A de rares exceptions près (du type de l’éponge ou de quelques créatures pourtant hétérotrophes – c’est-à-dire qui se nourrissent de substances organiques) –, tous les animaux possèdent un système nerveux. Sans risque de se tromper, on peut dire que le système nerveux est ce qui permet à l’animal d’entrer en rapport avec son milieu. La plante, pour laquelle il existe aussi des stimuli d’importance vitale, n’a pas à proprement parler de milieu qu’elle peut fuir, mais un habitat dans lequel elle se trouve immédiatement plongée ; à la place d’organes récepteurs et effecteurs, la plante affronte les événements extérieurs grâce à une couche de cellules vivantes qui forment son épiderme.
Le système nerveux et son rapport avec le milieu
Il y a des systèmes nerveux rudimentaires. La tique, dont Uexküll décrit le comportement dans de fameuses pages de son livre Mondes animaux et monde humain, en est un bel exemple. Malgré la pauvreté de son milieu, la tique a des organes sensoriels (le toucher, l’odorat et une peau sensible à la lumière – mais pas d’yeux), des organes d’action (ses pattes et sa bouche), et un système nerveux central qui traduit les stimuli en excitation nerveuse puis en mouvements : du bout de la branche d’un buisson vers laquelle la femelle tique fécondée s’est dirigée grâce à sa sensibilité à la lumière, elle peut attendre pendant des années qu’un mammifère – dont elle sent l’odeur de l’acide butyrique – passe dessous pour tomber de sa branche et s’enfoncer à l’endroit de la peau où il y a le moins de poils ; une fois absorbée tout ce qu’il faut de sang, « il ne lui reste alors plus rien à faire qu’à se laisser tomber sur le sol, y déposer ses œufs et mourir. »
D’un monde foisonnant de stimuli, le système nerveux de la tique n’en retient que trois : la lumière, l’odeur et le toucher. Plus le système nerveux est complexe et plus le milieu est approfondi. On ne sera dès lors pas surpris de retrouver chez l’humain le système nerveux le plus abouti.
Le système nerveux central
Bien que l’on distingue le système nerveux central du système nerveux périphérique, le cerveau, la moelle épinière et les nerfs forment bien le tout du système nerveux ; les deux systèmes interagissent en permanence, la moelle épinière étant à la lettre la colonne vertébrale de l’ensemble, dans la mesure où c’est elle qui contrôle la motricité des membres et qui permet de réagir et de se mouvoir dans le milieu – lorsqu’elle est endommagée ou sectionnée, les organes effecteurs ne répondent plus aux informations délivrées par les organes récepteurs (paraplégie ou tétraplégie).
Pourtant, la moelle épinière appartient bien au système nerveux central avec l’encéphale – à savoir le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral – parce qu’ils forment un seul bloc entouré par les mêmes membranes, les méninges. Elle est composée d’une part d’une substance grise formée de neurones et dont la racine postérieure conduit l’influx nerveux depuis les organes périphériques jusqu’à l’encéphale et la racine antérieure de l’encéphale jusqu’aux muscles et glandes ; d’autre part d’une substance blanche faite de faisceaux verticaux de fibres myélinisées (axones entourés d’une gaine de myéline), certains ascendants (voies sensitives) et certains descendants (voies motrices). Il est un seul cas où la moelle épinière se passe totalement du cerveau et traite l’information elle-même : celui du réflexe (la réponse au stimulus s’effectue alors par les neurones de la substance grise).
Hormis ce cas ô combien précieux, à peu près tout ce qui touche à la vie de l’organisme et aux fonctions vitales est contrôlé par l’encéphale, véritable centre de commande et de coordination de la motricité, mais aussi centre récepteur de toutes les informations sensitives (la sensibilité) et sensorielles (les sens). A chacun des organes de l’encéphale correspond une fonction précise : le cerveau, qui remplit la majeure partie de la boîte crânienne, est l’organe de la pensée, de la sensation et des mouvements ; le cervelet, situé à l’arrière de la tête, contrôle l’équilibre et la coordination des mouvements ; le tronc cérébral, reliant le cerveau à la moelle épinière, traite de la respiration, de la digestion, du rythme cardiaque ou de la pression artérielle.
Le système nerveux périphérique
Le système nerveux périphérique fait référence à toutes les parties du système nerveux qui se trouvent à l’extérieur du cerveau et de la moelle épinière mais qui y sont reliées par leur cellule. Les 12 nerfs crâniens assurent nos cinq sens et, à l’exception des nerfs olfactifs et des nerfs optiques, ils émergent du tronc cérébral jusqu’aux organes correspondants. Les 31 paires de nerfs spinaux ou rachidiens émergent de la moelle épinière pour se déployer sur chaque partie du corps (nerfs dorsaux, cervicaux, lombaires, etc.) : les nerfs rachidiens sont mixtes, une racine sensitive dont les fibres transmettent les informations des récepteurs sensitifs de la peau et des muscles vers la moelle ; une racine motrice dont les fibres transmettent les signaux de la moelle (après traitement par l’encéphale) vers les muscles et les glandes. Ce système nerveux périphérique est dit somatique.
Le système nerveux autonome
Le système nerveux autonome ou végétatif innerve les viscères (cœur, appareil respiratoire, digestif, urinaire, vaisseaux sanguins, et les glandes salivaires, lacrymales, sudoripares, etc.) et sa fonction est de contrôler toutes les actions involontaires de notre corps et d’en maintenir l’homéostasie. Il est soit sympathique et prend racine dans les ganglions vertébraux de la moelle épinière, soit parasympathique et c’est alors dans les ganglions du tronc cérébral. L’action de ces deux systèmes est en quelque sorte opposée : l’activation du système sympathique prépare l’organisme à l’action et commande par conséquent les organes en vue d’y répondre (augmentation de la fréquence respiratoire, cardiaque et artérielle, dilation des pupilles, ou relâchement de la vessie) ; le système parasympathique est plutôt associé au repos et à la digestion et s’active dans les situations neutres (ralentissement de la fréquence respiratoire, sécrétion de salive, diminution de la fréquence cardiaque, etc.).
Si le système nerveux s’entend comme un tout, son fonctionnement dépend de chacun des organes et des fonctions biologiques qu’il coordonne.
