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Le système nerveux a-t-il des « routeurs » ?

Le système nerveux a-t-il des « routeurs » ?


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Le système nerveux périphérique dispose-t-il d'un système de routeurs qui décident de la destination d'un message en fonction d'une adresse quelconque, ou est-ce qu'un signal du cerveau suit une chaîne unique et ininterrompue de neurones qui commence au cerveau et se termine à un destination?

Par exemple, disons que mon cerveau veut envoyer un message à mon petit doigt gauche, lui disant de se contracter. Dans le premier modèle, une série de potentiels d'action parcourent ma moelle épinière, atteignant un nœud dans ma poitrine. Les potentiels d'action codent la commande "contract" ainsi qu'une adresse. Le nœud dans ma poitrine lit l'adresse et achemine le signal le long de mon bras gauche. Il atteint ma main gauche, où un autre nœud lit l'adresse et envoie le signal à mon petit doigt gauche, où le signal atteint le muscle approprié, lui disant de se contracter.

Dans le deuxième modèle, chaque muscle de mon corps a une chaîne particulière de neurones qui fonctionne parallèlement à mon cerveau. Si mon cerveau veut envoyer ce signal, il n'a pas besoin de spécifier d'adresse, il envoie simplement la commande "contract" sur le chemin qui dit "Mène directement au petit doigt gauche et nulle part ailleurs".

Si le deuxième modèle est vrai, cela signifie-t-il que les grandes structures visibles que nous appelons « nerfs », comme le nerf vague, sont en fait des faisceaux de connexions point à point ?

Partout où je peux trouver plus d'informations à ce sujet, ce serait génial. Je suis une double majeure sci/biochimie et j'aime vraiment lire sur le corps en tant que système d'information.


Le deuxième modèle est celui-là. Pas de balises, d'indicateurs ou de routeurs, juste un système 1-to-1.

Un exemple frappant en est les différents effets d'une lésion de la moelle épinière, qui dépendent de l'endroit où la lésion se produit.

Et je cite du site Web apperalysé :

Aperçu des lésions de la moelle épinière

Lorsqu'une personne souffre d'une lésion de la moelle épinière, l'information circulant le long des nerfs rachidiens en dessous du niveau de lésion sera complètement ou partiellement coupée du cerveau, ce qui entraînera une quadriplégie (tétraplégie) ou une paraplégie.

[… ] Le cerveau essaiera toujours d'envoyer des messages vers le bas aux muscles du corps, appelés messages moteurs. Cependant, ces messages seront bloqués par les dommages de la moelle épinière au niveau de la blessure. Les nerfs rejoignant la moelle épinière au-dessus du niveau de la blessure ne seront pas affectés et continueront à fonctionner normalement.

Quadriplégie / Tétraplégie [se produit] lorsqu'une personne a une lésion de la moelle épinière au-dessus de la première vertèbre thoracique. La paralysie affecte généralement les nerfs rachidiens cervicaux, entraînant une paralysie des quatre membres. […] Paraplégie [se produit] lorsque le niveau de lésion de la moelle épinière [est] en dessous du premier nerf spinal thoracique [et conduit à] une paralysie des jambes et de l'abdomen jusqu'à la ligne du mamelon, [mais] les paraplégiques utilisent pleinement leurs bras et leurs mains

Cet exemple montre qu'il y a connexions un-à-un strictes (2sd modèle) et que les messages ne sont pas simplement signalés et acheminés vers leur destination via le chemin le plus court ou le plus rapide disponible parmi un ensemble de chemins redondants et mal définis (1st maquette). D'où, il n'y a qu'un chemin du cerveau à la périphérie ; une fois coupé, le message ne peut pas être simplement réacheminé via des lignes parallèles.

Un autre exemple est la constitution du cortex sensori-moteur :

L'image montre que le cortex moteur (contrôle musculaire/sortie motrice) ainsi que le cortex sensoriel (entrée sensorielle) contiennent une image complète du corps. Chaque partie du cortex moteur et du cortex sensoriel est respectivement consacrée au contrôle ou au sens d'une partie spécifique du corps.

Les nerfs sont en effet typiquement des faisceaux de fibres 1 à 1. Par exemple, le nerf optique contient des fibres qui transportent des informations d'un et un seul pixel bien défini et localisé de la rétine au cerveau.

Principles of Neuroscience de Kandel et Schwartz est un excellent livre avec une mine d'informations.


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