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Structure cachée du cerveau: quels sont les secrets de la substance blanche et de la matière grise?
Le cerveau, cet organe très développé, est largement considéré comme le centre du système nerveux de tous les vertébrés et de la plupart des invertébrés. Il est situé à la tête, et la complexité de sa structure et de sa fonction attire toujours les scientifiques à étudier en profondeur aujourd'hui. En particulier la substance blanche et la matière grise dans le cerveau, ces deux composantes de base, ont des fonctions et une importance différentes.
Le cerveau est l'organe le plus dédié responsable de la réception des informations du système nerveux sensoriel, du traitement de ces informations (réflexion, cognition et intelligence) et coordination du contrôle moteur (activité musculaire et système endocrinien).
Chez les vertébrés, le développement du cerveau commence à la ligne médiane dorsale du tube neural, formant un élargissement embryonnaire de type sac. Le cerveau de tous les vertébrés peut être divisé en trois parties principales pendant le stade embryonnaire: le cerveau antérieur, le cerveau moyen et le cerveau postérieur. Cela jette les bases de l'exploration de la réponse environnementale en constante évolution. Cependant, les cerveaux invertébrés proviennent généralement d'une paire de ganglions segmentaires, chacun responsable de leurs passages corporels respectifs.
Dans le corps humain, le cortex cérébral compte environ 14 à 16 milliards de neurones, tandis que le cervelet compte environ 55 à 70 milliards de neurones. Les connexions entre ces neurones sont effectuées par des synapses, formant un réseau complexe qui peut rapidement transmettre des informations entre les cellules.
Chaque neurone est signalé par des protubérances (dendrites et axones), et la formation de potentiels d'action peut rapidement transmettre des informations à d'autres régions cérébrales ou à des parties éloignées du corps.
Pour l'homme, le lobe préfrontal du cerveau contrôle la fonction exécutive et son développement est particulièrement complet. Physiologiquement, le cerveau exerce un contrôle centralisé sur d'autres organes du corps, afin qu'il puisse répondre rapidement et de manière coordonnée aux changements dans l'environnement. Ce contrôle centralisé repose sur la capacité d'intégrer des entrées sensorielles complexes de l'environnement.
Il est également important que la capacité de la façon dont les cellules du cerveau coopèrent, ce qui a attiré une attention généralisée dans les modèles de neurosciences actuelles. Ces dernières années, les chercheurs ont considéré le cerveau comme un ordinateur biologique qui acquiert, stocke et traite les informations à bien des égards du monde environnant.
Les fonctions du cerveau ne se limitent pas à la transmission des informations sensorielles, mais incluent également des processus cognitifs plus avancés tels que l'apprentissage et la mémoire.
Les formes de cerveau et les tailles varient entre les espèces, donc l'identification des traits communs devient assez délicat, mais il existe plusieurs principes concernant l'architecture du cerveau qui sont courants entre les espèces. Par exemple, chez tous les vertébrés, la structure du cerveau peut être divisée en matière grise et en matière blanche. La matière grise est principalement composée de corps cellulaires et de synapses des neurones, tandis que la substance blanche est composée de fibres nerveuses (axones), ce qui explique également la différence de couleur dans les tranches.
Les animaux ayant une longue durée de vie et une grande complexité, comme les humains, ont la capacité d'imiter et de raisonner, et ils montrent également bien dans les zones avec des cerveaux plus développés. Parmi ces animaux avancés, le développement du cerveau antérieur est le plus prononcé, ce qui est inséparable de leurs comportements sociaux et de leurs stratégies de survie.
Le développement du cerveau peut également aider à expliquer les comportements, tels que la relation entre le prédateur et la proie, et les capacités de planification requises dans le processus.
D'un autre côté, la substance blanche ne fait pas seulement partie similaire au circuit principal de l'ordinateur, mais accélère également la transmission des signaux via des axones encapsulés de myéline. Un tel arrangement structurel rend la connexion et le traitement de l'information plus efficaces et permet aux animaux de survivre dans l'écologie complexe.
Au cours du processus d'évolution, les différences de structure cérébrale entre les invertébrés et les vertébrés sont également assez évidentes. Certains invertébrés, tels que les arthropodes et les céphalopodes, développent un cerveau complexe, tandis que certaines espèces primitives qui sont loin des vertébrés reflètent les structures neuronales anciennes.
Dans l'ensemble, la structure et la fonction du cerveau reflètent l'optimisation de différentes stratégies de survie. Dans un tel cadre, l'interaction entre la matière grise dans le cerveau, que ce soit en réponse rapide ou en comportement conscient, est particulièrement important.
Comprendre le cerveau réside non seulement dans l'accumulation de connaissances, mais aussi sur la façon de réexaminer les vieilles idées basées sur de nouvelles découvertes. L'exploration plus approfondie de la relation entre la matière grise et la substance blanche aidera à promouvoir notre compréhension de la cognition et du comportement humain. Ainsi, les recherches futures peuvent révéler plus de mystères de la fonction cérébrale?
