MATIÈRE BLANCHE CÉRÉBRALE: FONCTION ET STRUCTURE (AVEC IMAGES) - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

La substance blanche est une partie du système nerveux qui est principalement constituée d'axones neuronaux. C'est-à-dire par la partie des neurones qui est responsable de la transmission des informations traitées par le noyau cellulaire à d'autres neurones.

La substance ou matière blanche fait partie de la moelle épinière et est constituée d'un grand nombre de fibres nerveuses. Pour cette raison, ce type de substance est observé principalement dans les régions les plus internes du cerveau.

Représentation de la matière blanche et de la matière grise.

La matière grise est généralement observée dans les régions adjacentes à la matière blanche. Le nom de matière blanche est dû au fait que cette partie du système nerveux a une grande proportion de fibres myélinisées et donne une couleur blanchâtre.

La fonction principale de la substance blanche est d'unir les segments spinaux entre eux et la moelle épinière avec le cerveau.

Caractéristiques de la substance blanche

La substance blanche est un tissu blanchâtre qui fait partie du système nerveux central. Il est situé principalement dans la moelle épinière et est formé par les extensions de neurones qui transportent des signaux électriques vers les régions synaptiques et par les cellules gliales.

Ainsi, la substance blanche se caractérise principalement en ce qu'elle est une région du cerveau qui ne contient pas de noyaux de neurones.

Le rôle de la substance blanche est d'assurer un bon flux d'informations dans le système nerveux et de connecter différentes régions du cerveau.

Pour cette raison, la substance blanche est caractérisée en ce qu'elle contient de grandes quantités de myéline. La myéline est une substance qui recouvre les axones de la plupart des neurones et donne une apparence blanche.

De même, la myéline a pour fonction principale d'accélérer la transmission d'informations. L'accélération de la transmission est effectuée, car la myéline permet que l'information ne passe pas de manière rectiligne et continue à travers l'axone, mais puisse voyager par de petits sauts entre les gaines de myéline.

Ce type de communication cérébrale est appelé transmission saltatoire, et comme la substance blanche est la région du cerveau avec les quantités les plus élevées de myéline, la transmission des informations à partir de cette structure se caractérise par être très rapide.

L'une des pathologies les plus associées au fonctionnement et à la structure de la substance blanche est la sclérose en plaques. Bien que cette région du cerveau soit liée à de nombreuses autres conditions et pathologies.

Caractéristiques

La fonction principale de la substance blanche est d'effectuer une transmission correcte des informations cérébrales. En fait, récemment, des chercheurs de l'Université de Caroline du Sud ont inventé le terme «échafaudage» pour désigner la matière blanche.

Ce terme fait référence à l'importance de la transmission d'informations effectuée par la substance blanche. Selon les chercheurs, le réseau de connexions dans la substance blanche définit l'architecture de l'information qui soutient le fonctionnement du cerveau.

Selon le scientifique Van Horn, bien que toutes les connexions dans le cerveau soient très importantes, il existe des liens particuliers qui sont particulièrement pertinents.

- Communication cérébrale

En ce sens, la matière blanche semble être d'une importance primordiale dans la communication cérébrale. Les dommages ou conditions dans cette région peuvent affecter le fonctionnement de multiples structures cérébrales et impliquer une grande variété d'altérations physiques et neurologiques.

La substance blanche a un haut niveau d'implication en permettant aux humains de transférer les impulsions électrochimiques émises par le cerveau vers le reste du corps.

Ainsi, il peut être déterminé que la matière blanche est responsable de la coordination de la communication entre les différents systèmes du corps humain. Ce fait implique à la fois le fonctionnement des régions à l'intérieur et à l'extérieur du cerveau.

C'est pour cette raison que les axones des neurones prédominent dans la matière blanche, puisque c'est la partie qui est capable de transmettre des informations à un autre neurone.

La substance blanche agit comme un pont de communication entre différentes régions du cerveau qui contiennent des cellules neuronales. Ces zones du cerveau sont essentiellement des autoroutes neuronales, des zones de communication et de transmission d'informations entre les régions du cerveau.

- Autres fonctions

Historiquement, il était entendu que la fonction principale et unique de la matière blanche était de transmettre des informations de certaines régions du cerveau à d'autres. De cette manière, la substance blanche a été interprétée comme une structure passive qui se limitait au transfert d'ordres neuronaux.

Cependant, des recherches plus récentes ont montré que ce n'est pas entièrement le cas. Si la fonction principale de la substance blanche réside toujours dans la transmission d'informations, il a été démontré qu'elle pouvait participer à l'exécution d'autres activités.

Processus cognitifs et émotionnels

La matière blanche est étroitement liée aux processus cognitifs et émotionnels, et il est actuellement admis qu'elle est un élément important dans l'exécution de telles actions.

La participation de la matière blanche au développement des processus émotionnels et cognitifs réside dans la vitesse de connexion qu'elle fournit au cerveau.

Mémorisation et apprentissage

La transmission rapide d'informations réalisée par la matière blanche permet la construction de réseaux de neurones, qui peuvent régir une grande variété de processus cognitifs.

Plus précisément, les réseaux de neurones générés par la substance blanche semblent être étroitement liés dans les activités de mémorisation et d'apprentissage. De même, ils participent à la gestion des ressources cognitives et des fonctions exécutives.

De cette manière, on interprète aujourd'hui que la matière blanche est un élément très important du cerveau qui affecte grandement le développement et l'utilisation des capacités intellectuelles des gens.

Structure

Vue latérale droite du cerveau humain disséqué, montrant la matière grise (parties externes plus foncées) et la matière blanche (parties internes et nettement plus blanches). Source: John A Beal, PhD Dep't. of Cell Biology and Anatomy, Louisiana State University Shreveport Center for Health Sciences / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

La substance blanche se trouve principalement dans la moelle épinière et est constituée d'un grand nombre de fibres nerveuses appelées glie.

Si la matière blanche est coupée, on la voit recouverte d'une couche de matière grise.

Bien qu'elle se caractérise par être une substance à haute teneur en fibres myélinisées qui s'étendent longitudinalement, la substance blanche contient également une certaine quantité de fibres non myélinisées, c'est-à-dire des fibres sans myéline.

Structurellement, les fibres nerveuses qui composent la substance blanche sont caractérisées en joignant les segments de la moelle épinière les uns aux autres, ainsi que la moelle épinière aux régions du cerveau.

- Types de fibres

Les fibres qui contiennent la substance blanche dans les racines postérieures et qui atteignent la corne postérieure se caractérisent par des morphologies différentes. Les formes de ces fibres dépendent principalement du stimulus qu'elles transmettent et peuvent être divisées en deux grands groupes.

Fibres extéroceptives

Les fibres extéroceptives sont de petit calibre et ont des quantités réduites de myéline. Autrement dit, ce sont des fibres non myélinisées.

Ces fibres sont principalement responsables de la transmission des afférences extéroceptives à travers les régions de la moelle épinière et du cerveau.

Fibres proprioceptives

Les fibres proprioceptives sont plus grosses et plus épaisses que les fibres extéroceptives. Ils se caractérisent par le fait qu'ils sont des fibres myélinisées.

Les fibres de la racine postérieure entrent en contact avec les neurones de la corne antérieure directement ou par des interneurones dont les corps sont situés dans la corne postérieure.

Les axones des interneurones traversent la commissure blanche antérieure et la commissure grise pour se connecter avec les motoneurones du côté opposé.

- Niveaux d'organisation

La substance blanche se caractérise par la présentation de trois niveaux fondamentaux d'organisation dans la moelle épinière.

À la base de la moelle se trouve la région segmentaire de la substance blanche. Cette région est responsable de l'exécution des activités réflexes segmentaires représentées dans l'arc réflexe.

Par la suite, il y a la région intersegmentale, qui est chargée de relier les mécanismes segmentaires de la substance blanche.

Enfin, dans la zone suprasegmentale de la moelle épinière, les activités de la colonne vertébrale sont coordonnées par les centres cérébraux supérieurs.

- Cordons de matière blanche

La substance blanche est composée de trois cordons différents. La différenciation de chacun de ces cordons se fait par son emplacement dans la moelle épinière.

a) Corde antérieure

La moelle antérieure est située entre la fissure médiane ventrale et les sillons ventrolatéraux de la moelle épinière. Il se caractérise par des tractus moteurs qui contrôlent les mouvements associés aux mouvements volontaires.

b) Cordon latéral

Le cordon latéral se situe entre les sillons ventrolatéraux et les sillons dorsolatéraux. Il contient des fascicules liés aux mouvements volontaires, le tractus corticospinal latéral et des fascicules liés à la sensation.

c) Accord postérieur

Enfin, le troisième et dernier cordon de la substance blanche est situé entre le sillon médian dorsal et le sillon dorsolatéral.

Le cordon postérieur se caractérise par sa subdivision en deux faisceaux dans la région cervicale et thoracique supérieure, grâce à la présence du sillon intermédiaire dorsal.

Les deux fascicules qui contiennent le cordon postérieur sont le fascicule gracilis (dans la région médiale) et le fascicule cuéniforme (dans la région latérale). Les deux fascicules contiennent des fibres ascendantes appartenant au tractus épicritique, à la proprioception consciente et à la sensibilité vibratoire.

Tracts du cerveau

La matière blanche est organisée sous forme de faisceaux de fibres nerveuses. Cette organisation est observée à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du système nerveux central.

Les tractus du cerveau sont ainsi un ensemble de fibres nerveuses de projection qui envoient des informations traitées par la matière grise aux différentes régions du corps situées à l'extérieur du cerveau.

Un autre type de fibres de matière blanche sont les fibres d'association, qui relient différentes régions cérébrales du même hémisphère.

Enfin, le troisième et dernier type correspond aux commissures interhémisphériques, qui contiennent des structures provenant de différents hémisphères cérébraux.

De plus, en dehors de la moelle épinière, le cerveau se caractérise par la présentation d'un grand nombre de structures principalement constituées de substance blanche. Le plus important est le corpus callosum, une commissure interhémisphérique qui relie les deux hémisphères du cerveau.

Altérations de la matière blanche

Les altérations de la structure et du fonctionnement de la substance blanche sont liées à une grande variété de pathologies.

Les facteurs les plus associés aux lésions de la substance blanche sont l'âge et l'hypertension artérielle. Autrement dit, à la fois la fréquence et la gravité des lésions de la substance blanche augmentent avec l'âge et dans la population hypertensive.

Cependant, le spectre des possibilités que peuvent présenter les sujets présentant des lésions de la substance blanche est très varié. Des personnes présentant des lésions graves de la substance blanche sans aucun facteur de risque vasculaire aux personnes présentant de multiples facteurs de risque tels que l'hypertension artérielle sévère.

En ce sens, on fait valoir que les lésions de la substance blanche peuvent présenter un large spectre de facteurs de risque, qui aujourd'hui ne sont pas suffisamment étudiés et délimités.

Malgré cela, il existe actuellement des données plus ou moins fiables sur la relation entre les lésions de la substance blanche et les différentes pathologies. Les plus importants sont:

- Altérations de la substance blanche et détérioration cognitive

Sur la base des données existantes, il n'est pas possible d'établir une relation claire entre la présence de lésions dans la substance blanche et les troubles cognitifs, car les études sont limitées.

Cependant, certaines recherches ont montré que les dommages à la substance blanche sont en corrélation positive avec l'altération du lobe frontal, affectant la vitesse de traitement de l'information, la fluidité verbale et les fonctions exécutives.

- Altérations de la substance blanche et hémorragies intracrâniennes

Plusieurs études ont montré que les anomalies de la substance blanche sont beaucoup plus fréquentes chez les sujets souffrant d'hémorragies intracérébrales

Ces résultats montrent que les hémorragies ne sont pas seulement localisées dans les noyaux gris centraux, mais affectent également le lobaire.

- Altérations de la substance blanche en tant que producteurs d'AVC ischémique ou de mort vasculaire

Plusieurs essais cliniques ont montré que les altérations de la substance blanche prédisposent à l'AVC ischémique.

Plus précisément, les sujets qui souffrent d'un accident ischémique et d'altérations de la substance blanche ont deux fois plus de risque de présenter un nouvel accident vasculaire cérébral.

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