Néocortex

Le terme provient du latin cortex , « écorce », combiné avec neo- , du grec « nouveau ». Neopallium est un hybride similaire, du latin pallium , « manteau ». Isocortex et allocortex sont des hybrides avec le grec isos , « même », et allos , « autre ».

The neocortex is the most developed in its organisation and number of layers, of the cerebral tissues. The neocortex consists of the grey matter, or neuronal cell bodies and unmyelinated fibers, surrounding the deeper white matter (myelinatedaxons) in the cerebrum. This is a very thin layer though, about 2–4mm thick. There are two types of cortex in the neocortex, the proisocortex and the true isocortex. The pro-isocortex is a transitional area between the true isocortex and the periallocortex (part of the allocortex). It is found in the cingulate cortex (part of the limbic system), in Brodmann's areas24, 25, 30 and 32, the insula and the parahippocampal gyrus.

Of all the mammals studied to date (including humans), a species of oceanic dolphin known as the long-finned pilot whale has been found to have the most neocortical neurons.

Layers

Le néocortex contient des neurones excitateurs (environ 80 %) et inhibiteurs (environ 20 %) , ainsi nommés en fonction de leur action sur d'autres neurones. Le néocortex humain est constitué de centaines de types cellulaires différents. Sa structure est relativement uniforme (d'où les appellations alternatives de cortex « isotypique » et « homotypique »), et il est composé de six couches horizontales, principalement organisées selon le type cellulaire et les connexions neuronales . Cependant, cette uniformité présente de nombreuses exceptions ; par exemple, la couche IV est réduite, voire absente, dans le cortex moteur primaire . Il existe des circuits neuronaux canoniques au sein du cortex ; par exemple, les neurones pyramidaux des couches supérieures II et III projettent leurs axones vers d'autres régions du néocortex, tandis que ceux des couches plus profondes V et VI projettent souvent hors du cortex, notamment vers le thalamus , le tronc cérébral et la moelle épinière . Les neurones de la couche IV reçoivent la majorité des connexions synaptiques provenant de l'extérieur du cortex (principalement du thalamus) et établissent eux-mêmes des connexions locales à courte portée avec d'autres couches corticales. Ainsi, la couche IV est le principal récepteur des informations sensorielles entrantes et les distribue aux autres couches pour un traitement ultérieur.

Colonnes corticales

Le néocortex est souvent décrit comme étant organisé en structures verticales appelées colonnes corticales , des zones de néocortex d'environ 0,5 mm de diamètre (et 2 mm de profondeur, c'est-à-dire couvrant les six couches). Ces colonnes sont souvent considérées comme les unités fonctionnelles de base et répétitives du néocortex, mais leurs nombreuses définitions, en termes d'anatomie, de taille ou de fonction, sont généralement incohérentes entre elles, ce qui conduit à un manque de consensus concernant leur structure ou leur fonction, voire même quant à la pertinence de tenter de comprendre le néocortex en termes de colonnes.

Le néocortex dérive embryonnairement du télencéphale dorsal , qui constitue la partie rostrale du cerveau antérieur . Il est divisé en régions délimitées par les sutures crâniennes, en lobes frontal , pariétal , occipital et temporal , chacun remplissant des fonctions spécifiques. Par exemple, le lobe occipital contient le cortex visuel primaire , et le lobe temporal, le cortex auditif primaire . D'autres subdivisions ou aires du néocortex sont responsables de processus cognitifs plus spécifiques. Chez l'humain, le lobe frontal comprend des aires dédiées à des capacités particulières à notre espèce, comme le traitement complexe du langage, localisé dans le cortex préfrontal ventrolatéral ( aire de Broca ) . Chez l'humain et les autres primates, le traitement social et émotionnel est localisé dans le cortex orbitofrontal .

Il a également été démontré que le néocortex joue un rôle important dans le sommeil, la mémoire et les processus d'apprentissage. Les souvenirs sémantiques semblent être stockés dans le néocortex, plus précisément dans le lobe temporal antérolatéral . Il est également impliqué dans le conditionnement instrumental ; il est responsable de la transmission des informations sensorielles et des informations relatives aux plans de mouvement aux ganglions de la base . La fréquence de décharge des neurones du néocortex a également un effet sur le sommeil à ondes lentes . Lorsque les neurones sont au repos et en hyperpolarisation , une période d'inhibition survient au cours d'une oscillation lente , appelée état down. Lorsque les neurones du néocortex sont en phase de dépolarisation excitatrice et déchargent brièvement à une fréquence élevée, une période d'excitation survient au cours d'une oscillation lente, appelée état up.

Les lésions qui se développent dans les maladies neurodégénératives , comme la maladie d'Alzheimer , interrompent le transfert d'informations du néocortex sensoriel au néocortex préfrontal. Cette perturbation de l'information sensorielle contribue à la progression des symptômes observés dans les maladies neurodégénératives, tels que les changements de personnalité, le déclin des capacités cognitives et la démence . Une lésion du néocortex du lobe temporal antérolatéral entraîne une démence sémantique , caractérisée par la perte de la mémoire des informations factuelles ( souvenirs sémantiques ). Ces symptômes peuvent également être reproduits par stimulation magnétique transcrânienne de cette zone. En cas de lésion de cette zone, les patients ne développent pas d'amnésie antérograde et sont capables de se souvenir d'informations épisodiques .