Matière blanche du système nerveux : pourquoi est-elle si importante ?

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La substance blanche a pour mission de transmettre des informations dans tout le système nerveux central. Le nom dérive de la couleur blanche de la gaine de myéline qui entoure les axones des neurones et permet le passage de l'impulsion électrique d'un neurone à l'autre.

La substance blanche du cerveau est située sous le cortex composé de matière grise tandis que dans la moelle épinière, elle est située en dehors de la matière grise. Il est constitué d’axones qui envoient des informations sensorielles et motrices. Cependant, il est également impliqué dans d’autres processus, pas seulement dans l’envoi d’informations.

Localisation de la substance blanche dans le système nerveux central

La substance blanche des deux hémisphères cérébraux est constituée de trois types de fibres :

    Formations commissurales interhémisphériques: ce sont les fibres qui relient les deux hémisphères cérébraux.
    Fibres de projection: ce sont des axones qui atteignent le cortex cérébral et sont organisés de manière à irradier les deux hémisphères cérébraux.
    Fibres associatives: ce sont les axones qui relient différentes zones du cortex cérébral du même hémisphère

La moelle épinière est la partie la plus abondante du système nerveux central et est en relation constante avec le système nerveux périphérique ; a une grande importance en termes de fonctions sensorielles et motrices. Le moelle il est protégé par la colonne vertébrale qui amortit les coups pour éviter d'éventuelles blessures. Dans la moelle épinière, la substance blanche est située à l'extérieur, recouvrant la substance grise et est organisée en trois colonnes : dorsale, latérale et ventrale.

    La colonne dorsale blanche
    La colonne blanche ventrale et latérale

La relation avec les fonctions cognitives

La substance blanche a toujours été associée à la vitesse de traitement, mais ces dernières années, on a découvert qu'il existait probablement une relation avec diverses fonctions cognitives étant donné l'impact de sa possible détérioration sur ces fonctions. De nombreuses études ont tenté de clarifier le rôle de la substance blanche dans le langage, la mémoire ou l'attention. .

Par exemple, il semble que dans enfants dans le trouble de l'attention, un volume plus petit dans la substance blanche frontale droite est lié au degré d'altération de l'attention soutenue. Chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer et de troubles cognitifs légers, un lien significatif a été constaté entre le volume de la substance blanche et la mémoire, même la dégénérescence peut dépendre de celui de la substance grise.

La déconnexion des fibres qui relient le thalamus au cortex frontal peut interférer avec la mémoire verbale et détériorer la mémoire de travail. En revanche, l’apprentissage et la mémoire visuelle sont liés à la substance blanche pariétale et temporale. La corrélation entre la mémoire de travail et les zones temporelles, pariétales et frontales de la substance blanche est documentée par plusieurs études .

Dommages axonaux diffus

Les lésions axonales diffuses sont le résultat d'une lésion traumatique avec des mécanismes d'accélération-décélération ou de rotation. C'est l'une des causes de morbidité les plus fréquentes chez les patients souffrant de traumatismes crâniens, généralement consécutifs à des accidents de voiture. Elle est constituée de plusieurs lésions focales dans la substance blanche de 1 à 15 mm selon une distribution caractéristique .

Déclenche une perte de conscience immédiate ; plus de 90 % des patients restent dans un état végétatif. Les dommages axonaux diffus ne provoquent pas la mort car le tronc cérébral continue de fonctionner et de prendre en charge les fonctions vitales de l'organisme. Il est responsable de la majorité des altérations de l’attention, de la mémoire, de la vitesse de traitement et des déficiences exécutives chez les patients présentant un traumatisme crânien modéré ou sévère.

La composante mécanique du traumatisme produit un étirement, une torsion et une rupture des axones et des capillaires cérébraux, provoquant des microhémorragies. En raison de l'interruption des fibres ascendantes, d'un point de vue clinique, une confusion, une perte de conscience ou un coma surviennent selon la gravité.

Au niveau neuropsychologique, les lésions axonales diffuses compromettent la capacité d'apprendre et apprendre et provoque des altérations de l'attention, de la vitesse de traitement de l'information et des fonctions exécutives. L'altération des fonctions frontales est une constante car ces fonctions nécessitent l'intégrité de tous les circuits cortico-corticaux et cortico-sous-corticaux impliqués.

Pathologies provoquant une dégénérescence de la substance blanche

Diverses pathologies entraînent une détérioration de la substance blanche avec de graves conséquences au niveau cognitif, moteur et sensoriel. L'une d'elles est la maladie de Binswanger. Dans ce cas, l’aspect cérébral externe est normal mais le rapport matière grise/matière blanche est très faible.

La maladie de Binswanger va des lésions des axones à la démyélinisation des axones. Les symptômes courants sont un ralentissement de la capacité de réflexion et des altérations mémoire confusion, apathie et perte d'intérêt pour l'environnement extérieur . Un ralentissement ou une instabilité motrice sont des symptômes précoces de la maladie.

Les leucodystrophies font partie des maladies qui touchent la substance blanche. Il s'agit de maladies génétiques rares qui provoquent une altération du métabolisme de la myéline. Les manifestations cliniques les plus courantes sont la tétraplégie, l'ataxie, la cécité, la surdité et les troubles cognitifs. Ce sont des maladies dégénératives et les premiers symptômes apparaissent dès l’enfance.

Comme vous l'avez lu dans cet article, la substance blanche est un élément fondamental du système nerveux. C'est le fil conducteur des informations que notre cerveau reçoit mais c'est aussi un canal de communication que le cerveau utilise pour donner des ordres aux différents organes. . Une bonne quantité de matière blanche et surtout une matière blanche en excellent état favorise avant tout l'attention et la rapidité avec laquelle nous effectuons divers processus cognitifs comme la prise de décision ou l'acquisition de nouvelles connaissances.

Bibliographie

Candle E.R. et al. (2014) Principes des neurosciences Milan : Maison d'édition Ambrosiana.

Santoro G. Lésion axonale diffuse (DAI) :

Wasserman J. et Koenigsberg R.A. (2007) Lésion axonale diffuse : http://emedicine.medscape.com/article/339912-overview

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