Qu’est-ce que le système limbique ? Définition, parties et fonctions

Psychologista
9 Fév, 2024

Où se situe le système limbique ?

Le système limbique est situé dans le cerveau, immédiatement sous les lobes temporaux et enfoui sous le cortex cérébral (le cortex est la partie la plus externe du cerveau).

Fonction du système limbique

Le système limbique était à l’origine appelé rhinencéphale (ce qui signifie « cerveau de l’odorat »), car on pensait qu’il impliquait principalement le sens de l’odorat.

Les psychologues reconnaissent aujourd’hui que le système limbique remplit beaucoup plus de fonctions qu’on ne le pensait auparavant. On sait que ces structures sont impliquées dans le traitement et la régulation des émotions, la formation et le stockage des souvenirs, l’excitation sexuelle et l’apprentissage.

Le système limbique est considéré comme un élément important de la réponse de l’organisme au stress, car il est étroitement lié au système endocrinien et au système nerveux autonome.

Les cellules nerveuses (neurones) du système limbique sont structurées différemment de celles du cortex cérébral. Dans le cortex cérébral, les cellules sont principalement néocorticales, c’est-à-dire qu’elles sont formées de six couches.

Dans le système limbique, les cellules sont soit disposées en moins de couches, soit plus mélangées. La complexité moindre des cellules dans le système limbique a conduit les gens à penser que ce système est plus ancien que le cortex cérébral lui-même du point de vue de l’évolution.

L’hippocampe

Il y a deux hippocampes dans chaque hémisphère du cerveau. Ils ont la forme d’un hippocampe et sont des structures principalement associées aux centres de mémoire de notre cerveau.

Les souvenirs épisodiques se forment dans l’hippocampe et sont ensuite stockés à long terme dans d’autres parties du cortex cérébral.

L’hippocampe joue un rôle dans la navigation spatiale et a également été associé à l’apprentissage et aux émotions (Tyng, Amin, Saad, & Malik, 2017).

Cette zone a également des connexions étendues avec les régions du cerveau impliquées dans la cognition et le contrôle des mouvements (McEwen et al., 2016).

L’hippocampe est également connu comme un site où se produit la neurogenèse, ce qui signifie que de nouvelles cellules nerveuses y sont fabriquées à partir de cellules souches adultes.

Dommages à l’hippocampe

En raison du rôle de l’hippocampe dans la mémoire, les lésions de cette zone peuvent entraîner de graves troubles de la mémoire.

Les lésions peuvent également être préjudiciables à la mémoire spatiale, par exemple en ce qui concerne la mémorisation des directions à prendre pour se rendre à des endroits qui devraient être familiers à l’individu.

Les lésions de l’hippocampe peuvent perturber les fonctions cognitives telles que l’apprentissage, la mémoire et la navigation spatiale et contribuer aux symptômes de la démence tels que la perte de mémoire, la désorientation et la confusion (Gulyaeva, 2019)

Dans la maladie de Parkinson, les lésions de l’hippocampe peuvent aggraver les symptômes cognitifs tels que le dysfonctionnement exécutif, les déficits visuo-spatiaux et les problèmes de mémoire que connaissent de nombreux patients (Xie et al., 2011).

Des anomalies structurelles et neurochimiques ont également été constatées dans les hippocampes de jeunes personnes atteintes de troubles bipolaires (DelBello et al., 2006).

Amygdale

L’amygdale est une structure en forme d’amande située juste à côté de l’hippocampe. La principale fonction de l’amygdale est de répondre aux émotions, y compris les sentiments de bonheur, de peur, de colère et d’anxiété.

Cette zone joue également un rôle clé dans la formation de nouveaux souvenirs. L’amygdale interagit avec l’hippocampe en attachant un contenu émotionnel aux souvenirs.

Elle joue un rôle dans la mémorisation des souvenirs : les souvenirs à forte composante émotionnelle ont tendance à rester dans les mémoires plutôt que ceux à faible contenu émotionnel.

l’apprentissage par la peur est également un élément de l’amygdale.

Les souvenirs de peur peuvent se former après seulement quelques répétitions, ce qui peut conduire à l’évitement de certains stimuli effrayants. L’amygdale est donc liée à la réaction de lutte ou de fuite, car une activité stimulante peut influencer la réaction de peur automatique du corps.

Ces dernières années, on a découvert qu’à l’instar de l’hippocampe, la neurogenèse se produit également dans l’amygdale, ce qui signifie que de nouveaux neurones y sont créés et élargit nos connaissances sur son rôle dans le système limbique (Jhaveri et al., 2018).

Dommages à l’amygdale

Les lésions de l’amygdale peuvent entraîner une augmentation de l’agressivité, de l’irritabilité, une perte de contrôle des émotions et des déficits dans la reconnaissance des émotions, en particulier la reconnaissance de la peur.

Les lésions des deux côtés de l’amygdale peuvent entraîner une diminution du sentiment de honte lié à la violation des règles sociales, ainsi que des difficultés à reconnaître la correction des expressions faciales de peur et de honte. Cela suggère que l’amygdale peut aider à détecter les situations sociales peu claires (Piretti et al., 2020).

La réduction du volume de l’amygdale peut être à l’origine de la vulnérabilité au stress et à la dépression. Une étude a montré que l’exposition à la violence pendant l’enfance était liée à une réduction du volume de l’amygdale, qui interagissait avec le stress de la vie ultérieure pour prédire l’aggravation de la dépression au fil du temps (Weissman et al., 2020).

Des différences structurelles et neurochimiques dans l’amygdale ont été observées chez des jeunes atteints de troubles bipolaires, ce qui suggère un lien entre le volume de l’amygdale et ce trouble (DelBello et al., 2006).

Gyrus cingulaire

Le gyrus cingulaire fait partie du cortex cingulaire du cerveau et est considéré comme une partie intégrante du système limbique.

On pense que cette zone aide à réguler les émotions, le comportement et la douleur, et qu’elle est responsable du contrôle de la fonction motrice autonome.

On pense que cette zone implique la peur et la prédiction et l’évitement des stimuli négatifs en surveillant la réponse du corps aux expériences désagréables.

Les lésions du gyrus cingulaire

Les lésions du gyrus cingulaire peuvent entraîner des émotions inappropriées, un manque de peur, une altération du sens de la douleur et des troubles de l’apprentissage.

Cette région a également montré des différences de structure chez les personnes atteintes d’autisme, de dépression, de troubles obsessionnels compulsifs, de stress post-traumatique et de troubles bipolaires, en raison de son rôle dans le traitement des émotions (Yucel et al., 2003).

On pense que le volume et l’activité du cortex cingulaire antérieur et postérieur sont réduits chez les personnes atteintes de schizophrénie (Ponirakis et al., 2022).

De même, on a observé une réduction des volumes de matière grise dans le cortex cingulaire antérieur chez les personnes atteintes de TDAH (Carmona et al., 2005).

Hypothalamus

La fonction la plus fondamentale de l’hypothalamus est l’homéostasie (maintien d’un état interne stable).

Cette région contrôle la plupart des fonctions autonomes, telles que la faim, la soif, la température corporelle, la pression artérielle, le rythme cardiaque et l’activité sexuelle.

L’hypothalamus sert également d’interface entre le système nerveux et le système endocrinien et régule la motivation et le comportement sexuels.

L’hypothalamus joue également un rôle dans le contrôle de la réponse de l’organisme au stress. Pour contrôler ces nombreuses fonctions, l’hypothalamus intègre des informations provenant d’autres parties du cerveau et réagit à divers stimuli, tels que la lumière, les odeurs, le stress et l’excitation.

Lésions de l’hypothalamus

Des lésions ou des anomalies de l’hypothalamus ont été associées à plusieurs troubles mentaux, notamment l’anxiété, la dépression, les troubles bipolaires, l’agressivité et les troubles obsessionnels compulsifs. (Herman et al., 2016).

Cela peut s’expliquer par le fait que l’hyperactivité de l’hypothalamus peut entraîner une anxiété et une agitation excessives, tandis qu’une sous-activité peut contribuer à la dépression et au manque de motivation.

Le stress chronique et les niveaux élevés de cortisol associés au dysfonctionnement de l’hypothalamus peuvent prédisposer certaines personnes aux troubles de l’humeur. (Herman et al., 2016)

Les différences de réactivité de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HPA) liées à des facteurs génétiques ou à l’exposition au stress en début de vie peuvent rendre certaines personnes plus vulnérables à l’ESPT et aux troubles de l’humeur plus tard dans la vie. (Pagliaccio et al., 2015)

Ganglions de la base

Les ganglions de la base sont un groupe de structures situées à la base du cerveau antérieur et au sommet du cerveau moyen.

Leurs principales fonctions sont de réguler les mouvements volontaires, y compris les mouvements oculaires, et d’aider à l’équilibre et à la posture.

Il existe une région limbique des ganglions de la base, qui comporte plusieurs composantes (noyau accumbens, aire tegmentale ventrale et pallidum ventral).

Ces zones sont impliquées dans les comportements cognitifs et émotionnels et jouent un rôle dans les récompenses et les renforcements. Pour cette raison, elle peut être liée à des comportements de dépendance et à la formation d’habitudes.

Dommages aux ganglions de la base

Les lésions des ganglions de la base peuvent entraîner des tremblements, des mouvements musculaires involontaires, une posture anormale et des liens avec des troubles du mouvement (maladie de Parkinson et de Huntington).

En relation avec le système limbique, les ganglions de la base peuvent également contribuer aux symptômes de la dépression (Stathis et al., 2007).

Recherche sur le système limbique

Plusieurs études récentes ont permis de mieux comprendre la structure et la fonction du système limbique dans des populations saines et cliniques :

  • Rolls (2019) a proposé qu’il puisse y avoir deux systèmes limbiques distincts – l’un pour les émotions impliquant l’amygdale, le cortex orbitofrontal, le cortex cingulaire antérieur, et l’autre pour la mémoire impliquant l’hippocampe et le cortex cingulaire postérieur. Cela met en évidence la diversité des rôles des régions limbiques.
  • Les recherches en neuro-imagerie menées par Banwinkler et al. (2022) sur des patients atteints de la maladie de Parkinson ont révélé que les modifications du système limbique étaient en corrélation avec des symptômes tels que la dépression, les troubles du contrôle des impulsions, le déclin cognitif et même les symptômes moteurs. Cela confirme le rôle du système limbique au-delà de la régulation des émotions.
  • Des études d’IRM structurelle ont identifié des anomalies du système limbique dans les troubles psychiatriques. Par exemple, Sahin et al. (2015) ont trouvé des dommages aux régions limbiques chez les patients atteints de sclérose en plaques avec des déficits émotionnels et de mémoire. White et al. (2008) ont constaté des différences dans les structures cingulaires, hippocampiques et amygdaliennes chez les jeunes schizophrènes.
  • Des modifications des zones limbiques impliquées dans la régulation des émotions ont été identifiées dans le trouble dépressif majeur (Maletic et al., 2007).
  • Dans l’encéphalopathie traumatique chronique, une maladie neurodégénérative liée aux chocs répétés à la tête, des volumes réduits de l’amygdale, de l’hippocampe et du cortex cingulaire ont été trouvés chez d’anciens joueurs de la NFL (Lepage et al., 2018). Cela pourrait indiquer une neurodégénérescence précoce.

En résumé, les recherches émergentes continuent de révéler l’implication généralisée du système limbique dans les processus cognitifs, émotionnels, comportementaux et neurodégénératifs à travers diverses méthodologies et populations cliniques. Cela souligne encore le rôle central de ce système dans les fonctions cérébrales.

Traitement et orientations futures

Au fur et à mesure que la recherche continue à démêler la complexité du système limbique, de nouvelles cibles et approches thérapeutiques pourraient voir le jour.

La stimulation cérébrale profonde s’est révélée prometteuse pour le traitement de certaines affections à médiation limbique telles que l’anxiété, le syndrome de stress post-traumatique et la toxicomanie, en modulant l’activité de régions telles que l’amygdale et le noyau accumbens (Bari et al., 2014).

Les médicaments antidépresseurs peuvent également agir en rétablissant la physiologie du système limbique (Maletic et al., 2007).

Des recherches plus poussées sur la connectivité fonctionnelle entre les régions limbiques pourraient faciliter le diagnostic et le suivi des troubles neurologiques et psychiatriques.

Les progrès de la neuroimagerie, de l’optogénétique et d’autres techniques permettront de cibler plus précisément les zones limbiques impliquées dans la mémoire, les émotions et le comportement. Une meilleure compréhension du développement limbique pourrait permettre de découvrir des possibilités d’intervention précoce.

L’évaluation et la restauration de la fonction du système limbique par des thérapies multimodales pourraient devenir une priorité croissante dans le traitement des troubles liés au système limbique. Dans l’ensemble, le système limbique reste une cible prometteuse pour le développement de nouvelles approches diagnostiques, de surveillance et thérapeutiques dans les populations cliniques.

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