Matière grise vs matière blanche

Le cerveau est une structure immensément complexe, mais il existe des moyens de diviser sa structure anatomique en parties plus discrètes ; l’hémisphère gauche et droit, les lobes pariétal, temporal, occipital et frontal. Une autre division courante consiste à séparer la matière grise et la matière blanche du cerveau. Mais que sont ces deux structures ? Dans quelle mesure sont-elles différentes l’une de l’autre ? Quelle est l’importance, et la pertinence physiologique, de cette division ? Lisez la suite pour le savoir !

Différences entre la matière grise et la matière blanche

Qu’est-ce que la matière grise ?

La matière grise est principalement constituée de corps cellulaires neuronaux, ou soma. Il s’agit d’une structure sphérique qui abrite le noyau du neurone.

Qu’est-ce que la matière blanche ?

Les zones de matière blanche du cerveau sont principalement constituées d’axones myélinisés, qui sont de longs relais qui s’étendent à partir du soma, et qui sont de couleur blanchâtre en raison de la teneur relativement élevée en graisses lipidiques de la protéine myéline qui les engaine.Ceux-ci forment des connexions entre les cellules du cerveau, et la matière blanche est généralement distribuée en faisceaux appelés tracts.

Est-ce vraiment aussi simple ?

Pas tout à fait. Alors que la division ci-dessus est physiologiquement exacte au niveau du système, il existe un mélange de types de cellules présentes dans la matière grise et la matière blanche.
La matière grise contient également :

• Des voies axonales
• Des cellules gliales
• Des vaisseaux sanguins capillaires
• Le neuropil – un mélange de dendrites, d’axones non myélinisés et de glie

La matière blanche contient également :

• Oligodendrocytes – cellules gliales qui produisent de la myéline
• Astrocytes

Comment la matière grise et la matière blanche sont-elles disposées dans le SNC ?

La matière grise et la matière blanche sont réparties dans tout le système nerveux central humain – le cerveau et la moelle épinière

Figure 1 : La disposition de la matière blanche et de la matière grise dans le cerveau.

La localisation de la matière grise

Les corps cellulaires neuronaux sont abondants dans le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet. Cette dernière structure, qui ne représente que 10 % du volume du cerveau, contient plus de neurones que le reste du cerveau réuni. Dans la moelle épinière, la matière grise forme une structure en « papillon », que l’on peut visualiser ci-dessous sur la figure 2.

Donc, quelles régions du système nerveux central ont une couche externe de matière grise ?

On peut considérer le cerveau et le cervelet comme les régions cérébrales qui ont une couche externe de matière grise (voir figure 1). La matière grise du tronc cérébral est située dans des groupes de neurones appelés noyaux qui sont enchâssés dans des trajets de matière blanche.

L’emplacement de la matière blanche

Comme mentionné précédemment, la matière blanche est organisée en trajets d’axones. Dans le cerveau et le cervelet, la matière blanche se trouve principalement dans les zones plus profondes – la matière grise recouvrant la matière blanche – voir figure 1. D’autres structures de la matière grise, comme les ganglions de la base, sont intégrées dans ce noyau de matière blanche. Les ventricules remplis de liquide du cerveau se trouvent également à l’intérieur de la matière blanche.
Dans la moelle épinière, les choses sont largement inversées – la matière blanche est répartie autour du « papillon » central de matière grise.

Figure 2 : La disposition de la matière blanche et de la matière grise dans la moelle épinière.

Matière grise et matière blanche : fonction

Quelle est la fonction de la matière grise ?

Les régions cérébrales à forte teneur en matière grise comprennent celles qui contrôlent l’activité musculaire et sensorielle.

• Cortex cérébral – La couche externe du cerveau, le cortex cérébral, est constituée de colonnes de neurones de matière grise, la matière blanche étant située en dessous. Cette zone est essentielle à de nombreuses facettes de l’apprentissage supérieur, notamment l’attention, la mémoire et la pensée.

• Cervelet – Le cervelet est essentiel pour le contrôle moteur, la coordination et la précision.

Quelle est la fonction de la matière blanche ?
Les régions cérébrales riches en neurones ne compteraient pas pour grand-chose sans les riches veines de connexions axonales contenues dans la matière blanche pour les relier.

La myéline grasse blanche qui donne son nom à ce tissu est également essentielle à sa fonction – la myéline isole les axones, laissant le signal qu’ils contiennent voyager beaucoup plus rapidement, permettant la fonction des cellules nerveuses qui est essentielle à la fonction motrice et sensorielle normale.

Maladies de la matière grise et de la matière blanche

Maladie de la matière grise

Les maladies qui entraînent la perte des neurones qui composent la matière grise sont principalement appelées maladies neurodégénératives. Ces maladies, qui comprennent des démences comme la maladie d’Alzheimer et la démence fronto-temporale, touchent des millions de personnes dans le monde. Des altérations de la substance blanche sont souvent présentes dans ces maladies, mais les signes physiologiques distinctifs tels que les plaques amyloïdes et les enchevêtrements neurofibrillaires tau sont situés dans la substance grise. Comme on pouvait s’y attendre, la région où les neurones sont perdus dicte en grande partie la progression de la maladie – les symptômes moteurs de la maladie de Parkinson sont directement liés à la perte des neurones producteurs de dopamine dans la substantia nigra.

Maladie de la substance blanche

Comme le formule James Balm dans son article pour le BMC, les trajets de la substance blanche sont les métros du cerveau, des connexions vitales qui assurent le bon fonctionnement de notre système nerveux. À ce titre, une maladie qui affecte notre matière blanche peut perturber ce transit du signal nerveux et peut constituer un problème grave.

• Sclérose en plaques – Dans la sclérose en plaques (SEP), la couche de myéline grasse blanche qui entoure les axones est détruite, ce qui entraîne des perturbations motrices ou sensorielles. Dans la sclérose en plaques récurrente-rémittente, cette myéline peut être réparée et perdue plusieurs fois. Dans la sclérose en plaques progressive, les lésions axonales sont suivies de la mort des neurones, qui est irréversible.
• Maladie de la substance blanche – responsables d’environ un cinquième des accidents vasculaires cérébraux dans le monde, les maladies de la substance blanche affectent les vaisseaux sanguins enfouis dans la substance blanche. Ceux-ci se durcissent, empêchant l’oxygène et les autres nutriments d’atteindre la substance blanche.
• Lésion de la moelle épinière – Lorsque les faisceaux d’axones de la moelle épinière sont endommagés, la connexion entre le cerveau et la substance grise de la moelle épinière est perdue. Cela peut entraîner une paralysie et des problèmes sensoriels, qui sont souvent permanents si les corps neuronaux sont endommagés.