

Enfin, la couche multiforme, également appelée couche cellulaire polymorphe, contient essentiellement des cellules fusiformes. De même, il contient des cellules pyramidales modifiées qui contiennent un corps cellulaire triangulaire ou ovoïde.

De nombreuses fibres nerveuses de la couche multiforme pénètrent dans la substance blanche sous-jacente et relient la couche aux régions intermédiaires.

Organisation fonctionnelle

Le cortex cérébral peut également être organisé en fonction des activités réalisées dans chaque région. En ce sens, certaines zones du cortex cérébral traitent des signaux spécifiques de nature sensorielle, motrice et associative.

Zones sensibles

Les zones sensorielles sont des régions du cortex cérébral qui reçoivent des informations sensibles et étroitement liées à la perception.

L'information accède au cortex cérébral principalement par la moitié postérieure des deux hémisphères cérébraux. Les zones primaires contiennent les connexions les plus directes avec les récepteurs sensoriels périphériques.

D'autre part, les zones sensorielles secondaires et d'association sont généralement adjacentes aux zones primaires. En général, ils reçoivent des informations à la fois des zones d'association primaires et des régions inférieures du cerveau.

La tâche principale des domaines de l'association et des domaines secondaires est d'intégrer les expériences sensibles pour générer des modèles de reconnaissance et de comportement. Les principales régions sensorielles du cortex cérébral sont:

1. L'aire somatosensorielle primaire (zones 1, 2 et 3).
2. L'aire visuelle primaire (zone 17).
3. La zone auditive primaire (zone 41 et 42).
4. La zone de goût primaire (zone 43).
5. La zone olfactive primaire (zone 28).

Aires de moteur

Les zones motrices se trouvent dans la partie antérieure des hémisphères. Ils sont responsables de l’initiation des processus cérébraux liés au mouvement et donnant lieu à de telles activités.

Les zones motrices les plus importantes sont:

1. La zone moteur principale (zone 4).
2. La zone de langue de forage (zone 44 et 45).

Zones d'association

Les zones d'association du cortex cérébral sont en corrélation avec les fonctions d'intégration plus complexes. Ces régions effectuent des activités telles que les processus de mémoire et de cognition, la gestion des émotions et le développement du raisonnement, de la volonté ou du jugement.

De même, les domaines d’association jouent un rôle particulièrement important dans le développement de la personnalité et des traits de caractère des personnes. De même, c'est une région cérébrale essentielle à la détermination de l'intelligence.

Les zones d'association comprennent certaines zones motrices ainsi que des régions sensorielles spécifiques.

Cellules nerveuses

Le cortex cérébral contient une grande variété de cellules. Plus précisément, cinq types différents de neurones ont été spécifiés dans cette région du cerveau.

Cellules pyramidales

Les cellules pyramidales sont des neurones caractérisés par une forme pyramidale. La majorité de ces cellules contiennent un diamètre compris entre 10 et 50 micromètres.

Cependant, il existe également de grandes cellules pyramidales. Celles-ci sont connues sous le nom de cellules de Betz et peuvent avoir un diamètre pouvant atteindre 120 micromètres.

Les petites cellules pyramidales et les grandes cellules pyramidales se trouvent dans la circonvulation motrice précentrale et effectuent principalement des activités liées au mouvement.

Cellules étoilées

Les cellules étoilées, également appelées cellules granuleuses, sont de petits neurones. Ils ont généralement un diamètre d'environ 8 micromètres et ont une forme polygonale.

Cellules de broche

Les cellules fusiformes sont des neurones qui ont leur axe longitudinal vertical à la surface. Ils se concentrent principalement dans les couches corticales plus profondes du cerveau.

L'axone de ces neurones provient de la partie inférieure du corps cellulaire et est dirigé vers la substance blanche sous forme de projection, d'association ou de fibre commissurale.

Cajal cellules horizontales

Les cellules horizontales de cajal sont de petites cellules fusiformes orientées horizontalement. Ils se trouvent dans les couches les plus superficielles du cortex cérébral et jouent un rôle critique dans le développement de cette région du cerveau.

Ce type de neurones a été découvert et décrit par Ramón y Cajal à la fin du XIXe siècle, et des recherches ultérieures ont montré que les cellules sont essentielles à la coordination de l'activité neuronale.

Pour atteindre leur position dans le cortex cérébral, les cellules horizontales de cajal doivent migrer de manière coordonnée au cours de l'embryogenèse du cerveau. C'est-à-dire que ces neurones voyagent de leur lieu de naissance à la surface du cortex cérébral.

En ce qui concerne la structure moléculaire de ces neurones, Victor Borrell et Óscar Marín, de l'Institut de neurosciences d'Alicante, ont montré que les cellules horizontales de cajal présentent une orientation des couches neuronales du cortex au cours du développement embryonnaire.

En fait, la dispersion de ces cellules provient des premières étapes du développement embryonnaire. Les cellules naissent dans différentes régions du cerveau et migrent à la surface du cerveau pour le recouvrir complètement.

Enfin, il a été démontré récemment que les membranes méningées ont d’autres fonctions que celles qui étaient supposées être protectrices au début. Les méninges servent de substrat ou de chemin aux cellules horizontales de cajal pour leur migration tangentielle le long de la surface de la croûte.

Cellules Martinotti

Les derniers neurones qui constituent l'activité neuronale du cortex cérébral sont les cellules Martinotti bien connues. Ils sont constitués de petits neurones multiformes présents à tous les niveaux du cortex cérébral.

Ces neurones doivent leur nom à Carlo Martinotti, un étudiant chercheur de Camilo Golgi qui a découvert l'existence de ces cellules du cortex cérébral.

Les cellules de Martinotti se caractérisent par le fait qu’elles sont des neurones multipolaires avec de courtes dendrites arborescentes. Ils sont disséminés à travers plusieurs couches du cortex cérébral et envoient leurs axones à la couche moléculaire, où se forment les arborisations axonales.

Des recherches récentes sur ces neurones ont montré que les cellules de Martinotti participent au mécanisme inhibiteur du cerveau.

Plus précisément, lorsqu'un neurone pyramidal (qui est le type de neurone le plus commun dans le cortex cérébral) commence à surexciter, les cellules de Martinotti commencent à transmettre des signaux inhibiteurs aux cellules nerveuses environnantes.

En ce sens, on peut en déduire que l'épilepsie pourrait être fortement associée à un déficit en cellules de Martinotti ou à une déficience de l'activité de ces neurones. Dans ces moments, la transmission nerveuse du cerveau n'est plus régulée par ces cellules, ce qui provoque un déséquilibre dans le fonctionnement du cortex.

Références

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