Dans la médecine occidentale, le cerveau joue le rôle de chef d'orchestre, recevant toutes les informations sensorielles, centralisant les souvenirs et générant les actions.
En ce qui concerne les hémisphères, on sait qu’ils fonctionnent le plus souvent dans une relative indépendance, et que le gauche, généralement dominant, est le siège du raisonnement logique et rationnel, tandis que le droit est celui de la créativité, de l'intuition et de l'émotionnel.
Le cortex cérébral du Cerveau est divise en deux hémisphères,
Les hémisphères cérébraux sont responsables des sensations et mouvements du corps.
Le côté gauche du corps est principalement contrôlé par le côté droit du cortex et inversement.
L'hémisphère gauche est principalement responsable de la pensée analytique et logique de l'individu, ainsi que de la capacité à parler, à penser, l'aisance d'élocution, de la lecture, de l'écriture , de la capacité à effectuer des calculs mathématiques complexes et à résoudre les problèmes. Ainsi, les individus dotés de ce cerveau peuvent établir une analyse logique des évènements passés, prendre en compte les facteurs externes liés ou non avec ces évènements, établir des prévisions dans le futur et prendre des décisions suivant cette analyse.
L'hémisphère droit est associé à la pensée spontanée. Il est chargé principalement des capacités artistiques et musicales ainsi que de la reconnaissance des visages, du langage du corps, des idées (symboliques) et de la créativité.
L’hémisphère droit est plus spatial, plus abstrait, plus musical et artistique, alors que l’hémisphère droit est plus linéaire, plus rationnel et plus verbal.
Les cellules gliales jouent de nombreux rôles : les chercheurs savent depuis longtemps que les cellules gliales transportent les nutriments aux neurones et nettoient les débris cellulaires. De nombreuses études récentes mettent en évidence d’importants nouveaux rôles des cellules gliales dans les fonctions cérébrales dans le traitement de l’information neuronale.
Le cerveau doit son volume à environ 1.400 cm3 de cerveau... et 300 ml de liquide : 150 ml de sang, et 150 ml de liquide cérébrospinal dans lequel cerveau et moelle épinière baignent. Très majoritairement composé d'eau (99 %), le liquide cérébrospinal comporte aussi des protéines, du glucose, et des ions inorganiques, comme les ions sodium, potassium, calcium, magnésium ou chlorure. Le tout lui confère un pH de 7,33.
La matière grise du cerveau est composé de neurones.
La forme d'un neurone ressemble à un arbre avec des branches appelées dendrites, un tronc et des racines. Les dendrites qui se divisent comme les branches d'un arbre recueillent l'information et l'achemine vers le corps de la cellule. Les informations circulent le long des dendrites sous forme de courant électrique très faible (100 000 fois moins fort que celui d'une prise électrique). Les messages se dirigent tous vers le centre du neurone, le corps cellulaire, qui est le lieu d'intégration des informations. S'il reçoit trop de messages, il en envoie à son tour par ce qui ressemble au tronc de l'arbre, l'axone. Comme des routes et des autoroutes, les axones relient les neurones entre eux. Leurs extrémités se ramifient comme des racines pour assurer la connexion avec les dendrites des autres neurones. Les axones peuvent stimuler directement d'autres types de cellules comme celles des muscles ou des glandes.
La matière blanche du cerveau est principalement constitué d'axones, qui relie entre eux les neurones des différentes zones du cerveau, cerains axones amènent jusqu'au bout de la moelle épinière.
Pour la traverser le message électrique est modifié en message chimique, un peu comme l'on passe d'un train en bateau lors d'un voyage vers une île. Les cellules ne se touchent pas entre l'axone et le neurone suivant et l'influx nerveux a besoin de molécules chimiques particulières, les neurotransmetteurs, pour franchir l'espace entre les deux.
Moins rapides que les synapses électriques, les synapses chimiques sont beaucoup plus souples et malléables. Les deux parties de la synapses ont héritées de spécialisation moléculaire particulière pour s'acquitter de leur tâche. Les neurotransmetteurs agissent comme des traversiers chimiques permettant à l'influx nerveux de passer d'un neurone à l'autre. C'est la forme particulière du neurotransmetteur qui va lui permettre de se fixer au bon endroit pour produire son effet. Le neurotransmetteur est un peu comme une clef. Si sa forme est la bonne pour le neurone suivant, alors il produira un effet sur celui-ci.
Relâché dans la fente synaptique, les neurotransmetteurs peuvent avoir deux effet opposés sur le neurone suivant. Soit ils favorisent la propagation de l'influx nerveux à l'intérieur de celui-ci (neurotransmetteur excitateur) , soit ils limitent sa transmission en diminuant la probabilité que le neurone suivant envoie un influx (neurotransmetteur inhibiteur). Chaque récepteur de neurotransmetteur possède un domaine moléculaire particulier qui lui permet de reconnaître spécifiquement un messager chimique donné.
Tous ces neurones forment un vaste réseau interconnecté où circule l'influx nerveux. Les neurones sont interconnectés par des synapses, qui leur permettent d’échanger les informations . Dans 1 cm3 de cerveau humain, on dénombre pas moins de 10.000 milliards de synapses, ou connexions nerveuses.
L'information nerveuse doit transiter de neurones en neurones. Dans les fibres nerveuses les plus larges, elle circule jusqu'à 120 m/s, soit 430 km/h. Une vraie autoroute de l'information.
Pour gagner en vitesse, les fibres nerveuses sont recouvertes d'une gaine isolante appelée myéline (fabriquée par les cellules gliales). Si l'on mettait bout à bout toutes ces fibres myélinisées, on obtiendrait un segment long de 150.000 à 180.000 km selon les estimations. De quoi faire quatre fois le tour de la Terre...
Le cerveau représente environ 2 % du poids total d'un Homme. Mais par le rôle central qu'il occupe, il consomme 20 % de l'oxygène inhalé par les poumons et 25 % de l'apport énergétique global. Un véritable gourmand qui a un fort appétit de sang. Lorsque l'apport est insuffisant, le pouls s'affaiblit. Pour satisfaire aux besoins de ce cerveau énergivore, le coeur et les artères doivent fonctionner de manière optimale.
Plus nos neurones développent de liaisons entre eux (les dendrites et les synapses), mieux fonctionne le cerveau. Moins on compte de dendrites et de synapses, moins on a la possibilité de former des canaux de mémoire. Mais plus on se lance de défis intellectuels, plus on crée de liaisons dans son cerveau et meilleure est la mémoire. Le cerveau est, en effet, capable de fabriquer tout au long de l'existence de nouvelles dendrites et synapses. Le meilleur moyen de l'y aider ? Le stimuler en permanence !
Mais l'inverse est également vrai. Les liaisons qui ne sont pas stimulées cessent de se développer ou disparaissent carrément, à l'instar des muscles dont on ne se sert pas.
Ces milliards de neurones n'apparaissent pas spontanément. Il faut les fabriquer par des divisions cellulaires successives.
Les scientifiques distinguent 5 âges, 5 phases dans le développement de notre cerveau. Le premier âge se déroule pendant la grossesse
Les neurones se fabriquent très tôt dès le vingt-huitième jour de grossesse alors que l'embryon n'est pas plus gros qu'un grain de riz. Notre organisme fabrique son cerveau au taux le plus élevé entre le troisième et le septième mois de la grossesse. 3000 nouveaux neurones sont construits par seconde. Au sixième mois, 90 000 milliards de neurones se sont ainsi formés. Parallèlement des connexions s'établissent entre ces neurones et un réseau se construit. Dès six mois de grossesse, le foetus commence à reconnaître les syllabes prononcés par sa mère.
Le deuxième âge de notre cerveau démarre de la naissance jusqu'à 12 ans. Un nombre extraordinaire de connexions s'établit. Le cerveau est particulièrement malléable à l'apprentissage et aux effets de l'environnement.
Le troisième âge s'étend de 12 à 25 ans, c'est celui du grand élagage. Le cerveau de l'adolescent sélectionne certaines connexions et en supprime d'autres. Les modifications du comportement corresponde à des modifications de connexion neuronales, qui vont modeler considérablement les régions cérébrales impliquées dans le comportement social.
Le quatrième âge du cerveau dure entre 25 et 65 ans. L'organe de la pensée est à son fonctionnement maximal. A partir de 25 ans, si notre cerveau perd des neurones. Toute notre vie nous créeons de nouvelles connexions dans le cerveau. Les scientifiques ont découvert qu'au moins dans deux régions, le cerveau conserve la capacité de produire de nouveaux neurones, qui peuvent réguler des circuits existants et permettent une amélioration de l'apprentissage et de la mémoire.
À plein régime, il génère environ 250.000 neurones par minute. À titre de comparaison, on perd chaque jour environ 85.000 neurones du néocortex, soit l'équivalent de 31 millions par an. Ou de quasiment un par seconde.
A partir de 65 ans, s'amorce un déclin progressif des capacités cognitives. Ce sont surtout les connexions qui sont altérées à la fin de la vie. Le cerveau a perdu moins de 5% de ses neurones. nos neurones ont tendance à se débrancher les uns des autres, si on ne fait rien avec des capacités intellectuelles qui déclinent. Ainsi, à 80 ans, le cerveau ne représente plus que 70 % de ce qu'il était aux alentours de 20 ou 25 ans. Mais rien n'est inéluctable, on peut continuer à stimuler son cerveau à tout âge.
Les neurones peuvent vivre des décennies, mais s'ils ne sont pas utilisés, ils disparaissent et meurent beaucoup plus vite. Ce phénomène s'observe également avec l'âge.
La médecine chinoise a une vision assez différente du cerveau puisqu'elle attribua les fonctions mentales au Coeur plutôt qu’ au Cerveau (cf. articles Le Cerveau Nao /Nǎo 脑 et Le cerveau triunique et l'âme des organes)
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