Le cerveau postérieur est situé dans la partie inférieure arrière du cerveau et comprend la majeure partie du tronc cérébral (contenant la moelle et le pons), ainsi que le cervelet. Le cerveau postérieur est situé à l’arrière de la tête et ressemble à une extension de la moelle épinière.
Le cerveau postérieur, également appelé rhombencéphale, est l’une des parties les plus importantes du système nerveux central (SNC), car il relie le cerveau à la moelle épinière afin que les messages puissent être envoyés du cerveau au reste du corps en passant par la moelle épinière.
Le cerveau postérieur est essentiellement une extension de la moelle épinière, les axones traversant la moelle épinière jusqu’au cerveau postérieur, qui intègre les informations sensorielles entrantes et coordonne les réponses motrices.
Fonctionnement du cerveau postérieur
Le rôle principal du cerveau postérieur est de coordonner les fonctions vitales de notre corps, telles que la respiration et le rythme cardiaque. Le cerveau postérieur est donc important pour la survie.
Une autre fonction principale du cerveau postérieur est l’organisation des réflexes moteurs, principalement contrôlés par la structure du cervelet. De même, le cerveau postérieur est responsable de l’activité du sommeil et de la veille.
Voici les parties du cerveau postérieur et leurs fonctions.
Pons
Le pons vient du mot latin signifiant pont, ainsi nommé car il forme essentiellement un pont entre le tronc cérébral et le cortex cérébral.
Le pons est situé juste en dessous du mésencéphale et sert de centre de coordination pour les signaux qui circulent entre les deux hémisphères cérébraux et la moelle épinière. Cette structure est fortement associée à de nombreuses fonctions autonomes, telles que la respiration, le goût, le sommeil et les circuits qui génèrent les rythmes respiratoires.
Le pons est également impliqué dans l’analyse des données sensorielles et c’est par là que les informations auditives pénètrent dans le cerveau.
Dans le pons se trouvent quatre types de nerfs crâniens – ce sont des nerfs qui aident à contrôler les muscles de la tête et reçoivent des informations sensorielles de la tête:
- Nerf abducens – ces nerfs coordonnent les mouvements des yeux.
- Nerfs faciaux sont responsables de la coordination des mouvements et des sensations au niveau du visage.
- Nerf vestibulocochléaire – ils traitent les sons qui arrivent au cerveau et aident à maintenir l’équilibre.
- Nerf trijumeau – il aide à coordonner l’action de mastication et transporte les informations sensorielles du visage et de la tête.
Le pons contient également des groupes de cellules qui sont responsables du transfert des signaux du cerveau au cervelet.
Certains de ces groupes de cellules font partie de la formation réticulaire, qui est un réseau de neurones s’étendant à travers le tronc cérébral et dont la fonction est de réguler la vigilance, le sommeil et l’éveil.
Les noyaux du pons (noyaux pontins) sont impliqués dans l’apprentissage et la mémorisation des habiletés motrices. Ces noyaux servent de relais aux signaux nerveux provenant du cortex moteur, qui se rendent au cervelet situé derrière le pons.
Cerebellum
Le cervelet, qui signifie « petit cerveau » en latin, est une structure du cerveau postérieur située derrière le pons et le tronc cérébral. Le rôle principal du cervelet est de surveiller et de réguler le comportement moteur, en particulier les mouvements automatiques et l’équilibre.
On pensait autrefois que le cervelet n’était impliqué que dans la coordination des mouvements moteurs. Nous savons aujourd’hui que le cervelet joue un rôle beaucoup plus important dans diverses fonctions et qu’il communique des signaux à d’autres régions du cerveau.
On a également découvert que le cervelet était impliqué dans l’apprentissage moteur, l’apprentissage séquentiel, la mémoire des réflexes, les fonctions mentales et le traitement des émotions.
Bien que le cervelet ne représente que 10 % de la masse totale du cerveau, il contient plus de la moitié des cellules nerveuses que le reste du cerveau réuni.
En particulier, le cervelet contient des cellules appelées cellules de Purkinje. Celles-ci comptent parmi les plus gros neurones du cerveau humain et possèdent des dendrites (terminaisons nerveuses) très complexes, ce qui signifie qu’elles sont capables de traiter de nombreux signaux à la fois.
Médulla
La médulla est une longue structure en forme de tige du cerveau postérieur, qui constitue la partie la plus basse du tronc cérébral et se trouve à côté de la moelle épinière. La moelle contrôle de nombreuses fonctions échappant au contrôle conscient, telles que la respiration, la circulation sanguine, la pression artérielle et le rythme cardiaque. Cela fait de la moelle épinière une structure vitale pour la survie.
Cette structure implique également de nombreux réflexes involontaires, tels que la toux, l’éternuement et la déglutition. La moelle contient quatre types de nerfs crâniens :
- Nerf glossopharyngien – ces nerfs coordonnent certaines sensations gustatives ainsi que les mouvements de la bouche.
- Nerf vague – ces nerfs contrôlent également les mouvements de la bouche, ainsi que notre voix et nos réflexes nauséeux.
- Nerf accessoire – il coordonne les mouvements de la tête et du cou.
- Nerf hypoglosse – ces nerfs contrôlent les mouvements de la langue et des muscles impliqués dans la parole.
La moelle transmet les signaux entre la moelle épinière et les niveaux supérieurs du cerveau et abrite des noyaux qui sont les centres des comportements automatiques et involontaires.
Les lésions du cerveau postérieur
Les symptômes ou les troubles associés aux lésions du cerveau postérieur dépendent de la structure qui est endommagée.
Les lésions du pons sont associées à des symptômes tels qu’une altération de la respiration, des troubles du sommeil, une perte du goût, une perte de la fonction musculaire (à l’exception des mouvements oculaires) et une surdité.
Dans les cas les plus graves, cela peut entraîner une paralysie ou la mort. Un type d’accident vasculaire cérébral appelé accident vasculaire cérébral pontin est limité à la moelle épinière et peut entraîner une paralysie.
Une maladie rare associée à des lésions d’une zone de la moelle épinière est appelée « syndrome d’enfermement ». Dans ce cas, la personne est consciente de son environnement et peut voir et entendre.
Cependant, elle ne peut pas activer les muscles volontaires qui sont sous le contrôle de sa conscience, ce qui l’empêche de bouger ou de réagir. Cet état peut résulter d’une blessure ou d’un manque d’irrigation sanguine lors d’un accident vasculaire cérébral.
Si le tronc cérébral est endommagé, il peut en résulter des difficultés d’équilibre et de déplacement, des vertiges et une absence de fonction motrice. Le tronc cérébral est également associé à des troubles du sommeil tels que l’insomnie et l’apnée du sommeil.
En particulier, si la moelle est endommagée, cela peut entraîner une insuffisance respiratoire, une paralysie ou une perte de sensibilité. Les lésions de cette structure peuvent être fatales, car elle contribue au rythme cardiaque. Enfin, les lésions cérébelleuses entraînent la dégradation et la destruction des cellules nerveuses, ce qui peut avoir des effets à long terme. Les symptômes associés aux lésions sont une perte de coordination fine, un déséquilibre, des tremblements, une incapacité à marcher, des vertiges et des troubles de l’élocution. La consommation d’alcool a un effet immédiat et temporaire sur le cervelet, car la coordination et les mouvements du corps deviennent maladroits.
Une personne qui a bu beaucoup d’alcool peut ne pas être capable de marcher en ligne droite et avoir des problèmes d’équilibre. L’abus répété d’alcool peut devenir un trouble de l’usage de l’alcool et peut avoir des effets durables sur le cervelet et entraîner des symptômes plus durables.
D’autres causes de lésions du cervelet peuvent résulter d’un traumatisme crânien, comme une chute en arrière et un choc à l’arrière de la tête, où se trouve le cervelet. Les tumeurs cérébrales et les infections du cerveau peuvent également causer des dommages durables au cervelet.
Les dommages peuvent également être causés par des problèmes médicaux tels que la maladie de Parkinson, la sclérose en plaques et les accidents vasculaires cérébraux.
Bien que certaines maladies et conditions associées aux lésions du cerveau postérieur ne puissent être évitées ou que la cause en soit inconnue, il est possible de faire des choix de mode de vie pour préserver la santé du tronc cérébral, en particulier du cervelet.
Limiter ou arrêter de fumer, ainsi que limiter la consommation d’alcool, est une suggestion. En effet, ces deux facteurs contribuent à l’augmentation de la pression artérielle, ce qui peut conduire à un accident vasculaire cérébral. Enfin, la protection de la tête en général, comme le port du casque à vélo, la ceinture de sécurité en voiture et la prévention des chutes à la maison, peut limiter le risque de lésions des structures du cerveau postérieur.
Études de recherche
- Plusieurs études ont porté sur le cerveau postérieur, ses fonctions et ses liens avec les troubles cognitifs. Kolb (1987) a suggéré que certains des symptômes associés au syndrome de stress post-traumatique (SSPT) sont le résultat de déficiences neuronales dans les structures du cerveau postérieur, en particulier les zones concernées par l’expression agressive et le cycle du sommeil et des rêves.
- Une étude d’imagerie par résonance magnétique (IRM) portant sur le cerveau de personnes diagnostiquées autistes et de personnes neurotypiques a révélé une diminution des volumes de matière grise dans le système cérébral des personnes autistes (Jou et al., 2009).
- Une étude d’imagerie par résonance magnétique (IRM) portant sur le cerveau de personnes diagnostiquées autistes et de personnes neurotypiques a révélé une diminution des volumes de matière grise dans le système cérébral de ces dernières, 2009).
- La matière grise étant associée au traitement de l’information en raison du nombre de neurones qu’elle contient, cela suggère que les personnes autistes ne traitent peut-être pas autant d’informations ou traitent les informations différemment de celles qui ne le sont pas.
- Un groupe de chercheurs a étudié les fonctions cardiaques et respiratoires des personnes ayant reçu un diagnostic de maladie de Parkinson.
- Ils ont découvert que la moelle épinière endommagée chez ces patients pouvait être la raison sous-jacente des problèmes cardiaques et respiratoires de ces patients (Pyatigorskaya et al…), 2016).
- Pendant le sommeil normal avec mouvements oculaires au repos (REM), le corps est paralysé, ce qui nous empêche d’effectuer des mouvements pendant le sommeil. Xi et Luning (2008) ont étudié des personnes souffrant de troubles du comportement en sommeil paradoxal en raison d’un déficit du tronc cérébral.
- Ce trouble se caractérise par une perte de cette paralysie, ce qui peut entraîner des comportements perturbateurs pendant le sommeil. Dans le cerveau postérieur, le cervelet est la structure qui a fait l’objet du plus grand nombre de recherches. Stoodley (2016) a suggéré que le dysfonctionnement du cervelet se retrouve chez les personnes atteintes de troubles du développement tels que l’autisme, le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH) et la dyslexie développementale.
- Il semble également y avoir une réduction du nombre de cellules de Purkinje dans le cervelet des personnes atteintes d’autisme (Whitney et al., 2008). Comme les cellules de Purkinje peuvent envoyer de nombreux signaux dans le cerveau en même temps, cela suggère que les autistes ont un déficit dans l’envoi de signaux par rapport aux cerveaux neurotypiques.
- Une autre étude sur le cervelet a montré que les blessures ou les accidents vasculaires cérébraux dans cette région ont entraîné de nombreux déficits dans le traitement du langage, les capacités visuospatiales, les fonctions exécutives et l’attention (Tedesco et al…), 2011).
Références
Jou, R. J., Minshew, N. J., Melhem, N. M., Keshavan, M. S., & Hardan, A. Y. (2009). Brainstem volumetric alterations in children with autism (altérations volumétriques du tronc cérébral chez les enfants autistes). Psychological Medicine, 39 (8), 1347.
Kolb, L. C. (1987). Une hypothèse neuropsychologique expliquant les troubles de stress post-traumatique. The American Journal of Psychiatry, 144, 989-95.
Pyatigorskaya, N., Mongin, M., Valabregue, R., Yahia-Cherif, L., Ewenczyk, C., Poupon, C., Debellemaniere, E., Vidailhet, M., Arnulf, I. & Lehéricy, S. (2016). Atteinte du bulbe rachidien et dysfonctionnement autonome cardiaque dans la maladie de Parkinson. Neurology, 87 (24), 2540-2545.
Stoodley, C. J. (2016). Le cervelet et les troubles du développement neurologique. The Cerebellum, 15 (1), 34-37.
Tedesco, A. M., Chiricozzi, F. R., Clausi, S., Lupo, M., Molinari, M., & Leggio, M. G. (2011). Le profil cognitif cérébelleux. Cerveau, 134 (12), 3672-3686.
L’Université du Queensland. (n.d). Le cerveau postérieur. Consulté le 29 avril 2021 sur https://qbi.uq.edu.au/brain/brain-anatomy/hindbrain
Whitney, E. R., Kemper, T. L., Bauman, M. L., Rosene, D. L., & Blatt, G. J. (2008). Les cellules de Purkinje du cervelet sont réduites dans une sous-population de cerveaux autistes : une expérience stéréologique utilisant la calbindine-D28k. (3), 406-416.
Xi, Z., & Luning, W. (2009). Trouble du comportement en sommeil paradoxal chez un patient ayant subi un accident vasculaire cérébral. Médecine du sommeil, 10 (1), 143-146.
