Le système limbique

Cerveau

Rappel de neuroanatomie

Le système limbique est une des plus anciennes parties du cerveau (présent chez l’homme, mais aussi chez le reptile et le poisson). Terme introduit par Paul MacLean en 1952, le système limbique fut longtemps considéré comme le siège des émotions (agressivité, peur, plaisir, colère). Mc Lean proposa que le cerveau était composé de trois partie : le cerveau reptilien, le système limbique et le néocortex. Le système n’est pas seulement impliqué dans les émotions mais également dans

  • l’apprentissage de la mémoire,
  • l’olfaction,
  • le contrôle du système endocrinien qui participe à la libération d’hormones,
  • les comportements alimentaires et l’appétit,
  • le système nerveux autonome qui contrôle les fonctions respiratoire, digestive et cardiovasculaire.

Le système limbique est constitué de plusieurs noyaux situés sous le cortex (on dit que ce sont des structures subcorticales) et à proximité du thalamus:

  • L’hippocampe (du grec ancien hippocampos, signifiant  » cheval courbé « ) : rôle dans l’apprentissage et le stockage d’une information en mémoire à long terme.
  • L’amygdale (du latin amygdala qui signifie  » amande « ) : rôle dans l’agressivité, la colère, la peur, l’anxiété et la mémoire émotionnelle.
  • Le fornix.
  • Le cortex limbique (gyrus cingulaire, cingulum, insula et gyrus parahippocampique) : rôle dans le contrôle conscient du comportement.
  • Le septum
  • L’hypothalamus.
  • Les corps mamillaires.
  • Noyau antérieur du thalamus.

Systeme_limbique_1

Représentation schématique des régions du système limbique.

 

Les principales composantes du système limbique

L’hippocampe reçoit des neurones du cortex limbique, dont une des composantes est le gyrus parahippocampique. Le gyrus parahippocampique comprend le cortex entorhinal, une des premières régions cérébrales affectées dans la maladie d’Alzheimer. Le cortex limbique reçoit à son tour des afférences* des autres cortex associatifs (pariéto-temporo-occipital et préfrontal).

*Afférences: Jargon scientifique signifiant que le cortex limbique reçoit des neurones des autres cortex. On peut également dire que les cortex associatifs envoient des efférences vers le cortex limbique, ou qu’ils se projettent vers le cortex limbique.

Les neurones de l’hippocampe se projettent via le fornix dans l’hypothalamus et le noyau septal. Ils se projettent également dans le cortex entorhinal qui se projette à son tour dans les différents cortex (préfrontal, orbital, parahippocampique, cingulaire, insulaire). Le noyau mamillaire se projette sur le tractus mamillothalamique qui se projette à son tour sur le gyrus cingulaire. Un circuit bidirectionnel est ainsi formé : c’est le circuit de Papez. Il joue un rôle central dans la mémoire.

L’amygdale est un ensemble de noyaux sous-corticaux (noyaux basolatéraux, centraux et corticomédiaux) situés dans le lobe temporal médial. Les noyaux basolatéraux reçoivent des projections des aires corticales sensorielles et associatives du lobe temporal. Ils se projettent à leur tour vers le cortex limbique, le cortex préfrontal et la formation hippocampique. Les noyaux basolatéraux se projettent vers le thalamus, qui se projette sur le cortex préfrontal. Les noyaux basolatéraux se projettent aussi vers le noyau basal de Meynert, un noyau constitué de neurones cholinergiques qui envoient des projections neuronales vers le cortex (ces neurones sont endommagés dans la maladie d’Alzheimer). Les noyaux basolatéraux de l’amygdale seraient impliqués dans la composante émotionnelle des stimuli sensoriels, ainsi que la mémorisation des stimuli émotionnels. Les noyaux centraux participeraient également aux réponses émotionnelles, alors que les noyaux corticomédiaux, qui sont interconnectés au bulbe olfactif, seraient impliqués dans la régulation des comportements alimentaires et reproductifs.

Situé sous le thalamus, l’hypothalamus envoye des neurones qui contrôlent : – la sécrétion de certaines hormones sécrétées par l’hypophyse (ou glande pituitaire), – le système nerveux autonome (régulation de la température, du cycle circadien, rythme cardiaque, sudation), et – certains comportements (sexuels, alimentaires, de défense, de stress).

Relation système limbique-ganglions de la base

Les ganglions de la base comprennent un ensemble de noyaux sous-corticaux situés environ au centre du cerveau humain. Ces noyaux sont le striatum (regroupant le noyau caudé et le putamen), les globus pallidus interne et externe, le noyau sous-thalamique et la substance noire.

Connectés avec le cortex cérébral et le thalamus, ils jouent un rôle fondamental dans la motricité volontaire mais aussi dans l’apprentissage, la mémoire et les émotions.

Le rôle des ganglions de la base dans les émotions s’explique par le fait que la partie ventrale du striatum reçoit des projections neuronales des régions du système limbique (amygdale, formation hippocampique et cortex associatif limbique).

Les neurones du globus pallidus se projettent quant à eux dans le thalamus, qui projette à son tour sur le cortex préfrontal.

Systeme_limbique_2

Régions du système limbique et des ganglions de la base sur une coupe frontale d’un cerveau humain.

Le système limbique comprend des aires cérébrales corticales et sous-corticales impliquées : – dans la mémoire déclarative et l’apprentissage (hippocampe et gyrus parahippocampique) et, – les émotions et le comportement (amygdale). A noter que l’amygdale est également impliquée dans la mémoire émotionnelle. Pour rappel, le diencéphale est formé du thalamus (du grec signifiant « chambre »), de l’hypothalamus et du subthalamus. Le télencéphale est formé de la formation hippocampique (composée de l’hippocampe, du subiculum et du gyrus denté), de l’amygdale, du striatum (noyau caudé et putamen) et du cortex limbique.

 

Coupe frontale d’un cerveau humain. Les régions du système limbique (cortex limbique, hippocampe) cohabitent avec celles des ganglions de la base (noyau caudé, putamen, substance noire).

Légende.  Cortex limbique (1); lobe frontal (2); lobe pariétal (3); lobe insulaire (4); lobe temporal (5); gyrus temporal (6); hippocampe (7); gyrus parahippocampique (8); nerfs crâniens (9); substance noire (10); noyau rouge (11); putamen (12); noyau caudé (13)