Le système nerveux

Les nerfs crâniens

Il existe douze nerfs crâniens avec des fonctions motrices et/ou sensorielles. Le nerf qui nous intéresse le plus est le nerf vague ou nerf X.

Le nerf vague

Le nerf vague est le nerf le plus rapide et le plus direct pour connecter l’intestin au cerveau (9). Il s’agit d’un nerf parasympathique majeur de la poitrine et de l’abdomen, qui reçoit les informations de manière ascendante (afférente ou sensitive) par les viscères à 80 % et descendante (efférente ou motrice) à 20 % (4).
En fonction de la localisation, les fibres afférentes sont capables de détecter l’étirement, la tension et la présence de molécules produites par les bactéries de l’intestin, les hormones, les neurotransmetteurs et, ainsi, d’envoyer les informations au cerveau (4).

Les composants cellulaires du système nerveux central

Notre système nerveux central est composé de cellules nerveuses, appelées neurones, et de cellules gliales. Les corps cellulaires des neurones constituent la substance grise du cerveau et la moelle épinière (4).

Les cellules gliales

Concernant les cellules gliales, il en existe quatre sortes avec des fonctions propres :
– Les astrocytes : ces cellules présentent de longues extensions qui forment une barrière entre le sang et le LCR pour permettre la prévention des changements de composition sanguine. Ils peuvent éliminer un excès de neurotransmetteurs par exemple (4).
– Les oligodendrocytes : ils forment la gaine de myéline des axones des cellules nerveuses. Au niveau du système nerveux périphérique, on les appelle les cellules de Schwann. Cela permet d’augmenter la rapidité de la transmission nerveuse entre le cerveau, les organes et les tissus (4).
– La microglie : ces cellules immunitaires sont présentes sur l’ensemble de la substance blanche et grise et sont les phagocytes du SNC (4).
– Les cellules épendymaires : elles forment l’épendyme (4).

Les neurones

Le SNC compte entre 85 et 100 milliards de neurones, présentant une grande diversité (10). Nous allons nous intéresser à certaines familles de neurones, notamment les dopaminergiques, glutamatergiques, sérotoninergiques et gabaergiques.

Les neurones dopaminergiques

La dopamine ou « hormone du bonheur » est l’un des neurotransmetteurs qui influencent le comportement. Elle est produite à partir de la tyrosine (11).

Les neurones glutamatergiques

Le glutamate est LE neurotransmetteur excitateur du SNC. Il s’agit d’un acide aminé non essentiel, produit au niveau du SNC grâce à la transamination de l’⍺-cétoglutarate (provenant du cycle de Krebs) ou par désamination de la glutamine comme le montre la figure 6 (15).
Ce neurotransmetteur se fixe sur les récepteurs AMPA (« -amino-3-hydroxy-5-méthylisoazol- 4-propionate), NMDA (N-méthyl-D-aspartate), kaïnate KAR et les récepteurs métabotropes (15).

Les récepteurs NMDA

Les récepteurs NMDA sont nombreux dans le système nerveux (illustrés dans la figure 7) et notamment dans la région de l’hippocampe. Ces récepteurs sont impliqués dans le processus d’apprentissage et de mémorisation (15).

Les récepteurs AMPA

Ces récepteurs sont responsables de l’activation d’autres cellules (15).

Les récepteurs kaïnate KAR

Ces récepteurs sont situés sur des neurones glutamatergiques ou gabaergiques, au niveau de l’hippocampe et du cortex cérébral. Ils peuvent être à la fois inhibiteurs en diminuant l’exocytose du glutamate ou du GABA, ou inversement (15).

Les récepteurs métabotropes du glutamate

Ils sont présents au niveau des neurones et des cellules gliales dans la région :
– De l’hippocampe ;
– Du thalamus ;
– Du cortex ;
– Du striatum ventral ;
– De l’amygdale cérébrale (15).

Les neurones sérotoninergiques

La sérotonine est aussi appelée 5-hydroxytryptamine ; ce neurotransmetteur est retrouvé dans le SNC, mais aussi au niveau des plexus intramuraux du tube digestif et dans les plaquettes (17). Elle est produite à partir de l’acide aminé essentiel, le L-tryptophane, apporté par notre alimentation, comme décrit dans la figure 8.
Au niveau du cerveau, la séronotine joue un rôle dans la régulation des humeurs en « privilégiant » l’état de bonheur. Elle réduit la prise de risque et permet une situation stable chez l’individu. Elle est, finalement, le contraire de la dopamine. Les neurones se situent au niveau du noyau du raphé du tronc cérébral pour se projeter dans l’ensemble du cerveau et de la moelle spinale (Figure 9) (17).
Il faut savoir que la sérotonine est présente à 80 % dans le tube digestif et est produite à 95 % par ce dernier. Elle sera synthétisée et stockée par les cellules chromaffines (17).
Il existe environ 7 récepteurs sérotoninergiques, dont certains sont illustrés dans la figure 10 :
– Les récepteurs 5HT3 (inotropes) : excitateurs situés sur les fibres sensitives extrinsèques vagales et splanchniques. Leur action induit nausées et vomissements (17).
– Les récepteurs 5HT 1, 2, 4, 5, 6 : diminuent ou augmentent l’activité neuronale (17).

Les neurones gabaergiques

Le GABA (acide ɣ-aminobutyrique) est un neurotransmetteur inhibiteur du SNC (20).
Le GABA est produit à partir d’acide glutamique, c’est-à-dire le glutamate (Figure 11).

Les neurones cholinergiques

Les neurones cholinergiques sont présents au niveau du SNC et du système nerveux périphérique. Ils sécrètent de l’acétylcholine qui agit sur deux types de récepteurs : les récepteurs muscariniques et les récepteurs nicotiniques localisés à différents endroits et ayant des actions différentes (Tableau 3) (21).

Le système nerveux autonome

Le SNA régule le bon fonctionnement des organes internes. Il n’agit pas directement sur eux mais passe par des ganglions autonomes (Figure 13) qui sont en dehors du SNC. Les fibres entre le SNC et le ganglion sont appelées les fibres préganglionnaires, et celles entre le ganglion et l’organe effecteur les fibres post-ganglionnaires (4).

Contrôle du SNA par le SNC

Le SNA agit de manière inconsciente selon les informations des fibres viscérales et afférentes somatiques. Mais il est aussi régulé par le SNC, notamment par l’hypothalamus (4).
Par exemple, en réponse à un stress ou à un danger, l’hypothalamus déclenche une réaction de défense, ce qui active le SNA ; la fréquence cardiaque augmente et le flux sanguin se dirige vers les muscles. L’hypothalamus permet le maintien de l’homéostasie et règle une partie de l’action du SNA (4).

Le système nerveux entérique

Les neurones orthosympathiques et parasympathiques ont une action sur les neurones du tractus gastro-intestinal. On appelle ces neurones, qui forment le système nerveux entérique, les neurones entériques. Le SNE représente une sous-partie du SNA et agit au niveau du système digestif (4).
Le SNE est composé de deux plexus interconnectés, représentés dans la figure 14 :
– Le plexus sous-muqueux : il contrôle l’activité sécrétoire, ainsi que le flux sanguin vers l’intestin, et régule l’activité de la musculaire muqueuse ;
– Le plexus myentérique : il est moteur et contrôle la motilité du tractus gastrointestinal (4).
Ces différentes activités sont effectuées par des voies intrinsèques, des réflexes de boucle courte qui sont activés par divers neurotransmetteurs :
– La cholécystokinine ;
– La substance P ;
– Le VIP : polypeptide intestinal vasoactif ;
– La sérotonine 5-HT ;
– La somatostatine ;
– Les enképhalines.
Des neuromédiateurs excitateurs et inhibiteurs (Tableau 5) agissent aussi sur la contraction ou la dilatation musculaire (4).