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REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO
ENSEIGNEMENT Supérieur ET UNIVERSITAIRE
Université CATHOLIQUE LA SAPIENTIA
UCS-GOMA
Dispensé par : Dr. Prince AWAZI M.
Présenté par :
1. ASIFIWE KANYAMANZA Liliane
2. BUSOKE LUMENGU Esther
3. BYAMUNGU KINYABUUMA Fabrice
4. CIRIMWAMI SHANKULU Jean-Pierre
5. ISHARA MURHIMA Providence
6. MAPENZI RUKIRANDA Myriam
Promotion : G3 BIOMED
2020-2021
TRAVAIL PRATIQUE DE PHYSIOLOGIE ENDOCRINE
GROUPE 4
« PHYSIOLOGIE DE L’HYPOTHALAMUS »
1
PLAN DU TRAVAIL
0. INTRODUCTION SUR L’HYPOTHALAMUS
I. ANATOMIE DE L’HYPOTHALAMUS
 L’hypothalamus antérieur
 L’hypothalamus moyen
 L’hypothalamus latéral
II. PHYSIOLOGIE DE L’HYPOTHALAMUS
 Noyaux préoptiques
 Noyau suprachiasmatique (SCN)
 Le noyau arqué (ARC)
 Le noyau Ventromédian
 Noyau dorso-median
 Le noyau paraventriculaire (PVN)
 Noyau Supraoptique
 Noyau Mamillaire
 Noyau Hypothalamique postérieur
 Noyaux prémamillaires dorsal et ventral
 Noyau tubéro-mamilaire
 Le noyau hypothalamique Latéral (LHA)
III. CONCLUSION
IV. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
2
HYPOTHALAMUS
Les deux principaux systèmes de régulation d’un organisme sont le système nerveux et
le système endocrinien. L’interface et la coordination de ces deux systèmes sont assurées en
grande partie par l’hypothalamus.
L’hypothalamus est situé dans le diencéphale et forme le plancher du troisième
ventricule. C’est une région de petite dimension, mais de grande importance, Il coordonne
l’activité de la glande hypophyse par la sécrétion de peptides et d’amines.
I. ANATOMIE DE L’HYPOTHALAMUS
L'hypothalamus (du grec : ὑπό, hypo = dessous et θάλαμος, thálamos = chambre,
cavité) est une structure du système nerveux central, située sur la face ventrale de l'encéphale.
Cette partie du cerveau est constituée de plusieurs sous-structures, appelées noyaux. Ces
noyaux sont des ensembles anatomiquement indépendants de neurones qui assurent diverses
fonctions. L'une des fonctions les plus importantes de l'hypothalamus est de réaliser la liaison
entre le système nerveux et le système endocrinien par le biais d'une glande endocrine :
l'hypophyse.
3
Comme son nom l'indique, cet organe est situé en dessous du thalamus, juste au-dessus
du tronc cérébral et forme la partie ventrale du diencéphale. Tous les vertébrés possèdent un
hypothalamus. Chez l'humain, il est à peu près de la taille d'une amande.
Historiquement1
, la première description de l’hypothalamus est attribuée à Andreas
Vesalius (1514-1564), qui fut le premier à le représenter dans son célèbre ouvrage sur
l’anatomie humaine De humani corporis fabrica (1543). De nombreuses observations cliniques
ont ensuite été faites sur cette région cérébrale au cours des siècles mais ce n’est qu’au début
du 20ème siècle qu’est réalisée la première investigation expérimentale de l’hypothalamus2
Le développement des méthodes histologiques, ainsi que l’apparition de la stéréotaxie ont
permis par la suite de déterminer précisément la localisation de chaque noyau et d’étudier
spécifiquement le rôle de chacun3
1
Pierre Cardinal : « Rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) hypothalamique dans la régulation de
la balance énergétique et de l’homéostasie du glucose » Thèse de Doctorat, Université Bordeaux 2, 2013
2
King, B.M., The rise, fall, and resurrection of the ventromedial hypothalamus in the regulation of feeding
behavior and body weight. Physiol Behav, 2006. 87(2): p. 221-44
3
Woods, S.C.; Metabolic signals and food intake. Forty years of progress. Appetite, 2012
4
L'hypothalamus fait partie de la portion inférieure du diencéphale. Il forme les parois
inféro-latérales et le plancher du 3e
ventricule, situé sous le thalamus (d'où son nom), dont il
est séparé par le sillon hypothalamique (de Monro). Il est délimité en avant par les chiasmas
optiques, en arrière par le tegmentum mésencéphalique et il est relié à l’hypophyse par la tige
infundibulaire et l’éminence médiane.
5
Il se compose de trois régions principales : antérieure, moyenne et latérale4
a. L’hypothalamus antérieur
Il se situe au-dessus du chiasma optique et sous le Noyau paraventriculaire (PVN). Il se
compose des noyaux préoptiques, périventriculaire, médian et latéral ainsi que du noyau
suprachiasmatique (SCN).
4
Flament-Durand, J., The hypothalamus: anatomy and functions. Acta Psychiatr Belg, 1980.
80(4): p. 364-75
6
b. L’hypothalamus moyen
Il se situe au-dessus de la tige infundibulaire et se compose des noyaux suivants :
- Le noyau arqué ou infundibulaire (ARC), dans la partie la plus ventrale de l’aire moyenne,
est en contact avec les cellules épendymaires bordant le 3ème ventricule.
- Le noyau ventromédian (VMN), situé au-dessus de l’ARC
- Le noyau dorsomédian (DMH), au-dessus du VMN
- Le noyau paraventriculaire (PVN)
- Le noyau supraoptique (SON)
- Le noyau périventriculaire (aPV)
- Les corps mamillaires
- Le noyau hypothalamique postérieur
7
8
c. L’hypothalamus latéral
Aussi appelé aire hypothalamique latérale (LH), l’hypothalamus latéral se compose
de 2 noyaux formés d’une matrice neuronale pauvre en cellules et est délimité médialement
par le tractus mammillo-thalamique et la colonne antérieure du fornix. Le bord moyen de
la capsule interne et la région sous-thalamique forment sa frontière latérale.
9
II. PHYSIOLOGIE DE L’HYPOTHALAMUS
L’hypothalamus est à la fois un capteur et un centre intégrateur du corps : il intègre
des stimuli périphériques (hormonaux, humoraux et nerveux), et y répond par la modulation de
la sécrétion des hormones hypothalamiques.
Grâce à ses connexions avec l'hypophyse, l'hypothalamus est responsable de plusieurs
processus métaboliques et d'autres activités du système nerveux autonome. Il permet la
synthèse et la sécrétion de neuro hormones hypothalamiques dans la tige hypophysaire (ou
tige pituitaire), qui à leur tour stimulent ou inhibent la sécrétion d'hormones hypophysaires.
Il intervient ainsi dans la régulation du système nerveux autonome et des fonctions endocrines.
Il intervient également dans le contrôle d'une large gamme de fonctions corporelles
comportementales, incluant la reproduction, la thermorégulation, le contrôle du rythme
circadien ou encore la faim.
L'hypothalamus répond ainsi à divers facteurs comme :
 La lumière : la durée du jour et la photopériode régulent les rythmes circadiens et
saisonniers et chez les mammifères c'est dans la partie antérieure de l'hypothalamus
qu'est situé le principal stimulateur circadien (dans le noyau suprachiasmatique5
 Les stimuli olfactifs, notamment les phéromones
5
A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm et al., « Melatonin sees the light: blocking GABA-ergic transmission in
the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin », European Journal of
Neuroscience, vol. 12, no
9, septembre 2000, p. 3146–3154
10
 Les informations nerveuses provenant du cœur, de l'estomac et des organes
reproducteurs
 Les influx du système nerveux autonome
 Les paramètres du sang comme les taux
de leptine, ghréline, angiotensine, insuline, des hormones pituitaires et
des cytokines, ainsi que la glycémie et l'osmolarité, etc.
 Les stéroïdes (corticostéroïdes), indicateur du stress
 Les signaux d'invasions microbiennes, auxquelles il répond par une élévation de la
température générale du corps (élévation du « thermostat »)
C'est notamment grâce à la vasopressine, qui est libérée par
l'hypothalamus « alerté » par l'hypophyse quand l'intensité lumineuse baisse le soir, que le
corps se met à stocker l'eau (au lieu de remplir la vessie à partir des reins), de manière à
conserver un niveau d'hydratation idéal du corps et de ses cellules durant le sommeil. En effet,
l'organisme ne recevant pas d'apport d'eau pendant le sommeil, il doit en minimiser les pertes
pour rester suffisamment hydraté. Quand l'eau commence à manquer, des neurones
osmosensibles activent d'autres neurones qui libèrent davantage de vasopressine dans le sang.
Ce système est en partie régulé par l'horloge circadienne de l'organisme6
.
1. Noyaux préoptiques
Ces noyaux font partie de l’hypothalamus antérieur, ils agissent sur les fonctions
parasynaptiques liées à l’alimentation, la locomotion et les activités de reproduction.7
Le noyau hypothalamique antérieur joue un rôle important dans le maintien de la température
du corps et dans le sommeil.8
Sa fonction est thermorégulation (refroidissement) du corps.
L'endommagement ou la destruction de ce noyau provoque une hyperthermie. La région
hypothalamique antérieure est parfois regroupée avec le zone préoptique9
6
Andrew Bennett Hellman, « Why the body isn't thirsty at night », Nature, 28 février 2010
7
https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17
juin 2021 à 11h41’
8
https://fr.mihalicdictionary.org/wiki/Anterior_hypothalamic_nucleus
9
Onoe H, Watanabe Y, Ono K, Koyama Y, Hayaishi O (juillet 1992). La prostaglandine E2 exerce un effet
d'éveil dans l'hypothalamus postérieur à un site distinct de celui qui médie son action fébrile dans
l'hypothalamus antérieur. J. Neurosci. 12 (7): 2715–25. est-ce que je:10.1523 / JNEUROSCI.12-07-02715.1992
11
Le noyau ventrolatéral préoptique, ou VLPO (de l'anglais : ventrolateral preoptic
nucleus), est une structure du cerveau composée de neurones GABAergiques, située dans
l'hypothalamus à proximité du chiasma optique, qui joue un rôle inhibiteur dans le cycle
veille/sommeil, et donc favorise le sommeil.
Activé par l'accumulation quotidienne d'adénosine, le VLPO envoie aux centres de
stimulation de l'éveil le signal d'arrêter la production d'histamine et d'autres
neurotransmetteurs stimulateurs. Ainsi, lors du passage à l'état de sommeil lent, il inhibe les
neurones à orexine de l'hypothalamus latéral, le noyau tubéro-mamillaire de
l'hypothalamus, et d'autres structures du tronc cérébral.
Il faut aussi noter que l’hypothalamus antérieur intervient dans la thermorégulation
(thermolyse)
12
2. Noyau suprachiasmatique (SCN)
Le noyau suprachiasmatique (NSC) est une structure médiane d'environ 0,5 x 0.1
centimètre comprenant environ 10 000 cellules situé dans l'hypothalamus10
juste au-dessus
du chiasma optique. Il est responsable du contrôle des rythmes circadiens (sommeil,
l'activité physique, la vigilance, les taux d'hormones, la température du corps, les
fonctions immunitaires et la digestion). Les activités neuronales et hormonales qu'il génère
régulent plusieurs fonctions différentes dans un cycle circadien (de 24 h). Chaque partie est
constituée de 10 000 neurones donc 20 000 en tout. Le NSC interagit avec de nombreuses
régions dans le cerveau.
Il contient différents types cellulaires. Il sécrète différents peptides (comme
le peptide vasoactif intestinal), ainsi que différents neurotransmetteurs.
Les cellules ganglionnaires contenant de la mélanopsine dans la rétine ont une connexion
directe au NSC ventrolatéral (NSCvl) par le tractus rétinohypothalamique.
Le NSC contrôle les rythmes circadiens. Dans le cas du sommeil, par exemple, la
durée totale est maintenue chez les rats avec une lésion du NSC mais la durée et
l'organisation des phases de sommeil deviennent imprévisibles. En effet, ce rythme
circadien est perdu lors de l'ablation du NSC
Le NSC envoie des informations vers d'autres noyaux de l'hypothalamus et vers la glande
pinéale pour moduler la température du corps et la production d'hormones comme
le cortisol et la mélatonine. Chez les mammifères le principal stimulateur circadien est situé
dans le noyau suprachiasmatique11
3. Le noyau arqué
10
Lamb, Manuel de physiologie, Elsevier Masson, 1990, page 457
11
A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm, et al., Melatonin sees the light: blocking GABA-ergic transmission in
the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin , European Journal of
Neuroscience, vol. 12, no
9, septembre 2000, p. 3146–3154
13
Le noyau arqué (NA) est un noyau situé dans l'hypothalamus médiobasal. Parmi les
noyaux hypothalamiques, il occupe un rôle intégrateur majeur, avec des connexions à la
zone latérale, au tronc cérébral et au système cortico-limbique, entre autres.
Il joue un rôle important dans de nombreuses fonctions physiologiques, notamment
dans le contrôle de la prise alimentaire via ses projections vers le noyau paraventriculaire
(PVH), le noyau dorsomédian (DMH), et l'aire hypothalamique latérale (LHA)
Il se divise en deux sous-régions : la partie dorsomédiale et la partie ventrolatérale. Il
possède plusieurs sous-populations de neurones parvocellulaires qui ont une fonction
neuroendocrine12
.
Les axones des neurones parvocellulaires, situés surtout dans la région
ventrolatérale du noyau arqué, forment ce qu’on appelle la voie tubéro-infundibulaire qui
déverse de la dopamine dans le système porte hypothalamo-hypophysaire. Des cellules
glandulaires hypophysaires qui possèdent des récepteurs à la dopamine vont alors diminuer
leur libération de prolactine, une hormone qui a plusieurs effets : croissance des glandes
mammaires et production du lait chez la femme, sensation de bien-être après l’orgasme chez
les deux sexes. Le noyau arqué remplit de nombreux rôles physiologiques dans
l'alimentation, le métabolisme, la fertilité et la régulation cardiovasculaire.
 Il est accessible aux messages circulants comme la leptine, l'insuline et
la ghréline qui ne peuvent franchir la barrière hémato-encéphalique.
 Il est la seule zone de l'hypothalamus exprimant la synthase des acides gras, il est
de ce fait sensible aux métabolites intermédiaires du métabolisme des acides gras.
 Il exprime des populations neuronales clés dans la régulation du comportement
alimentaire : les neurones à neuropeptide Y(NPY) et la protéine Agouti (AGRP) deux
puissants stimulants de la prise alimentaire et les neurones à proopiomélanocortine, cette
dernière est un précurseur de l'α MSH et du "cocaine and amphetamine regulated
transcript" (CART) qui sont des agents anorexigènes13
12
Hypothalamus, Université Joseph Fourier
13
http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 9h35’
14
4. Noyau ventromédian
Le noyau ventromédian (NVM) est une des zones de l'hypothalamus. Il est
impliqué entre autres dans les fonctions de régulation de l'appétit et dans certaines
fonctions sexuelles.
Le noyau ventro-médian longtemps considéré comme le centre de la satiété est riche en
récepteurs de la leptine14
Chez la rate, le NVM contient tout comme la zone pré-optique médiane
des récepteur des œstrogènes, des récepteurs alpha (ERα) qui régulent la motivation
sexuelle, la proceptivité et la réceptivité aux incitations sexuelles, autrement dit la recherche
et l'acceptation de partenaires dans l'action de copulation15
5. Noyau dorso-median
Le noyau dorso-médian contient des récepteurs de l'insuline et de la leptine et joue
un rôle dans l'initiation de la prise alimentaire.
6. Le noyau paraventriculaire (PVN)
Le noyau paraventriculaire (PVN) est un noyau neuronal situé dans le diencéphale.
Il contient plusieurs sous-populations de neurones, qui sont activés par une variété de
stimuli. Il est composé de deux types de neurones, les neurones magnocellulaires et les
neurones parvocellulaires (Swanson and Sawchenko, 1983), qui sont neuroendocriniens.
Il intervient comme intégrateur de fonctions homéostatiques du système nerveux autonome
régulant les comportements alimentaires et sexuels et différents rythmes biologiques16.
Le noyau paraventriculaire est un centre intégrateur, recevant des projections des
neurones NPY/AGRP et POMC/CART et riche en terminaisons contenant des
neurotransmetteurs impliqués dans la modification de l'appétit17
. Des expériences de lésion du
noyau paraventriculaire ont permis de démontrer son implication dans la régulation de la
balance énergétique (Gold, 1973; Sims and Lorden, 1986).
14
http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 10h15
15
Thierry Spiteri, Sergei Musatov, Sonoko Ogawa et Ana Ribeiro, Estrogen-Induced Sexual Incentive
Motivation, Proceptivity and Receptivity Depend on a Functional Estrogen Receptor α in the Ventromedial
16
Marie-Hélène Pérez et Daniel Richard, Les fonctions de l'hypothalamus, Nathan Université
Press, 1994, 2e
éd., 128 p
17
http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 10h19’
15
Le noyau paraventriculaire constitue un centre intégrateur. Il est notamment le lieu de
convergence des projections des neurones à NPY/AgRP et POMC/α-MSH du noyau arqué
(Elmquist et al., 1998b; Elmquist et al., 1999) ainsi que des neurones exprimant les orexines
en provenance de l’aire hypothamique latérale (Elmquist et al., 1999; Nambu et al., 1999).
Les neurones de ce noyau hypothalamique expriment, d’une part, la forme 4 du récepteur aux
mélanocortine (MC4R) ayant pour agoniste l’α-MSH et antagoniste l’AgRP et, d’autre part,
la forme 1 du récepteur au NPY (Y1R). Ainsi, des micro-injections intracébroventriculaires
de neuropeptide Y ont une action stimulatrice sur la prise alimentaire (Leibowitz, 1991;
Stanley et al., 1985) tandis que des micro-injections intracérébroventriculaires de
neuropeptides anorexigènes tels que l’α-MSH (Wirth et al., 2001) ou CART (Wang et al.,
2000) exercent une action inhibitrice.
Le noyau paraventriculaire est aussi le lieu de synthèse de neuropeptides anorexigènes
tels que la CRH (Corticotropin Releasing Hormone) ou la TRH (Thyrotropin Releasing
Hormone) (Egawa et al., 1990; Kow and Pfaff, 1991; Schwartz et al., 2000).
De par les afférences qu’il reçoit du noyau suprachiasmatique, la principale horloge circadienne
chez les mammifères, le noyau paraventriculaire participe au contrôle circadien de
l’innervation autonome d’organes périphériques tels que le pancréas, le foie, le tissu
adipeux ou encore les glandes surrénales (Kalsbeek and Buijs, 2002; la Fleur et al., 2000).
Il joue un rôle essentiel dans le contrôle du stress, du métabolisme, de la croissance, de
la reproduction, de l'immunité et d'autres fonctions autonomes (gastro-intestinales, rénales
et cardiovasculaires)18
Le PVN est fortement vascularisé et protégé par la barrière hémato-encéphalique, bien
que ses cellules neuroendocrines s'étendent à des sites situés au-delà de la barrière hémato-
encéphalique.
 Il existe des projections directes du PVN sur les
centres sympathiques et parasympathiques médullaires, ainsi que sur les corps
cellulaires des motoneurones du nerf pudendal
18
Alastair V. Ferguson, Kevin J. Latchford , Willis K. Samson, The Paraventricular Nucleus of the Hypothalamus
A Potential Target for Integrative Treatment of Autonomic Dysfunction, Expert Opinion on Therapeutic
Targets, 15 mai 2008.
16
Certains neurones parvocellulaires sont également neurosécrétoires, et fournissent
l'innervation principale de la couche externe de l'éminence médiane. Des facteurs contrôlant
la sécrétion d'hormones adénohypophysaires y sont libérés et transportés vers
l'adénohypophyse dans le système porte hypothalamo-hypophysaire. L'éminence médiane
contient des terminaisons fibreuses de nombreux neurones neuroendocriniens
hypothalamiques, sécrétant différents neurotransmetteurs ou neuropeptides, dont la
vasopressine, la Corticolibérine (CRH), l’hormone thyréotrope (TRH), l'hormone de
libération des gonadotrophines hypophysaires(GnRH), l'hormone de libération de
l'hormone de croissance (GHRH), la dopamine (DA) et la somatostatine GIH) dans les
vaisseaux sanguins du système porte hypophysaire. Les vaisseaux sanguins transportent les
peptides vers l’hypophyse antérieure, où ils régulent la sécrétion d'hormones dans la
circulation systémique. Les principales hormones synthétisées par les cellules
neurosécrétrices parvocellulaires sont :
 La corticolibérine qui régule la sécrétion d'ACTH par l'hypophyse antérieure
 La vasopressine, qui régule également la sécrétion d'ACTH (la vasopressine et la
corticolibérine agissent en synergie pour stimuler la sécrétion d'ACTH)
 L’hormone thyréotrope, qui régule la sécrétion de TSH et de prolactine
Les inhibines y sont aussi secrétées
17
7. Noyau Supraoptique
Les neurones des noyaux paraventriculaires et supraoptiques projettent leurs axones
dans le lobe postérieur de l’hypophyse. Ceux-ci y déversent deux neurohormones :
l’ocytocine (agit principalement sur les muscles lisses de l'utérus et des glandes
mammaires) et la vasopressine (rôle anti-diurétique au niveau du rein où elle provoque
une réabsorption d'eau via une action sur le segment distal du néphron lors
d'une déshydratation corporelle.
8. Noyau Mamillaire
Grâce à ses connections avec l’hippocampe, il est lié à la mémoire19
.
Les corps mamillaires font partie du circuit de Papez et ainsi du système limbique, ils jouent
un rôle très important dans la mémoire.
Les drogues conduisant à un hypofonctionnement des aires cérébrales peuvent amener à la
dégénérescence des corps mamillaires conduisant ainsi à une amnésie profonde20
.
19
https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin 2021
à 12h28)
20
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Corps_mamillaires Consulté le 17 juin 2021 à 12h20’
18
9. Noyau Hypothalamique postérieur
Sa fonction est de maintenir la chaleur corporelle lorsque nous avons froid
(thermogénèse). Si la température corporelle est trop basse, nous devons produire de la
chaleur, ce qui fera que la partie postérieure de l’hypothalamus (hypothalamus postérieur)
inhibe la partie antérieure. Ainsi, à travers l’axe hypothalamo-hypophysaire, se libère
l’hormone stimulante de la thyroïde (TSH) et l’hormone adrénocorticotrope (ACTH),
favorisant la conservation de la chaleur21
.
10. Noyaux prémamillaires dorsal et ventral
Comme le noyau prémamillaire est connecté à d’autres régions de l’hypothalamus
impliquées notamment dans le circuit de la récompense, les chercheurs supposent que ces
neurones sont la plaque tournante des comportements agressifs dits sociaux qui expliquent la
hiérarchie entre mâles, la soumission et la dominance.
Il faut noter que les comportements agressifs existent dans toutes les espèces animales 22
11. Noyau tubero-mamillaire
Les neurones à histamine sont localisés dans le noyau tubéro-mamillaire de
l’hypothalamus postérieur.
Ils projettent de façon diffuse sur de nombreuses structures cérébrales associées à la régulation
des états de vigilance telles que l’hypothalamus antérieur, le thalamus ou le cortex cérébral.
L’importance des neurones à histamine dans l’éveil a initialement été révélée par les propriétés
hypnotiques des composés antihistaminiques (antagonistes des récepteurs H1 de
l’histamine), classiquement utilisés pour lutter contre les allergies. Ces données sont confortées
par le profil d’activité électrophysiologique des neurones à histamine puisque ces derniers
déchargent de manière tonique, spécifiquement pendant l’éveil23
21
https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin à
11h30
22
https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/neurobiologie/l-agressivite-c-est-dans-les-neurones-13844.php Consulté le
17 juin 2021 à 12h12
23
TAKAHASHI K., LIN J.S., SAKAI K. Neuronal activity of histaminergic tuberomammillary neurons during
wake-sleep states in the mouse. J Neurosci. 2006, 26, 10292-10298.
19
12. Le noyau hypothalamique Latéral (LHA)
L’aire hypothalamique latérale a longtemps été considérée comme « centre de la
faim ». En effet, sa lésion entraine une dimunition de la prise alimentaire ainsi que du poids
corporel, tandisque la stimulation électrique de ce noyau provoque une augmentation de la prise
alimentaire, et ce même chez des animaux rassasiés24
La forme 5 du récepteur au NPY (Y5R) est retrouvée dans l’aire périformicale de cette
region hypothalamique. D’autre part, l’aire hypothalamique latérale comporte des terminaisons
neuronales, exprimant le neuropeptide Y en étroit avec les neurones exprimant les
neuropeptides oréxigènes qui sont les orexines A et B (encore appelées hypocrétines 1 et 2 ),
et la MCH (Mélanin Concentrating hormone). La majorité des neurones de la LHA exprimant
les orexines sont phénotypes glumatergique, tandis que ceux exprimant la MCH sont
considérés comme GABAergiques25
Grâce à la présence de neurones gluco-sensibles, l’aire hypothalamique latérale participe au
contrôle de l’homéostasie glucidique. La LHA émet des projections vers le tronc cérebral et la
moelle épinière, contrôlant ainsi la composante parasympathique du SNA et se trouve
impliquée dans la régulation de prise alimentaire à court comme à long terme.
L’hypothalamus latéral contiendrait le générateur principal du sommeil paradoxal26
24
Smith, P.M and Ferguson, A.V. (2008). Neurophysiologie of hunger and satiety .Dev Disabil Res Rev14, 96-
104.
25
Elias, C.F., Lee , J.F., Ahima, R.S, Kuhar, M., Saper, C.B., and Elmquist , J.K Characterization of CART
neurons in the rat and human hypothalamus. J comp neurol 432, 1-19 2001
26
Olivier Clement L’hypothalamus latéral contiendrait le générateur principal du sommeil paradoxal
Arguments neuroatomique et pharmacologiques chez le rat
20
III. CONCLUSION
Nous voici à la fin de notre travail ayant porté sur la physiologie de l’hypothalamus,
comme vous l’aurez pu constater avec nous, C’est une région de petite dimension, mais de
grande importance, et par l’évolution de la physiologie endocrine, on s’est alors rendu compte
qu’il coordonnait même toutes les activités de l’hypophyse et on lui attribua ce titre de glande
maîtresse27
un titre porté jadis par l’hypophyse.
Etant alors le chef d’orchestre du système neuroendocrinien, constitué d’une douzaine de
noyaux chacun important selon son niveau de contrôle et ses fonctions spécifiques, une
attention devra être porté sur l’hypothalamus car il suffirait qu’il y ait un infime dommage pour
qu’on assiste à perturbations au niveau des plusieurs fonctions de notre organisme (de genre
endocrino-neuronales).
27
Elein N. Marieb, Katja Hoehn « Anatomie et physiologie humaines », Adaptation de la 8ième
Ed. Américaine de
Boek, 2010
21
IV. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
1. Elein N. Marieb, « Anatomie et physiologie humaines », traduction de la 4ième
Ed.
Américaine de Boek, 1999
2. Elein N. Marieb, Katja Hoehn « Anatomie et physiologie humaines », Adaptation de la
8ième
Ed. Américaine de Boek, 2010
3. Franck H. Netter, MD, « Atlas d’anatomie humaine » 5ième
Ed. Traduction de Pierre
Kamina Elsevier Masson 2011
4. Pierre Cardinal : « Rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) hypothalamique
dans la régulation de la balance énergétique et de l’homéostasie du glucose » Thèse de
Doctorat, Université Bordeaux 2, 2013
5. King, B.M., The rise, fall, and resurrection of the ventromedial hypothalamus in the
regulation of feeding behavior and body weight. Physiol Behav, 2006. 87(2): p. 221-44
6. Woods, S.C.; Metabolic signals and food intake. Forty years of progress. Appetite, 2012
7. Flament-Durand, J., The hypothalamus: anatomy and functions. Acta Psychiatr Belg,
1980. 80(4): p. 364-75
8. A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm et al., « Melatonin sees the light: blocking
GABA-ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of
melatonin », European Journal of Neuroscience, vol. 12, no
9, septembre 2000, p. 3146–
3154
9. Andrew Bennett Hellman, « Why the body isn't thirsty at night », Nature, 28 février 2010
10. https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1
Consulté le 17 juin 2021 à 11h41’
11. https://fr.mihalicdictionary.org/wiki/Anterior_hypothalamic_nucleus
12. Onoe H, Watanabe Y, Ono K, Koyama Y, Hayaishi O (juillet 1992). La prostaglandine
E2 exerce un effet d'éveil dans l'hypothalamus postérieur à un site distinct de celui qui
médie son action fébrile dans l'hypothalamus antérieur. J. Neurosci. 12 (7): 2715–
25. est-ce que je:10.1523 / JNEUROSCI.12-07-02715.1992
13. Lamb, Manuel de physiologie, Elsevier Masson, 1990, page 457
14. A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm, et al., Melatonin sees the light: blocking GABA-
ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of
melatonin , European Journal of Neuroscience, vol. 12, no
9, septembre 2000, p. 3146–
3154
22
15. Hypothalamus, Université Joseph Fourier
16. http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté
le 17 juin à 9h35’
17. http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté
le 17 juin à 10h15
18. Thierry Spiteri, Sergei Musatov, Sonoko Ogawa et Ana Ribeiro, Estrogen-Induced
Sexual Incentive Motivation, Proceptivity and Receptivity Depend on a Functional
Estrogen Receptor α in the Ventromedial
19. Marie-Hélène Pérez et Daniel Richard, Les fonctions de l'hypothalamus, Nathan
Université Press, 1994, 2e
éd., 128 p
20. http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté
le 17 juin à 10h19’
21. Alastair V. Ferguson, Kevin J. Latchford , Willis K. Samson, The Paraventricular
Nucleus of the Hypothalamus A Potential Target for Integrative Treatment of Autonomic
Dysfunction, Expert Opinion on Therapeutic Targets, 15 mai 2008.
22. https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1
Consulté le 17 juin 2021 à 12h28)
23. https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Corps_mamillaires Consulté le 17 juin 2021 à 12h20’
24. https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1
Consulté le 17 juin à 11h30
25. https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/neurobiologie/l-agressivite-c-est-dans-les-neurones-
13844.php Consulté le 17 juin 2021 à 12h1
26. TAKAHASHI K., LIN J.S., SAKAI K. Neuronal activity of histaminergic
tuberomammillary neurons during wake-sleep states in the mouse. J Neurosci. 2006, 26,
10292-10298.
27. Smith, P.M and Ferguson, A.V. (2008). Neurophysiologie of hunger and satiety .Dev
Disabil Res Rev14, 96-104.
28. Elias, C.F., Lee , J.F., Ahima, R.S, Kuhar, M., Saper, C.B., and Elmquist , J.K
Characterization of CART neurons in the rat and human hypothalamus. J comp neurol
432, 1-19 2001
29. Olivier Clement L’hypothalamus latéral contiendrait le générateur principal du
sommeil paradoxal Arguments neuroatomique et pharmacologiques chez le rat

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HYPOTHALAMUS by Fab@

  • 1. 0 REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO ENSEIGNEMENT Supérieur ET UNIVERSITAIRE Université CATHOLIQUE LA SAPIENTIA UCS-GOMA Dispensé par : Dr. Prince AWAZI M. Présenté par : 1. ASIFIWE KANYAMANZA Liliane 2. BUSOKE LUMENGU Esther 3. BYAMUNGU KINYABUUMA Fabrice 4. CIRIMWAMI SHANKULU Jean-Pierre 5. ISHARA MURHIMA Providence 6. MAPENZI RUKIRANDA Myriam Promotion : G3 BIOMED 2020-2021 TRAVAIL PRATIQUE DE PHYSIOLOGIE ENDOCRINE GROUPE 4 « PHYSIOLOGIE DE L’HYPOTHALAMUS »
  • 2. 1 PLAN DU TRAVAIL 0. INTRODUCTION SUR L’HYPOTHALAMUS I. ANATOMIE DE L’HYPOTHALAMUS  L’hypothalamus antérieur  L’hypothalamus moyen  L’hypothalamus latéral II. PHYSIOLOGIE DE L’HYPOTHALAMUS  Noyaux préoptiques  Noyau suprachiasmatique (SCN)  Le noyau arqué (ARC)  Le noyau Ventromédian  Noyau dorso-median  Le noyau paraventriculaire (PVN)  Noyau Supraoptique  Noyau Mamillaire  Noyau Hypothalamique postérieur  Noyaux prémamillaires dorsal et ventral  Noyau tubéro-mamilaire  Le noyau hypothalamique Latéral (LHA) III. CONCLUSION IV. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
  • 3. 2 HYPOTHALAMUS Les deux principaux systèmes de régulation d’un organisme sont le système nerveux et le système endocrinien. L’interface et la coordination de ces deux systèmes sont assurées en grande partie par l’hypothalamus. L’hypothalamus est situé dans le diencéphale et forme le plancher du troisième ventricule. C’est une région de petite dimension, mais de grande importance, Il coordonne l’activité de la glande hypophyse par la sécrétion de peptides et d’amines. I. ANATOMIE DE L’HYPOTHALAMUS L'hypothalamus (du grec : ὑπό, hypo = dessous et θάλαμος, thálamos = chambre, cavité) est une structure du système nerveux central, située sur la face ventrale de l'encéphale. Cette partie du cerveau est constituée de plusieurs sous-structures, appelées noyaux. Ces noyaux sont des ensembles anatomiquement indépendants de neurones qui assurent diverses fonctions. L'une des fonctions les plus importantes de l'hypothalamus est de réaliser la liaison entre le système nerveux et le système endocrinien par le biais d'une glande endocrine : l'hypophyse.
  • 4. 3 Comme son nom l'indique, cet organe est situé en dessous du thalamus, juste au-dessus du tronc cérébral et forme la partie ventrale du diencéphale. Tous les vertébrés possèdent un hypothalamus. Chez l'humain, il est à peu près de la taille d'une amande. Historiquement1 , la première description de l’hypothalamus est attribuée à Andreas Vesalius (1514-1564), qui fut le premier à le représenter dans son célèbre ouvrage sur l’anatomie humaine De humani corporis fabrica (1543). De nombreuses observations cliniques ont ensuite été faites sur cette région cérébrale au cours des siècles mais ce n’est qu’au début du 20ème siècle qu’est réalisée la première investigation expérimentale de l’hypothalamus2 Le développement des méthodes histologiques, ainsi que l’apparition de la stéréotaxie ont permis par la suite de déterminer précisément la localisation de chaque noyau et d’étudier spécifiquement le rôle de chacun3 1 Pierre Cardinal : « Rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) hypothalamique dans la régulation de la balance énergétique et de l’homéostasie du glucose » Thèse de Doctorat, Université Bordeaux 2, 2013 2 King, B.M., The rise, fall, and resurrection of the ventromedial hypothalamus in the regulation of feeding behavior and body weight. Physiol Behav, 2006. 87(2): p. 221-44 3 Woods, S.C.; Metabolic signals and food intake. Forty years of progress. Appetite, 2012
  • 5. 4 L'hypothalamus fait partie de la portion inférieure du diencéphale. Il forme les parois inféro-latérales et le plancher du 3e ventricule, situé sous le thalamus (d'où son nom), dont il est séparé par le sillon hypothalamique (de Monro). Il est délimité en avant par les chiasmas optiques, en arrière par le tegmentum mésencéphalique et il est relié à l’hypophyse par la tige infundibulaire et l’éminence médiane.
  • 6. 5 Il se compose de trois régions principales : antérieure, moyenne et latérale4 a. L’hypothalamus antérieur Il se situe au-dessus du chiasma optique et sous le Noyau paraventriculaire (PVN). Il se compose des noyaux préoptiques, périventriculaire, médian et latéral ainsi que du noyau suprachiasmatique (SCN). 4 Flament-Durand, J., The hypothalamus: anatomy and functions. Acta Psychiatr Belg, 1980. 80(4): p. 364-75
  • 7. 6 b. L’hypothalamus moyen Il se situe au-dessus de la tige infundibulaire et se compose des noyaux suivants : - Le noyau arqué ou infundibulaire (ARC), dans la partie la plus ventrale de l’aire moyenne, est en contact avec les cellules épendymaires bordant le 3ème ventricule. - Le noyau ventromédian (VMN), situé au-dessus de l’ARC - Le noyau dorsomédian (DMH), au-dessus du VMN - Le noyau paraventriculaire (PVN) - Le noyau supraoptique (SON) - Le noyau périventriculaire (aPV) - Les corps mamillaires - Le noyau hypothalamique postérieur
  • 8. 7
  • 9. 8 c. L’hypothalamus latéral Aussi appelé aire hypothalamique latérale (LH), l’hypothalamus latéral se compose de 2 noyaux formés d’une matrice neuronale pauvre en cellules et est délimité médialement par le tractus mammillo-thalamique et la colonne antérieure du fornix. Le bord moyen de la capsule interne et la région sous-thalamique forment sa frontière latérale.
  • 10. 9 II. PHYSIOLOGIE DE L’HYPOTHALAMUS L’hypothalamus est à la fois un capteur et un centre intégrateur du corps : il intègre des stimuli périphériques (hormonaux, humoraux et nerveux), et y répond par la modulation de la sécrétion des hormones hypothalamiques. Grâce à ses connexions avec l'hypophyse, l'hypothalamus est responsable de plusieurs processus métaboliques et d'autres activités du système nerveux autonome. Il permet la synthèse et la sécrétion de neuro hormones hypothalamiques dans la tige hypophysaire (ou tige pituitaire), qui à leur tour stimulent ou inhibent la sécrétion d'hormones hypophysaires. Il intervient ainsi dans la régulation du système nerveux autonome et des fonctions endocrines. Il intervient également dans le contrôle d'une large gamme de fonctions corporelles comportementales, incluant la reproduction, la thermorégulation, le contrôle du rythme circadien ou encore la faim. L'hypothalamus répond ainsi à divers facteurs comme :  La lumière : la durée du jour et la photopériode régulent les rythmes circadiens et saisonniers et chez les mammifères c'est dans la partie antérieure de l'hypothalamus qu'est situé le principal stimulateur circadien (dans le noyau suprachiasmatique5  Les stimuli olfactifs, notamment les phéromones 5 A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm et al., « Melatonin sees the light: blocking GABA-ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin », European Journal of Neuroscience, vol. 12, no 9, septembre 2000, p. 3146–3154
  • 11. 10  Les informations nerveuses provenant du cœur, de l'estomac et des organes reproducteurs  Les influx du système nerveux autonome  Les paramètres du sang comme les taux de leptine, ghréline, angiotensine, insuline, des hormones pituitaires et des cytokines, ainsi que la glycémie et l'osmolarité, etc.  Les stéroïdes (corticostéroïdes), indicateur du stress  Les signaux d'invasions microbiennes, auxquelles il répond par une élévation de la température générale du corps (élévation du « thermostat ») C'est notamment grâce à la vasopressine, qui est libérée par l'hypothalamus « alerté » par l'hypophyse quand l'intensité lumineuse baisse le soir, que le corps se met à stocker l'eau (au lieu de remplir la vessie à partir des reins), de manière à conserver un niveau d'hydratation idéal du corps et de ses cellules durant le sommeil. En effet, l'organisme ne recevant pas d'apport d'eau pendant le sommeil, il doit en minimiser les pertes pour rester suffisamment hydraté. Quand l'eau commence à manquer, des neurones osmosensibles activent d'autres neurones qui libèrent davantage de vasopressine dans le sang. Ce système est en partie régulé par l'horloge circadienne de l'organisme6 . 1. Noyaux préoptiques Ces noyaux font partie de l’hypothalamus antérieur, ils agissent sur les fonctions parasynaptiques liées à l’alimentation, la locomotion et les activités de reproduction.7 Le noyau hypothalamique antérieur joue un rôle important dans le maintien de la température du corps et dans le sommeil.8 Sa fonction est thermorégulation (refroidissement) du corps. L'endommagement ou la destruction de ce noyau provoque une hyperthermie. La région hypothalamique antérieure est parfois regroupée avec le zone préoptique9 6 Andrew Bennett Hellman, « Why the body isn't thirsty at night », Nature, 28 février 2010 7 https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin 2021 à 11h41’ 8 https://fr.mihalicdictionary.org/wiki/Anterior_hypothalamic_nucleus 9 Onoe H, Watanabe Y, Ono K, Koyama Y, Hayaishi O (juillet 1992). La prostaglandine E2 exerce un effet d'éveil dans l'hypothalamus postérieur à un site distinct de celui qui médie son action fébrile dans l'hypothalamus antérieur. J. Neurosci. 12 (7): 2715–25. est-ce que je:10.1523 / JNEUROSCI.12-07-02715.1992
  • 12. 11 Le noyau ventrolatéral préoptique, ou VLPO (de l'anglais : ventrolateral preoptic nucleus), est une structure du cerveau composée de neurones GABAergiques, située dans l'hypothalamus à proximité du chiasma optique, qui joue un rôle inhibiteur dans le cycle veille/sommeil, et donc favorise le sommeil. Activé par l'accumulation quotidienne d'adénosine, le VLPO envoie aux centres de stimulation de l'éveil le signal d'arrêter la production d'histamine et d'autres neurotransmetteurs stimulateurs. Ainsi, lors du passage à l'état de sommeil lent, il inhibe les neurones à orexine de l'hypothalamus latéral, le noyau tubéro-mamillaire de l'hypothalamus, et d'autres structures du tronc cérébral. Il faut aussi noter que l’hypothalamus antérieur intervient dans la thermorégulation (thermolyse)
  • 13. 12 2. Noyau suprachiasmatique (SCN) Le noyau suprachiasmatique (NSC) est une structure médiane d'environ 0,5 x 0.1 centimètre comprenant environ 10 000 cellules situé dans l'hypothalamus10 juste au-dessus du chiasma optique. Il est responsable du contrôle des rythmes circadiens (sommeil, l'activité physique, la vigilance, les taux d'hormones, la température du corps, les fonctions immunitaires et la digestion). Les activités neuronales et hormonales qu'il génère régulent plusieurs fonctions différentes dans un cycle circadien (de 24 h). Chaque partie est constituée de 10 000 neurones donc 20 000 en tout. Le NSC interagit avec de nombreuses régions dans le cerveau. Il contient différents types cellulaires. Il sécrète différents peptides (comme le peptide vasoactif intestinal), ainsi que différents neurotransmetteurs. Les cellules ganglionnaires contenant de la mélanopsine dans la rétine ont une connexion directe au NSC ventrolatéral (NSCvl) par le tractus rétinohypothalamique. Le NSC contrôle les rythmes circadiens. Dans le cas du sommeil, par exemple, la durée totale est maintenue chez les rats avec une lésion du NSC mais la durée et l'organisation des phases de sommeil deviennent imprévisibles. En effet, ce rythme circadien est perdu lors de l'ablation du NSC Le NSC envoie des informations vers d'autres noyaux de l'hypothalamus et vers la glande pinéale pour moduler la température du corps et la production d'hormones comme le cortisol et la mélatonine. Chez les mammifères le principal stimulateur circadien est situé dans le noyau suprachiasmatique11 3. Le noyau arqué 10 Lamb, Manuel de physiologie, Elsevier Masson, 1990, page 457 11 A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm, et al., Melatonin sees the light: blocking GABA-ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin , European Journal of Neuroscience, vol. 12, no 9, septembre 2000, p. 3146–3154
  • 14. 13 Le noyau arqué (NA) est un noyau situé dans l'hypothalamus médiobasal. Parmi les noyaux hypothalamiques, il occupe un rôle intégrateur majeur, avec des connexions à la zone latérale, au tronc cérébral et au système cortico-limbique, entre autres. Il joue un rôle important dans de nombreuses fonctions physiologiques, notamment dans le contrôle de la prise alimentaire via ses projections vers le noyau paraventriculaire (PVH), le noyau dorsomédian (DMH), et l'aire hypothalamique latérale (LHA) Il se divise en deux sous-régions : la partie dorsomédiale et la partie ventrolatérale. Il possède plusieurs sous-populations de neurones parvocellulaires qui ont une fonction neuroendocrine12 . Les axones des neurones parvocellulaires, situés surtout dans la région ventrolatérale du noyau arqué, forment ce qu’on appelle la voie tubéro-infundibulaire qui déverse de la dopamine dans le système porte hypothalamo-hypophysaire. Des cellules glandulaires hypophysaires qui possèdent des récepteurs à la dopamine vont alors diminuer leur libération de prolactine, une hormone qui a plusieurs effets : croissance des glandes mammaires et production du lait chez la femme, sensation de bien-être après l’orgasme chez les deux sexes. Le noyau arqué remplit de nombreux rôles physiologiques dans l'alimentation, le métabolisme, la fertilité et la régulation cardiovasculaire.  Il est accessible aux messages circulants comme la leptine, l'insuline et la ghréline qui ne peuvent franchir la barrière hémato-encéphalique.  Il est la seule zone de l'hypothalamus exprimant la synthase des acides gras, il est de ce fait sensible aux métabolites intermédiaires du métabolisme des acides gras.  Il exprime des populations neuronales clés dans la régulation du comportement alimentaire : les neurones à neuropeptide Y(NPY) et la protéine Agouti (AGRP) deux puissants stimulants de la prise alimentaire et les neurones à proopiomélanocortine, cette dernière est un précurseur de l'α MSH et du "cocaine and amphetamine regulated transcript" (CART) qui sont des agents anorexigènes13 12 Hypothalamus, Université Joseph Fourier 13 http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 9h35’
  • 15. 14 4. Noyau ventromédian Le noyau ventromédian (NVM) est une des zones de l'hypothalamus. Il est impliqué entre autres dans les fonctions de régulation de l'appétit et dans certaines fonctions sexuelles. Le noyau ventro-médian longtemps considéré comme le centre de la satiété est riche en récepteurs de la leptine14 Chez la rate, le NVM contient tout comme la zone pré-optique médiane des récepteur des œstrogènes, des récepteurs alpha (ERα) qui régulent la motivation sexuelle, la proceptivité et la réceptivité aux incitations sexuelles, autrement dit la recherche et l'acceptation de partenaires dans l'action de copulation15 5. Noyau dorso-median Le noyau dorso-médian contient des récepteurs de l'insuline et de la leptine et joue un rôle dans l'initiation de la prise alimentaire. 6. Le noyau paraventriculaire (PVN) Le noyau paraventriculaire (PVN) est un noyau neuronal situé dans le diencéphale. Il contient plusieurs sous-populations de neurones, qui sont activés par une variété de stimuli. Il est composé de deux types de neurones, les neurones magnocellulaires et les neurones parvocellulaires (Swanson and Sawchenko, 1983), qui sont neuroendocriniens. Il intervient comme intégrateur de fonctions homéostatiques du système nerveux autonome régulant les comportements alimentaires et sexuels et différents rythmes biologiques16. Le noyau paraventriculaire est un centre intégrateur, recevant des projections des neurones NPY/AGRP et POMC/CART et riche en terminaisons contenant des neurotransmetteurs impliqués dans la modification de l'appétit17 . Des expériences de lésion du noyau paraventriculaire ont permis de démontrer son implication dans la régulation de la balance énergétique (Gold, 1973; Sims and Lorden, 1986). 14 http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 10h15 15 Thierry Spiteri, Sergei Musatov, Sonoko Ogawa et Ana Ribeiro, Estrogen-Induced Sexual Incentive Motivation, Proceptivity and Receptivity Depend on a Functional Estrogen Receptor α in the Ventromedial 16 Marie-Hélène Pérez et Daniel Richard, Les fonctions de l'hypothalamus, Nathan Université Press, 1994, 2e éd., 128 p 17 http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 10h19’
  • 16. 15 Le noyau paraventriculaire constitue un centre intégrateur. Il est notamment le lieu de convergence des projections des neurones à NPY/AgRP et POMC/α-MSH du noyau arqué (Elmquist et al., 1998b; Elmquist et al., 1999) ainsi que des neurones exprimant les orexines en provenance de l’aire hypothamique latérale (Elmquist et al., 1999; Nambu et al., 1999). Les neurones de ce noyau hypothalamique expriment, d’une part, la forme 4 du récepteur aux mélanocortine (MC4R) ayant pour agoniste l’α-MSH et antagoniste l’AgRP et, d’autre part, la forme 1 du récepteur au NPY (Y1R). Ainsi, des micro-injections intracébroventriculaires de neuropeptide Y ont une action stimulatrice sur la prise alimentaire (Leibowitz, 1991; Stanley et al., 1985) tandis que des micro-injections intracérébroventriculaires de neuropeptides anorexigènes tels que l’α-MSH (Wirth et al., 2001) ou CART (Wang et al., 2000) exercent une action inhibitrice. Le noyau paraventriculaire est aussi le lieu de synthèse de neuropeptides anorexigènes tels que la CRH (Corticotropin Releasing Hormone) ou la TRH (Thyrotropin Releasing Hormone) (Egawa et al., 1990; Kow and Pfaff, 1991; Schwartz et al., 2000). De par les afférences qu’il reçoit du noyau suprachiasmatique, la principale horloge circadienne chez les mammifères, le noyau paraventriculaire participe au contrôle circadien de l’innervation autonome d’organes périphériques tels que le pancréas, le foie, le tissu adipeux ou encore les glandes surrénales (Kalsbeek and Buijs, 2002; la Fleur et al., 2000). Il joue un rôle essentiel dans le contrôle du stress, du métabolisme, de la croissance, de la reproduction, de l'immunité et d'autres fonctions autonomes (gastro-intestinales, rénales et cardiovasculaires)18 Le PVN est fortement vascularisé et protégé par la barrière hémato-encéphalique, bien que ses cellules neuroendocrines s'étendent à des sites situés au-delà de la barrière hémato- encéphalique.  Il existe des projections directes du PVN sur les centres sympathiques et parasympathiques médullaires, ainsi que sur les corps cellulaires des motoneurones du nerf pudendal 18 Alastair V. Ferguson, Kevin J. Latchford , Willis K. Samson, The Paraventricular Nucleus of the Hypothalamus A Potential Target for Integrative Treatment of Autonomic Dysfunction, Expert Opinion on Therapeutic Targets, 15 mai 2008.
  • 17. 16 Certains neurones parvocellulaires sont également neurosécrétoires, et fournissent l'innervation principale de la couche externe de l'éminence médiane. Des facteurs contrôlant la sécrétion d'hormones adénohypophysaires y sont libérés et transportés vers l'adénohypophyse dans le système porte hypothalamo-hypophysaire. L'éminence médiane contient des terminaisons fibreuses de nombreux neurones neuroendocriniens hypothalamiques, sécrétant différents neurotransmetteurs ou neuropeptides, dont la vasopressine, la Corticolibérine (CRH), l’hormone thyréotrope (TRH), l'hormone de libération des gonadotrophines hypophysaires(GnRH), l'hormone de libération de l'hormone de croissance (GHRH), la dopamine (DA) et la somatostatine GIH) dans les vaisseaux sanguins du système porte hypophysaire. Les vaisseaux sanguins transportent les peptides vers l’hypophyse antérieure, où ils régulent la sécrétion d'hormones dans la circulation systémique. Les principales hormones synthétisées par les cellules neurosécrétrices parvocellulaires sont :  La corticolibérine qui régule la sécrétion d'ACTH par l'hypophyse antérieure  La vasopressine, qui régule également la sécrétion d'ACTH (la vasopressine et la corticolibérine agissent en synergie pour stimuler la sécrétion d'ACTH)  L’hormone thyréotrope, qui régule la sécrétion de TSH et de prolactine Les inhibines y sont aussi secrétées
  • 18. 17 7. Noyau Supraoptique Les neurones des noyaux paraventriculaires et supraoptiques projettent leurs axones dans le lobe postérieur de l’hypophyse. Ceux-ci y déversent deux neurohormones : l’ocytocine (agit principalement sur les muscles lisses de l'utérus et des glandes mammaires) et la vasopressine (rôle anti-diurétique au niveau du rein où elle provoque une réabsorption d'eau via une action sur le segment distal du néphron lors d'une déshydratation corporelle. 8. Noyau Mamillaire Grâce à ses connections avec l’hippocampe, il est lié à la mémoire19 . Les corps mamillaires font partie du circuit de Papez et ainsi du système limbique, ils jouent un rôle très important dans la mémoire. Les drogues conduisant à un hypofonctionnement des aires cérébrales peuvent amener à la dégénérescence des corps mamillaires conduisant ainsi à une amnésie profonde20 . 19 https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin 2021 à 12h28) 20 https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Corps_mamillaires Consulté le 17 juin 2021 à 12h20’
  • 19. 18 9. Noyau Hypothalamique postérieur Sa fonction est de maintenir la chaleur corporelle lorsque nous avons froid (thermogénèse). Si la température corporelle est trop basse, nous devons produire de la chaleur, ce qui fera que la partie postérieure de l’hypothalamus (hypothalamus postérieur) inhibe la partie antérieure. Ainsi, à travers l’axe hypothalamo-hypophysaire, se libère l’hormone stimulante de la thyroïde (TSH) et l’hormone adrénocorticotrope (ACTH), favorisant la conservation de la chaleur21 . 10. Noyaux prémamillaires dorsal et ventral Comme le noyau prémamillaire est connecté à d’autres régions de l’hypothalamus impliquées notamment dans le circuit de la récompense, les chercheurs supposent que ces neurones sont la plaque tournante des comportements agressifs dits sociaux qui expliquent la hiérarchie entre mâles, la soumission et la dominance. Il faut noter que les comportements agressifs existent dans toutes les espèces animales 22 11. Noyau tubero-mamillaire Les neurones à histamine sont localisés dans le noyau tubéro-mamillaire de l’hypothalamus postérieur. Ils projettent de façon diffuse sur de nombreuses structures cérébrales associées à la régulation des états de vigilance telles que l’hypothalamus antérieur, le thalamus ou le cortex cérébral. L’importance des neurones à histamine dans l’éveil a initialement été révélée par les propriétés hypnotiques des composés antihistaminiques (antagonistes des récepteurs H1 de l’histamine), classiquement utilisés pour lutter contre les allergies. Ces données sont confortées par le profil d’activité électrophysiologique des neurones à histamine puisque ces derniers déchargent de manière tonique, spécifiquement pendant l’éveil23 21 https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin à 11h30 22 https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/neurobiologie/l-agressivite-c-est-dans-les-neurones-13844.php Consulté le 17 juin 2021 à 12h12 23 TAKAHASHI K., LIN J.S., SAKAI K. Neuronal activity of histaminergic tuberomammillary neurons during wake-sleep states in the mouse. J Neurosci. 2006, 26, 10292-10298.
  • 20. 19 12. Le noyau hypothalamique Latéral (LHA) L’aire hypothalamique latérale a longtemps été considérée comme « centre de la faim ». En effet, sa lésion entraine une dimunition de la prise alimentaire ainsi que du poids corporel, tandisque la stimulation électrique de ce noyau provoque une augmentation de la prise alimentaire, et ce même chez des animaux rassasiés24 La forme 5 du récepteur au NPY (Y5R) est retrouvée dans l’aire périformicale de cette region hypothalamique. D’autre part, l’aire hypothalamique latérale comporte des terminaisons neuronales, exprimant le neuropeptide Y en étroit avec les neurones exprimant les neuropeptides oréxigènes qui sont les orexines A et B (encore appelées hypocrétines 1 et 2 ), et la MCH (Mélanin Concentrating hormone). La majorité des neurones de la LHA exprimant les orexines sont phénotypes glumatergique, tandis que ceux exprimant la MCH sont considérés comme GABAergiques25 Grâce à la présence de neurones gluco-sensibles, l’aire hypothalamique latérale participe au contrôle de l’homéostasie glucidique. La LHA émet des projections vers le tronc cérebral et la moelle épinière, contrôlant ainsi la composante parasympathique du SNA et se trouve impliquée dans la régulation de prise alimentaire à court comme à long terme. L’hypothalamus latéral contiendrait le générateur principal du sommeil paradoxal26 24 Smith, P.M and Ferguson, A.V. (2008). Neurophysiologie of hunger and satiety .Dev Disabil Res Rev14, 96- 104. 25 Elias, C.F., Lee , J.F., Ahima, R.S, Kuhar, M., Saper, C.B., and Elmquist , J.K Characterization of CART neurons in the rat and human hypothalamus. J comp neurol 432, 1-19 2001 26 Olivier Clement L’hypothalamus latéral contiendrait le générateur principal du sommeil paradoxal Arguments neuroatomique et pharmacologiques chez le rat
  • 21. 20 III. CONCLUSION Nous voici à la fin de notre travail ayant porté sur la physiologie de l’hypothalamus, comme vous l’aurez pu constater avec nous, C’est une région de petite dimension, mais de grande importance, et par l’évolution de la physiologie endocrine, on s’est alors rendu compte qu’il coordonnait même toutes les activités de l’hypophyse et on lui attribua ce titre de glande maîtresse27 un titre porté jadis par l’hypophyse. Etant alors le chef d’orchestre du système neuroendocrinien, constitué d’une douzaine de noyaux chacun important selon son niveau de contrôle et ses fonctions spécifiques, une attention devra être porté sur l’hypothalamus car il suffirait qu’il y ait un infime dommage pour qu’on assiste à perturbations au niveau des plusieurs fonctions de notre organisme (de genre endocrino-neuronales). 27 Elein N. Marieb, Katja Hoehn « Anatomie et physiologie humaines », Adaptation de la 8ième Ed. Américaine de Boek, 2010
  • 22. 21 IV. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 1. Elein N. Marieb, « Anatomie et physiologie humaines », traduction de la 4ième Ed. Américaine de Boek, 1999 2. Elein N. Marieb, Katja Hoehn « Anatomie et physiologie humaines », Adaptation de la 8ième Ed. Américaine de Boek, 2010 3. Franck H. Netter, MD, « Atlas d’anatomie humaine » 5ième Ed. Traduction de Pierre Kamina Elsevier Masson 2011 4. Pierre Cardinal : « Rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 (CB1) hypothalamique dans la régulation de la balance énergétique et de l’homéostasie du glucose » Thèse de Doctorat, Université Bordeaux 2, 2013 5. King, B.M., The rise, fall, and resurrection of the ventromedial hypothalamus in the regulation of feeding behavior and body weight. Physiol Behav, 2006. 87(2): p. 221-44 6. Woods, S.C.; Metabolic signals and food intake. Forty years of progress. Appetite, 2012 7. Flament-Durand, J., The hypothalamus: anatomy and functions. Acta Psychiatr Belg, 1980. 80(4): p. 364-75 8. A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm et al., « Melatonin sees the light: blocking GABA-ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin », European Journal of Neuroscience, vol. 12, no 9, septembre 2000, p. 3146– 3154 9. Andrew Bennett Hellman, « Why the body isn't thirsty at night », Nature, 28 février 2010 10. https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin 2021 à 11h41’ 11. https://fr.mihalicdictionary.org/wiki/Anterior_hypothalamic_nucleus 12. Onoe H, Watanabe Y, Ono K, Koyama Y, Hayaishi O (juillet 1992). La prostaglandine E2 exerce un effet d'éveil dans l'hypothalamus postérieur à un site distinct de celui qui médie son action fébrile dans l'hypothalamus antérieur. J. Neurosci. 12 (7): 2715– 25. est-ce que je:10.1523 / JNEUROSCI.12-07-02715.1992 13. Lamb, Manuel de physiologie, Elsevier Masson, 1990, page 457 14. A. Kalsbeek, M.-L. Garidou, I.F. Palm, et al., Melatonin sees the light: blocking GABA- ergic transmission in the paraventricular nucleus induces daytime secretion of melatonin , European Journal of Neuroscience, vol. 12, no 9, septembre 2000, p. 3146– 3154
  • 23. 22 15. Hypothalamus, Université Joseph Fourier 16. http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 9h35’ 17. http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 10h15 18. Thierry Spiteri, Sergei Musatov, Sonoko Ogawa et Ana Ribeiro, Estrogen-Induced Sexual Incentive Motivation, Proceptivity and Receptivity Depend on a Functional Estrogen Receptor α in the Ventromedial 19. Marie-Hélène Pérez et Daniel Richard, Les fonctions de l'hypothalamus, Nathan Université Press, 1994, 2e éd., 128 p 20. http://campus.cerimes.fr/nutrition/enseignement/nutrition_12/site/html/2.html Consulté le 17 juin à 10h19’ 21. Alastair V. Ferguson, Kevin J. Latchford , Willis K. Samson, The Paraventricular Nucleus of the Hypothalamus A Potential Target for Integrative Treatment of Autonomic Dysfunction, Expert Opinion on Therapeutic Targets, 15 mai 2008. 22. https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin 2021 à 12h28) 23. https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Corps_mamillaires Consulté le 17 juin 2021 à 12h20’ 24. https://www.google.com/amp/s/blog.cognifit.com/fr/hypothalamus-cerveau/?espv=1 Consulté le 17 juin à 11h30 25. https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/neurobiologie/l-agressivite-c-est-dans-les-neurones- 13844.php Consulté le 17 juin 2021 à 12h1 26. TAKAHASHI K., LIN J.S., SAKAI K. Neuronal activity of histaminergic tuberomammillary neurons during wake-sleep states in the mouse. J Neurosci. 2006, 26, 10292-10298. 27. Smith, P.M and Ferguson, A.V. (2008). Neurophysiologie of hunger and satiety .Dev Disabil Res Rev14, 96-104. 28. Elias, C.F., Lee , J.F., Ahima, R.S, Kuhar, M., Saper, C.B., and Elmquist , J.K Characterization of CART neurons in the rat and human hypothalamus. J comp neurol 432, 1-19 2001 29. Olivier Clement L’hypothalamus latéral contiendrait le générateur principal du sommeil paradoxal Arguments neuroatomique et pharmacologiques chez le rat