Le cerveau est l'organe central du système nerveux de tous les vertébrés et de la plupart des invertébrés. Le cerveau est composé de tissu nerveux et est généralement situé dans la tête, souvent à proximité d'organes sensoriels spéciaux tels que la vision, l'ouïe et l'odorat. En tant qu'organe le plus spécialisé, le cerveau est chargé de recevoir les informations du système nerveux sensoriel, de traiter ces informations (pensée, cognition et intelligence) et de coordonner le contrôle moteur (activité musculaire et système endocrinien).
Alors que les cerveaux des invertébrés naissent de ganglions segmentaires appariés (chaque ganglion étant responsable uniquement d'un segment corporel correspondant) à partir de la moelle nerveuse ventrale, les cerveaux des vertébrés se développent à partir de la moelle nerveuse dorsale médiane, formant ainsi l'expansion de la tête du tube neural. contrôle centralisé sur tous les segments du corps.
Le cerveau de tous les vertébrés peut être divisé dans le développement embryonnaire en trois parties : le cerveau antérieur (cerveau antérieur, subdivisé en télencéphale et diencéphale), le mésencéphale (cerveau moyen) et le cerveau postérieur (cerveau postérieur, subdivisé en Pour le cerveau caché). cerveau et cerveau médullaire). La moelle épinière interagit directement avec les fonctions corporelles situées sous la tête et peut être considérée comme une extension caudale du cerveau myélométral intégré dans la colonne vertébrale. Le cerveau et la moelle épinière forment ensemble le système nerveux central de tous les vertébrés.
Dans le corps humain, le cortex cérébral contient environ 14 à 16 milliards de neurones, tandis que le nombre estimé de neurones dans le cervelet se situe entre 55 et 70 milliards. Chaque neurone est connecté à des milliers d’autres neurones par des synapses, communiquant souvent via des processus cytoplasmiques appelés dendrites et axones. Les axones sont généralement myélinisés et transmettent des impulsions rapides de minuscules signaux électriques appelés potentiels d'action à d'autres zones du cerveau ou à des cellules réceptrices spécifiques situées dans des parties éloignées du corps.
Le cortex préfrontal contrôle les fonctions exécutives et est particulièrement bien développé chez l'homme. D'un point de vue physiologique, le cerveau exerce un contrôle centralisé sur les autres organes. Ils y parviennent à la fois en générant des schémas d’activité musculaire qui affectent le reste du corps et en favorisant la sécrétion de produits chimiques appelés hormones.
Ce contrôle centralisé permet au cerveau de réagir rapidement et de manière coordonnée aux changements de l'environnement. Certaines capacités de réponse de base, telles que les réflexes, peuvent être médiées par la moelle épinière ou les ganglions périphériques, mais le contrôle précis d'un comportement significatif basé sur des entrées sensorielles complexes nécessite les capacités concentrées d'intégration des informations du cerveau. Le fonctionnement des cellules cérébrales individuelles est désormais bien compris, mais la manière dont elles collaborent entre des millions de cellules reste non résolue.
Certains modèles de neurosciences modernes considèrent le cerveau comme un ordinateur biologique dont les mécanismes sont distincts, mais similaires à ceux d'un ordinateur numérique, dans la mesure où il peut acquérir des informations du monde qui l'entoure, les stocker et les utiliser de manière variété de façons de traiter l'information. Cet article compare les propriétés du cerveau de toutes les espèces animales, en mettant l’accent sur les vertébrés. L’article aborde également le cerveau humain car il partage de nombreuses propriétés avec d’autres cerveaux.
Cependant, le cerveau humain diffère des autres cerveaux de manière spécifiquement détaillée dans le texte. Quoi qu’il en soit, une exploration plus approfondie de ces sujets sera proposée dans l’article sur le cerveau humain.
La forme et la taille du cerveau varient considérablement d'une espèce à l'autre, et il est souvent difficile d'identifier les caractéristiques communes. Cependant, certains principes généraux de l’architecture cérébrale s’appliquent à toutes les espèces. Certains aspects de la structure cérébrale sont communs à presque toutes les espèces animales ; d’autres distinguent les cerveaux « avancés » des cerveaux plus primitifs, ou entre les vertébrés et les invertébrés.
Le moyen le plus simple d'obtenir des informations sur l'anatomie du cerveau est l'inspection visuelle, mais diverses techniques plus sophistiquées ont été développées. Le tissu cérébral étant trop mou dans son état naturel, il peut être durci en le trempant dans de l'alcool ou d'autres fixateurs, puis coupé pour examiner son intérieur. L’intérieur du cerveau peut être vu comme des zones de matière grise – de couleur plus foncée – séparées par des zones de matière blanche (de couleur plus claire).
Le cerveau de toutes les espèces est principalement composé de deux principaux types de cellules cérébrales : les neurones et les cellules gliales. Les cellules gliales (également appelées cellules gliales ou cellules gliales) se présentent sous plusieurs types différents et remplissent diverses fonctions clés, notamment le soutien structurel, le soutien métabolique, l'isolation et l'orientation du développement. Cependant, les neurones sont souvent considérés comme les cellules les plus importantes du cerveau. Le cortex humain contient environ 14 à 16 milliards de neurones, tandis que le nombre de neurones dans le cervelet est estimé entre 55 et 70 milliards.
Chaque neurone est connecté à des milliers d'autres neurones via des synapses. Les neurones sont uniques dans leur capacité à envoyer des signaux à des cellules cibles spécifiques, parfois sur de longues distances. Ils envoient ces signaux à travers l'axone, une fine fibre de protoplasme s'étendant du corps cellulaire, se projetant souvent sous la forme de nombreuses branches vers d'autres zones, adjacentes ou distantes.
Comprendre le cerveau des vertébrés est un processus complexe car il implique des millions de cellules et des mécanismes de communication délicats et complexes entre elles. Cela vous fait-il réfléchir : quels mystères non résolus nous attendent-ils à découvrir dans l’évolution du cerveau ?