Définition
La formation réticulaire est un réseau de neurones dans le tronc cérébral qui permet la conscience, la fonction sensorielle et motrice et la régulation endocrinienne et neurotransmetteur . Cette partie du système nerveux central, répartie en trois colonnes principales d’une extrémité du tronc cérébral à l’autre, est un point relais central qui relie les nerfs de la moelle épinière au cerveau via des neurones efférents et afférents. Sa gamme complète de fonctions n’est pas entièrement connue.
Fonction de formation réticulaire
La fonction de formation réticulaire implique un large éventail de fonctions autonomes, sensorielles, motrices, comportementales, cognitives et d’humeur. réponses fondées. Il fonctionne avec d’autres régions du système nerveux central pour permettre des tâches complexes telles que la régulation de notre état de conscience, le traitement des émotions, la coordination visuelle, le contrôle cardiovasculaire et la posture. Environ 100 000 000 impulsions sont reçues dans la formation réticulaire (RF) chaque seconde!
Vous pouvez séparer les fonctions de la formation réticulaire en regardant à ses deux systèmes. Il s’agit du système d’activation réticulaire ascendant (ARAS) qui transmet les messages sensoriels du RF au cortex cérébral et vice versa, et du système réticulaire descendant (DRS) qui transmet des messages vers et depuis les motoneurones de la moelle épinière. Vous devriez voir les deux systèmes comme deux parties d’un seul système parallèle; ils fonctionnent en même temps, et la formation réticulaire du tronc cérébral module le nombre de messages traités. Les deux systèmes (ARAS et DRS) s’influencent mutuellement. C’est pourquoi, si vous regardez un film d’horreur vraiment effrayant, vos muscles deviennent tendus – vos émotions et vos muscles réagissent. Et lorsque le moment le plus effrayant est passé, vous vous détendez. Le terme de groupe du système d’activation réticulaire ou RAS porte un nom déroutant, car non seulement il active mais désactive les neurones associés.
L’ARAS est le plus souvent décrit comme le régulateur de la conscience et de l’excitation; cependant, il transmet des informations sur de nombreux autres processus, notamment notre fréquence respiratoire, notre réponse à la toux, notre rythme cardiaque et l’acte de mastication (mastication). Il est rapporté que la mastication maintient la fonction cognitive en stimulant le RF – l’absence de mastication est associée à la démence et à des troubles du sommeil. Cela montre à quel point nos mouvements musculaires, nos fonctions cognitives et notre conscience sont étroitement liés.
Exemples de formation réticulaire
Un exemple de formation réticulaire de rétroaction d’activation et de désactivation serait quelqu’un qui somnole pendant un long voyage. Progressivement, l’activité cérébrale de la personne commence à baisser et moins d’informations sont envoyées du cortex cérébral au repos au système réticulaire via l’ARAS. Lorsque cette personne atteint un sommeil paradoxal (REM), son contrôle du tonus musculaire tombe rapidement pour produire une atonie via le DRS. Si la tête tombe soudainement, des signaux sont envoyés à la formation réticulaire à partir des fuseaux musculaires soudainement activés via le DRS. En même temps, l’ARAS réagit et le voyageur qui fait un signe de tête se réveille soudainement. Cela nous montre l’action motrice du DRS répondant et activant l’ARAS et vice versa. N’oubliez pas que l’ARAS envoie et reçoit des informations sensorielles, et le DRS envoie et reçoit des informations motrices.
Autre Un exemple de formation réticulaire est l’action des médicaments anesthésiques généraux utilisés avant la chirurgie. Tout d’abord, un analgésique puissant est administré qui empêche les sensations de douleur de se déplacer vers le RF. Un sédatif-hypnotique tel que le propofol réduit les taux de déclenchement des neurones dans le cortex cérébral, le thalamus et la formation réticulaire; cela produit une inconscience et arrête les processus qui forment la mémoire. Enfin, un relaxant musculaire sous forme de curare inactive les fuseaux musculaires et les réflexes régulés par la moelle épinière. Les réseaux d’excitation de la formation réticulaire sont déprimés pendant la durée de la chirurgie au moyen de gaz anesthésique et de médicaments, et une machine prend en charge la fonction autonome de la respiration car le curare affecte le muscle squelettique. Le cœur n’arrête pas de battre car les cellules du muscle cardiaque spécialisées agissent comme des stimulateurs cardiaques et le muscle cardiaque n’est pas un muscle squelettique. Cependant, la fréquence cardiaque, qui est influencée par la fonction réticulaire du mésencéphale, est affectée.
Formation réticulaire motrice
Réception d’une entrée via des nerfs afférents (apportant vers) qui entrent dans la formation réticulaire à partir des nerfs crâniens , nous pouvons bouger nos muscles du visage et du cou.N’oubliez pas que le mouvement musculaire est le résultat de nerfs moteurs qui font partie du DRS et également une réponse aux stimuli sensoriels qui encouragent le mouvement musculaire et le déplacement via l’ARAS. Pensez simplement à un cheval qui se contracte lorsqu’une mouche atterrit sur sa peau.
Les mouvements involontaires des muscles lisses permettent des actions telles que la déglutition, la toux, la dilatation et la constriction des vaisseaux sanguins pour contrôler la tension artérielle. Ces messages sont tous relayés à travers la formation réticulaire. Une chaîne de bons exemples de formation réticulaire motrice serait de suivre une cuillerée de nourriture avec les yeux alors qu’elle se déplace vers la bouche, de mâcher et d’avaler la nourriture, de tousser si une miette se déplace dans la trachée, de retenir la respiration pendant la déglutition et de péristaltisme dans le tube digestif qui pousse la nourriture à travers et hors du corps.
La fonction motrice volontaire fait également partie de la tâche de la formation réticulaire, par exemple dans notre posture et notre équilibre. L’équilibre n’est pas un acte involontaire mais appris, comme on peut le voir en regardant un jeune enfant faire ses premiers pas. Par des voies de facilitation et d’inhibition dans la formation réticulaire, des messages sont envoyés aux récepteurs dans les articulations et les fuseaux musculaires associés. Cette activité musculaire a été apprise dans la mesure où nous ne sommes même pas conscients de ces mouvements. Même ainsi, le contrôle de la posture dépend d’interactions physiologiques complexes, de niveaux élevés de traitement sensoriel, ainsi que de l’objectif, des capacités cognitives et de l’expérience de la personne (mémoire motrice).
Formation réticulaire sensorielle
Les fonctions sensorielles de la formation réticulaire, guidées via l’ARAS mais en collaboration avec le DRS, comprennent comment et quand notre corps ressent la douleur, comment nous équilibrons et – les plus célèbres et étudiées des rôles de formation réticulaire – nos niveaux de conscience. Cependant, l’histoire complète de cette petite structure anatomiquement peu claire est encore relativement inconnue.
En transmettant des informations sensorielles aux zones motrices du cerveau, le RF coordonne les fonctions visuelle, auditive, vestibulaire, gustative, olfactive et tactile entrée sensorielle – vue, audition, équilibre et mouvement, goût et toucher respectivement – afin que nous puissions effectuer et expérimenter des réponses physiques et émotionnelles volontaires et involontaires.
Formation réticulaire endocrinienne
Le système endocrinien la fonction de la formation réticulaire ne signifie pas que cette partie du tronc cérébral sécrète ou produit des produits chimiques, mais en relayant des messages, elle régule la sécrétion d’hormones et de neurotransmetteurs. L’exemple le plus célèbre du système endocrinien de cette fonction de formation réticulaire particulière est notre système de réponse au stress. Dans le système de réponse au stress, la combinaison de la mémoire et de l’environnement stimule le RF pour augmenter les taux de déclenchement en direction de l’hypothalamus qui l’encouragent à sécréter le facteur de libération de corticotropine. Ce facteur initie la libération d’une cascade d’hormones de stress qui nous rendent alerte, envoient plus de sang (oxygène et glucose) aux muscles et aux organes vitaux, fournissent moins de sang aux organes non vitaux, et préparent ainsi le corps à se battre ou à courir. . Une fois le danger passé, le centre-relais de la RF module les messages sensoriels et moteurs qui nous calment.
On pense que la formation réticulaire transmet les informations qui contrôlent la libération et l’inhibition d’un vaste gamme d’hormones; cette théorie est étayée par le fait qu’elle se situe extrêmement près des organes sécréteurs neuroendocriniens importants tels que les glandes pinéale, pituitaire et hypothalamus. Comme la glande pinéale est responsable de la production de mélatonine (où la mélatonine est un régulateur du rythme circadien éprouvé qui nous aide à nous endormir), cela ajoute du poids au rôle de la formation réticulaire dans nos schémas veille-sommeil.
Localisation de la formation réticulaire
La formation réticulaire est située dans le tronc cérébral mais s’étend dans la moelle épinière et le thalamus; il passe à travers la moelle, le pons, le mésencéphale et le diencéphale. Le RF ne remplit pas complètement le tronc cérébral, mais est vaguement divisé en trois colonnes de noyaux (groupes de cellules nerveuses avec leur propre ensemble de fonctions) qui s’étendent sur sa longueur. Pour simplifier cette structure assez diffuse, les chercheurs ont divisé le RF en colonnes médiane, médiane et latérale. Bien que ces domaines soient associés à leur propre gamme de fonctions, c’est leur réponse à des neurotransmetteurs spécifiques qui les rend si différents. En effet, la formation réticulaire contient un grand nombre d’interneurones avec des connexions polysynaptiques qui se connectent directement ou via d’autres interneurones avec une cellule cible. Les interneurones sont de petites versions de la formation réticulaire en ce qu’ils sont des centres de relais.L’ajustement entre deux neurones ou plus et module la fréquence et l’efficacité de la communication de ces neurones. Les interneurones du RF sont polysynaptiques – cela signifie qu’ils ne modulent pas seulement la messagerie entre deux neurones, mais peuvent également relayer les informations de plusieurs neurones, à la fois sensoriels et moteurs, en même temps. Une seule cellule nerveuse RF régule plusieurs fonctions, vous devez donc imaginer l’interneurone illustré ci-dessous comme se connectant à de nombreux autres neurones. Celles-ci créent un vaste réseau d’actions et de réactions associées.
Colonne médiane
La colonne médiane se compose d’une seule colonne centrale qui traverse le mésencéphale. Il est divisé en trois groupes de cellules nerveuses (noyaux): les noyaux du raphé dorsal, le noyau raphe pontis et le noyau raphe magnus. Vous n’avez pas besoin de connaître tous ces noms, mais en les regroupant, nous pouvons obtenir une meilleure image des fonctions connues de cette colonne. Les réseaux de cellules nerveuses de la colonne médiane contiennent des groupes d’interneurones appelés noyaux de raphé. Le mot raphé se réfère simplement à la couture médiane verticale où les structures du côté gauche et droit du corps se rejoignent. C’est pourquoi les noyaux de la colonne médiale sont tous étiquetés raphé.
Le noyau du raphé dorsal transmet les informations de contrôle de la douleur. Le noyau raphe pontis se connecte au cervelet et est important pour relier les informations sensorielles et motrices involontaires. Le noyau raphe magnus influence notre perception de la douleur. Tous les noyaux du raphé produisent, régulent et répondent principalement au neurotransmetteur sérotonine (5-HT).
Colonne médiale
La colonne médiale contient des cellules nerveuses mixtes moyennes et grandes avec des synapses qui principalement répondre, produire et réguler les neurotransmetteurs acide gamma-aminobutyrique (GABA) et glutamate. Cette colonne contient le noyau gigantocellulaire, le noyau réticulaire ventral, le noyau réticulaire pontin oral et le noyau réticulaire pontin caudal. Encore une fois, vous n’avez pas besoin d’apprendre ces noms par cœur.
Le noyau gigantocellulaire (à grandes cellules) transmet les informations qui contrôlent le mouvement de la langue. Le noyau réticulaire ventral est peut-être lié à la respiration et à la formation de la mémoire. Le noyau réticulaire pontique oral régule probablement la façon dont nous entrons et sortons des stades de sommeil à mouvements oculaires rapides; le noyau réticulaire pontin caudal est associé au mouvement de la tête et de la mâchoire. Probablement et peut-être, malheureusement, les meilleurs que nous ayons actuellement. Des recherches supplémentaires sur la formation réticulaire sont nécessaires avant de pouvoir utiliser des énoncés plus précis.
Colonne latérale
La colonne latérale héberge au moins six noyaux différents, qui tous produisent, régulent, et répondent aux neurotransmetteurs noradrénaline et acétylcholine. Les noyaux les plus étudiés sont le noyau réticulaire parvocellulaire, le locus coeruleus du noyau et le noyau pédonculopontin. Ceux-ci sont associés respectivement au contrôle du visage et à la respiration, à nos réponses physiologiques au stress et à nos sensations d’excitation, de récompense, de mouvement et d’attention.
L’image ci-dessous donne une bonne indication de la façon dont les différents noyaux de formation réticulaire sont répartis dans tout le tissu des pons.
Voies de formation réticulaire
Les voies de formation réticulaires sont réparties en fonction des voies sensorielles et motrices (ARAS et DRS) et selon qu’une fibre nerveuse ou groupe de fibres entre ou sort de cette partie du tronc cérébral – en d’autres termes, si le RF reçoit ou transmet des informations. Les connexions apportent des messages à la formation réticulaire de la moelle épinière et du cerveau. Les voies efférentes apportent des messages de la formation réticulaire directement ou indirectement à d’autres structures. Les réseaux complexes et plus simples utilisent la formation réticulaire comme base centrale de contrôle ou de relais.
Voies afférentes de la formation réticulaire
Lorsque la formation réticulaire reçoit des informations d’autres régions, les routes suivies par ces messages sont voies afférentes. Les messages voyagent via des synapses de la moelle épinière au RF. Ces multiples voies sensorielles nous envoient des informations sur la douleur, la température, le toucher brut, le toucher fin, les vibrations et la proprioception – la position et le mouvement de notre corps.
Les voies afférentes proviennent également du cerveau et des nerfs crâniens. Ceux-ci apportent des informations au RF correspondant au mouvement des yeux, aux sons, à la proprioception et à la présence d’obscurité et de lumière qui, après avoir été relayés par le RF, synchroniseront nos schémas de sommeil et de réveil. Une étude plutôt cruelle sur les chats à la fin des années 1960 a montré que la formation réticulaire a beaucoup d’influence sur la manière dont les informations visuelles accèdent au cerveau.
D’autres voies du nerf crânien et du cerveau aux RF relient les sons à l’excitation, régulent la sécrétion d’hormones et ajustent nos niveaux de conscience. Lorsque votre réveil vous réveille le matin, votre ARAS est rapidement stimulé par le son et votre DRS vous ouvre les yeux et vous aide à montrer à cette horloge exactement ce que vous en pensez.
Voies efférentes de la formation réticulaire
Les connexions efférentes envoient des informations à d’autres structures plutôt que de les recevoir. Dans ce cas, les tractus réticulaires efférents s’écoulent du RF vers la moelle épinière ou d’autres régions du cerveau – les nerfs crâniens, le cervelet, le thalamus et l’hypothalamus, par exemple. Ces informations peuvent être utilisées pour provoquer une réponse. Les réponses régulées via le RF sont les réponses cognitives, veille-sommeil, endocriniennes, émotionnelles et motrices. La définition psychologique de la fonction de formation réticulaire en parle comme un centre de régulation du sommeil, de la vigilance, de la fatigue, de la récompense et même de différents traits de personnalité. La majorité des réponses à nos environnements interne et externe voyagent à travers le RF.
Dommages de la formation réticulaire
Les dommages de la formation réticulaire peuvent être le résultat d’un traumatisme du tronc cérébral, du processus de vieillissement, de tumeurs et inflammation ou infection. Comme les colonnes de cellules nerveuses spécifiques qui traversent le tronc cérébral sont si diffuses, les effets des lésions mineures ne sont pas toujours prévisibles. Un traumatisme plus important au site de la formation réticulaire est souvent mortel en raison de son rôle central dans les fonctions vitales telles que la respiration et la conscience.
Une faible activité dans les systèmes d’activation réticulaire produit une perte de conscience et un coma, tandis que des dommages de formation réticulaire dans les maladies dégénératives telles que la maladie de Parkinson peuvent entraîner un déséquilibre, des tremblements et des difficultés à bouger. La maladie d’Alzheimer est liée à des niveaux inférieurs de neurones qui répondent à l’acétylcholine dans tout le système nerveux central, y compris les noyaux de la formation réticulaire qui répondent à l’acétylcholine – comme les cellules de la colonne latérale du RF.
Dommages chroniques de la formation réticulaire qui dérégule les messages sortant et entrant dans le tronc cérébral est connu pour produire des problèmes de sommeil paradoxal et le RF s’est même révélé en partie responsable de troubles du comportement tels que la schizophrénie. D’autres effets psychologiques liés sont le trouble de stress post-traumatique et le diagnostic relativement nouveau de syndrome de fatigue chronique. Même des traits de personnalité tels que l’introversion ont été associés à des anomalies RF. Comme tant de messages traversent la formation réticulaire, nous devrions nous attendre à une longue liste de symptômes potentiels – de la régulation hormonale aux réponses motrices, et des effets émotionnels au contrôle involontaire des muscles lisses et cardiaques. Après tout, lorsque le bureau de tri du courrier s’arrête, toutes sortes d’instructions et de données ne peuvent pas passer.