motricite volontaire -cervelet -...

MOTRICITE VOLONTAIREMOTRICITE VOLONTAIRE --CERVELET CERVELET

UnitUnitéés ds d’’enseignements enseignements Tête et CouTête et Cou

AnnAnnéée Universitaire 2009e Universitaire 2009--20102010NeuroNeuro--PhysiologiePhysiologie

Pr. Denis CHEMLAPr. Denis CHEMLA

PhysiologiePhysiologieUniversitUniversitéé Paris Sud 11Paris Sud 11

Usage exclusif Paris Sud 11 Usage exclusif Paris Sud 11 -- DCEM1DCEM1

•• VibertVibert JF, JF, SSéébillebille, , LavallardLavallard--RousseauRousseau MC, MC, BoureauBoureau F: F: Neurophysiologie. Neurophysiologie. EdsEds: Elsevier : Elsevier

•• SilbernaglSilbernagl S, S, DesmopoulosDesmopoulos A. Atlas de poche de physiologie. A. Atlas de poche de physiologie. EdsEds FlammarionFlammarion--MMéédecinedecine--Sciences Sciences

•• FitzGerald MJT, FitzGerald MJT, FolanFolan--CuranCuran J. J. NeuroanatomieNeuroanatomie clinique. clinique. EdsEds MaloineMaloine

•• ImbertImbert M. TraitM. Traitéé du cerveau. du cerveau. EdsEds: Odile Jacob : Odile Jacob

•• BearBear MF, Connors BW, MF, Connors BW, ParadisoParadiso MA. Neurosciences. MA. Neurosciences. EdsEds: : PradelPradel

• www.med.univ-angers.fr medphar.univ-poitiers.fr•• www.lecerveau.mcgill.cawww.lecerveau.mcgill.ca

Ouvrages de rOuvrages de rééfféérencerence

MOUVEMENTS VOLONTAIRES: GENERALITESMOUVEMENTS VOLONTAIRES: GENERALITESSS’’opposent point par point opposent point par point àà la motricitla motricitéé involontaire rinvolontaire rééflexeflexe

•• ComplexesComplexes

•• Formes multiplesFormes multiples

•• Intentions, pensIntentions, penséées, es, éémotions motions

•• Leur dLeur dééclenchement ne nclenchement ne néécessite pas un stimulus sensitif cessite pas un stimulus sensitif

•• AmAmééliorlioréés par ls par l’’expexpéérience et lrience et l’’apprentissageapprentissage

• Quand ? (rapport au temps +++) où? comment? pourquoi ?

• La cible: identifier, localiser (conscient et inconscient)

• Le plan : organiser un plan d’action, exécuter un programme (conscient)

• Tronc cérébral• Moelle épinière

ExExéécution du mouvementcution du mouvementInférieur

• Aires motrices corticales• Cervelet

DDééfinition des paramfinition des paramèètres tres du mouvementdu mouvement

Intermédiaire

•• Aires associatives du cortex Aires associatives du cortex ccéérréébralbral•• Ganglions de la baseGanglions de la base

DDééfinition des stratfinition des stratéégies gies motricesmotrices

SupSupéérieurrieur

StructuresStructuresFonctionFonctionNiveauNiveau

LES NIVEAUX HIERARCHIQUES DE LA COMMANDE MOTRICELES NIVEAUX HIERARCHIQUES DE LA COMMANDE MOTRICE

(d(d’’apraprèès s BearBear, Connors & , Connors & ParadisoParadiso))

Centres supérieurs

Cortex sensitivomoteur

Thalamus

Noyaux gris de la base

CerveletTronc cérébral

moelle épinière

Fibres musculairesRécepteurs

SUPERIEURCORTICAL

MOYENSOUS-CORTICAL

INFERIEURMEDULLAIRE

PERIPHERIQUEmedphar.univ-poitiers.fr

Le Le feedbackfeedback sensoriel permet le maintien de la posture et sensoriel permet le maintien de la posture et contribue contribue àà ddééterminer la longueur et la tension des muscles terminer la longueur et la tension des muscles avant et apravant et aprèès chaque mouvements chaque mouvement

inférieur

DDéécisions bascisions baséées sur les informations sensorielles relatives es sur les informations sensorielles relatives aux mouvements daux mouvements dééjjàà effectueffectuéés par le passs par le passéé

intermédiaire

Image mentale de son corps et de ses relations avec Image mentale de son corps et de ses relations avec ll’’environnementenvironnement

supsupéérieurrieur

Liens avec les informations sensorielles et sensitivesLiens avec les informations sensorielles et sensitivesNiveauNiveau

SYSTEME MOTEUR SYSTEME MOTEUR SYSTEME SENSORIMOTEURSYSTEME SENSORIMOTEUR


LE CORTEX (1)LE CORTEX (1)

SIX (6) COUCHESSIX (6) COUCHES

•• I I MolMolééculaire (culaire (plexiformeplexiforme))•• II II Granulaire externeGranulaire externe•• III III Pyramidale externePyramidale externe•• IV IV Granulaire interneGranulaire interne•• V V Pyramidale internePyramidale interne•• VI VI Polymorphe (multiforme) Polymorphe (multiforme)

LE CORTEX (2)LE CORTEX (2)

•• IV (et II) IV (et II) cible des fibres affcible des fibres afféérentes en majoritrentes en majoritéé thalamothalamo--corticalescorticalesparfois trparfois trèès s éépaisse (scissure paisse (scissure calcarinecalcarine du lobe occipital)du lobe occipital)parfois quasiparfois quasi--nulle (cortex nulle (cortex «« agranulaireagranulaire »» prprééfrontal)frontal)

•• III et VIII et V cellules pyramidales: cellules pyramidales: abondante arborisation dendritiqueabondante arborisation dendritiqueaxons de projection traxons de projection trèès longss longstraitement de ltraitement de l’’information.information.

•• Nombreux Nombreux interneuronesinterneurones àà axones courts.axones courts.•• Couches profondes Couches profondes àà distancedistance•• Couches superficielles Couches superficielles plutôt rplutôt réégionalesgionales

AIRES MOTRICES CORTICALESAIRES MOTRICES CORTICALES(AIRES CORTICOMOTRICES)(AIRES CORTICOMOTRICES)

M1, APM, AMSM1, APM, AMS

•• Aire motrice primaire M1 = frontale ascendante Aire motrice primaire M1 = frontale ascendante (gyrus pr(gyrus préécentral ou aire 4)central ou aire 4)mince bande mince bande àà la partie postla partie postéérieure du lobe frontal, en avant du sillon central rieure du lobe frontal, en avant du sillon central

•• Aire motrice secondaire (aire 6) plus largeAire motrice secondaire (aire 6) plus large-- aire aire prpréémotricemotrice APM, APM, infinfééroro--latlatééralerale

-- aire motrice supplaire motrice suppléémentaire AMS, mentaire AMS, supsupééroro--mméédianediane

•• Cortex pariCortex pariéétal tal interhinterhéémisphmisphéériquerique et cortex pariet cortex pariéétal posttal postéérieurerieure

www.lecerveau.mcgill.cawww.lecerveau.mcgill.ca

AIRES MOTRICES CORTICALESAIRES MOTRICES CORTICALES(AIRES CORTICOMOTRICES)(AIRES CORTICOMOTRICES)

CARACTERISTIQUESCARACTERISTIQUES

•• Stimulation neurochirurgicale Stimulation neurochirurgicale mouvements stmouvements stéérrééotypotypéés controlats controlatéérauxraux

•• LLéésion sion paralysie controlatparalysie controlatééralerale

•• ddéécharge de PA avant ou pendant un mouvement mcharge de PA avant ou pendant un mouvement méémorismoriséé

AIRE MOTRICE PRIMAIREAIRE MOTRICE PRIMAIRE

AIRE MOTRICE PRIMAIRE (M1)AIRE MOTRICE PRIMAIRE (M1)

•• frontale ascendante frontale ascendante (aire 4) (aire 4) mince bande mince bande àà la partie postla partie postéérieure du lobe frontal, en avant du sillon central rieure du lobe frontal, en avant du sillon central

•• Stimulation brStimulation brèève et peu intense ve et peu intense contraction de petits groupes contraction de petits groupes musculaires trmusculaires trèès localiss localiséés s mouvements trmouvements trèès simpless simples

•• Cartographie corporelle = Cartographie corporelle = SomatotopieSomatotopie ++++++

HomunculusHomunculus de Penfieldde Penfield


Wilder PenfieldWilder Penfield18911891--19761976

Les précurseurs : Hitzig et Fritsch en 1870en 1870

Campbell en 1905Campbell en 1905

SOMATOTOPIESOMATOTOPIEDeux surfaces disproportionnDeux surfaces disproportionnééeses

MAINS ET DOIGTSMAINS ET DOIGTS

•• capacitcapacitéé humaine humaine àà faire des outils et faire des outils et àà éécrire crire ……

BOUCHE, LEVRES, LANGUE, LARYNXBOUCHE, LEVRES, LANGUE, LARYNX

•• capacitcapacitéé humaine humaine àà parler parler ……

AIRE MOTRICE PRIMAIRE M1AIRE MOTRICE PRIMAIRE M1

•• DDéétermine la stermine la sééquence spatiotemporelle des contractions musculairesquence spatiotemporelle des contractions musculaires

•• Force du mouvement Force du mouvement Codage de la frCodage de la frééquence des PA de neurones corticaux isolquence des PA de neurones corticaux isolééss

•• Direction du mouvement Direction du mouvement DDéécharges successives de populations neurones dans un ordre correscharges successives de populations neurones dans un ordre correspondant pondant àà

ll’’ordre de mise en jeu des muscles pordre de mise en jeu des muscles péériphriphéériques impliquriques impliquéés.s.

•• Colonnes corticales perpendiculaires Colonnes corticales perpendiculaires àà la surface du cortex la surface du cortex 300 300 àà 400 400 m de diamm de diamèètre,tre,Toutes les cellules dToutes les cellules d’’une colonne impliquune colonne impliquéées en même tempses en même tempsAnatomiquement en parallAnatomiquement en parallèèleleFonctionnellement en damier, avec alternance de codage pour les Fonctionnellement en damier, avec alternance de codage pour les muscles muscles

extenseurs et les muscles flextenseurs et les muscles flééchisseurschisseurs

AIRE MOTRICE PRIMAIRE M1AIRE MOTRICE PRIMAIRE M1

•• Grosses cellules de la couche corticale V Grosses cellules de la couche corticale V (Vladimir (Vladimir BetzBetz 1874)1874)

•• AffAfféérences rences Aire 6 en avantAire 6 en avantAires 3, 1 et 2 en arriAires 3, 1 et 2 en arrièèrereThalamus (VL) (informations en provenances du cervelet)Thalamus (VL) (informations en provenances du cervelet)

•• EffEfféérencesrencesVers la moelle Vers la moelle éépinipinièèrereVers les rVers les réégions gions soussous--corticalescorticales

AIRE MOTRICE SECONDAIRE (aire 6) AIRE MOTRICE SECONDAIRE (aire 6)

•• La stimulation durable des neurones entraLa stimulation durable des neurones entraîîne des mouvements bilatne des mouvements bilatééraux et raux et plus complexes que ceux de la stimulation brplus complexes que ceux de la stimulation brèève de lve de l’’aire motrice primaireaire motrice primaire

•• Il existe aussi une Il existe aussi une somatotopiesomatotopie ddéémontrmontréée par Penfielde par Penfield

•• Aire Aire prpréémotricemotrice APMAPM: musculature proximale (voies : musculature proximale (voies rrééticulospinalesticulospinales))-- ddéécharge de PA quand on donne un ordre de mouvement au sujetcharge de PA quand on donne un ordre de mouvement au sujet-- stimulation: mouvements complexes hstimulation: mouvements complexes héémicorps opposmicorps opposéé-- destruction: pas de paralysie mais perturbation de la planificatdestruction: pas de paralysie mais perturbation de la planification ion

et de let de l’’organisation, et prorganisation, et préésence dsence d’’un un graspinggrasping rrééflexeflexe

•• Aire motrice supplAire motrice suppléémentaire AMSmentaire AMS: musculature distale (voie : musculature distale (voie corticospinalecorticospinale))-- programmation des mouvements complexes (prend une seconde ou pluprogrammation des mouvements complexes (prend une seconde ou plus)s)-- destruction: pas de paralysie mais impossibilitdestruction: pas de paralysie mais impossibilitéé de faire des mouvements de faire des mouvements

complexes et troubles de la coordination des deux bras et mains.complexes et troubles de la coordination des deux bras et mains.

PARIETALE ASCENDANTE PARIETALE ASCENDANTE

•• Rôle complexe et encore mal connuRôle complexe et encore mal connu

•• Cortex moteur Cortex moteur En fait cortex sensitivomoteurEn fait cortex sensitivomoteur ++++++

•• Stimulation trStimulation trèès forte produit des mouvements !s forte produit des mouvements !

•• ~ 1/3 du faisceau ~ 1/3 du faisceau corticospinalcorticospinal partirait de cette rpartirait de cette réégion ! gion !

CORTEX PARIETAL POSTERIEUR (CPP) CORTEX PARIETAL POSTERIEUR (CPP)

•• Aire 5 qui reAire 5 qui reççoit des informations oit des informations somatosensoriellessomatosensorielles des aires 3, 1 et 2des aires 3, 1 et 2•• Aire 7 qui reAire 7 qui reççoit des informations des aires visuelles lioit des informations des aires visuelles liéées es àà la rla réétinetine•• Aire 8Aire 8•• Liens avec le cortex prLiens avec le cortex prééfrontal frontal

(pens(penséée abstraite, de abstraite, déécision, anticipation des conscision, anticipation des consééquences)quences)

•• DROITIERSDROITIERS-- CPP gauche CPP gauche ElaborationElaboration du langagedu langage-- CPP droit CPP droit traitement des infos de position du corps dans ltraitement des infos de position du corps dans l’’espaceespace

rôle des projections visuelles +++ pour organiser les mouvementsrôle des projections visuelles +++ pour organiser les mouvements

CORTEX PREFRONTAL CORTEX PREFRONTAL

Au sommet de la hiAu sommet de la hiéérarchie du contrôle moteurrarchie du contrôle moteur•• IntIntéégration +++gration +++•• DDéécision +++cision +++•• Avec les aires pariAvec les aires pariéétales tales aires 6 et 4aires 6 et 4

PLASTICITE DES AIRES CORTICALES PLASTICITE DES AIRES CORTICALES MOTRICES MOTRICES

VOIES MOTRICES DESCENDANTES (SNA exclu) VOIES MOTRICES DESCENDANTES (SNA exclu)

Reçoivent de infos sur l’équilibre, la position du corps et l’environnement visuel.Contribuent à maintenir de façon réflexe la posture et l’équilibre

1.f. vestibulospinal2.f. tectospinal3.f. réticulospinal pontique (médian)4.f. réticulospinal bulbaire (latéral)

+++faisceau corticospinal = f. pyramidal

+ f. rubrospinal

Origine et contrôle: le tronc cérébralOrigine et contrôle: le cortex

Contrôle de la posture et de la locomotion (m. proximaux et axiaux)

Mouvements volontaires de la musculature distale

Système ventromédian Système moteur latéral

ANCIENNE NOMENCLATURE :ANCIENNE NOMENCLATURE :SYSTEME PYRAMIDAL ET SYSTEME EXTRAPYRAMIDALSYSTEME PYRAMIDAL ET SYSTEME EXTRAPYRAMIDAL

•• SystSystèèmm pyramidal = faisceau pyramidal = faisceau corticospinalcorticospinal

•• SystSystèème extrapyramidal = toutes les autres voies modulant la motricitme extrapyramidal = toutes les autres voies modulant la motricitéé

Faisceau Faisceau rubrospinalrubrospinalSystSystèème me ventromventroméédiandian (faisceaux vestibulospinal, , tectospinal, réticulospinaux)Noyaux Gris Centrauxyaux Gris Centraux

•• Interactions et modulations du S Pyramidal par le S ExtrapyramiInteractions et modulations du S Pyramidal par le S Extrapyramidal dal

FAISCEAU CORTICOFAISCEAU CORTICO--SPINAL = FAISCEAU PYRAMIDAL (1)SPINAL = FAISCEAU PYRAMIDAL (1)

•• La voie la plus longue et la plus riche en axones (10La voie la plus longue et la plus riche en axones (1066) du SN) du SN

•• Voie descendante effVoie descendante efféérente dont les axones proviennent des neuronesrente dont les axones proviennent des neurones

1/3 aire motrice primaire (gyrus pr1/3 aire motrice primaire (gyrus préécentral ou aire 4)central ou aire 4)

1/3 aire 1/3 aire prpréémotricemotrice (aire 6)(aire 6)

1/3 r1/3 réégions parigions pariéétales sensitives (aires 1, 2 et 3), impliqutales sensitives (aires 1, 2 et 3), impliquéées dans la res dans la réégulation gulation du flux ddu flux d’’informations informations somatosensoriellessomatosensorielles


•• Les axones issus des corps cellulaires corticaux traversent la cLes axones issus des corps cellulaires corticaux traversent la couronne ouronne radiante (radiante (corona corona radiataradiata) puis la r) puis la réégion postgion postéérieure de la capsule internerieure de la capsule interne

•• Traversent le mTraversent le méésencsencééphale ophale oùù ils sont regroupils sont regroupéés dans le ps dans le péédoncule cdoncule céérréébralbral

•• Transitent par le pont oTransitent par le pont oùù pendant sa descente ils envoient des fibres qui pendant sa descente ils envoient des fibres qui activent les noyaux des nerfs crâniens moteurs en particulier faactivent les noyaux des nerfs crâniens moteurs en particulier face, ce, mandibule, langue (mandibule, langue (fibres fibres corticonuclcorticonuclééairesaires ou ou corticobulbairescorticobulbaires))

•• Se rSe rééunissent pour former dans la face ventrale du bulbe un faisceau unissent pour former dans la face ventrale du bulbe un faisceau dense dense ààla forme dla forme d’’une pyramide qui va innerverune pyramide qui va innerver les motoneurones de la corne les motoneurones de la corne antantéérieure de la moelle (rieure de la moelle (voie voie corticospinalecorticospinale proprement dite) proprement dite) ……

•• Quelques fibres croisQuelques fibres croiséées innervent les muscles du cou (es innervent les muscles du cou (corticospinalcorticospinal antantéérieurrieur).).


•• 3 / 4 des fibres croisent au niveau du bulbe3 / 4 des fibres croisent au niveau du bulbe ++++++Faisceau Faisceau corticospinalcorticospinal latlatééral (ral (pyramidal croispyramidal croiséé))Croisement juste auCroisement juste au--dessus de la jonction dessus de la jonction spinospino--bulbairebulbaireCheminent dans la colonne latCheminent dans la colonne latéérale de la moellerale de la moelleInnervent les motoneurones controlatInnervent les motoneurones controlatééraux latraux latééraux de la corne antraux de la corne antéérieure (membres), rieure (membres), particuliparticulièèrement les muscles flrement les muscles flééchisseurschisseursLe faisceau Le faisceau rubrospinalrubrospinal (n(néé du noyau rouge controlatdu noyau rouge controlatééral) les a rejoint au niveau de la ral) les a rejoint au niveau de la moelle (grand rôle chez mammifmoelle (grand rôle chez mammifèères sauf chez lres sauf chez l’’homme, supplanthomme, supplantéé par f. pyramidal)par f. pyramidal)

•• 1 / 4 des fibres ne croisent pas 1 / 4 des fibres ne croisent pas Faisceau Faisceau corticospinalcorticospinal ventral (ventral (pyramidal directpyramidal direct))Innervent les motoneurones Innervent les motoneurones homolathomolatéérauxraux mméédians de la corne antdians de la corne antéérieure (tronc)rieure (tronc)

•• Atteinte du systAtteinte du systèème moteur : me moteur : ParParéésie, paralysie, signe de Babinski sie, paralysie, signe de Babinski ……..

CIBLESCIBLES

1.1. Le motoneurone Le motoneurone ++++++++++Les plus gros neurones (soma 50Les plus gros neurones (soma 50--100 100 m)m)Innervation des muscles squelettiquesInnervation des muscles squelettiques

2. Le motoneurone2. Le motoneurone Plus petit, il innerve le fuseau neuromusculaire.Plus petit, il innerve le fuseau neuromusculaire.Modulation du rModulation du rééflexe flexe myotatiquemyotatique. .

3. La cellule de 3. La cellule de RenshawRenshawPartie mPartie méédiale de la corne antdiale de la corne antéérieure, inhibition tonique du motoneurone rieure, inhibition tonique du motoneurone . .

4. Autres4. AutresInterneuronesInterneurones, neurones relais , neurones relais ……

La voie finale commune = Motoneurone Alpha

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SOMATOTOPIE MEDULLAIRESOMATOTOPIE MEDULLAIRE

Colonnes cellulaires descendant dans la corne grise antColonnes cellulaires descendant dans la corne grise antéérieurerieure

Groupes cellulaires = noyaux innervent les muscles individuellemGroupes cellulaires = noyaux innervent les muscles individuellementent

SomatotopieSomatotopie::

Avant : extenseursAvant : extenseursArriArrièère: flre: flééchisseurschisseurs

Du centre (canal) vers lDu centre (canal) vers l’’extextéérieur: rieur:

Colonnes mColonnes méédiales: muscles axiaux (tronc)diales: muscles axiaux (tronc)

Colonnes intermColonnes interméédiaires: muscles proximaux des membres: bras, cuissesdiaires: muscles proximaux des membres: bras, cuisses

Colonnes latColonnes latéérales (externes): mains pieds en AR, avantrales (externes): mains pieds en AR, avant--bras jambes en AV bras jambes en AV

VOIES MOTRICES DESCENDANTES (SNA exclu) VOIES MOTRICES DESCENDANTES (SNA exclu)

Reçoivent de infos sur l’équilibre, la position du corps et l’environnement visuel.Contribuent à maintenir de façon réflexe la posture et l’équilibre

1.f. vestibulospinal2.f. tectospinal3.f. réticulospinal pontique (médian)4.f. réticulospinal bulbaire (latéral)

+++faisceau corticospinal = f. pyramidal

+ f. rubrospinal

Origine et contrôle: le tronc cérébralOrigine et contrôle: le cortex

Contrôle de la posture et de la locomotion (m. proximaux et axiaux)

Mouvements volontaires de la musculature distale

Système ventromédianSystème moteur latéral

FAISCEAU VESTIBULOSPINALFAISCEAU VESTIBULOSPINAL

•• mméédiandianProjections bilatProjections bilatééralesralesTêteTête•• latlatééral ral HomolatHomolatééral (ral (ipsilatipsilatééralral): posture, jambes ): posture, jambes

•• nanaîît dans le t dans le colliculuscolliculus supsupéérieur (rieur (tectumtectum) du m) du méésencsencééphale quiphale qui-- rereççoit des informations de la roit des informations de la réétine +++ (orienter la tête vers ltine +++ (orienter la tête vers l’’objectif)objectif)-- rereççoit des informations oit des informations somatosensoriellessomatosensorielles et auditiveset auditives•• croise bascroise bas•• corne grise antcorne grise antéérieur cervicale et dorsale hauterieur cervicale et dorsale haute

FAISCEAU TECTOSPINALFAISCEAU TECTOSPINAL

FAISCEAU RETICULOSPINAL BULBAIRE FAISCEAU RETICULOSPINAL BULBAIRE

•• cc’’est un faisceau latest un faisceau latééral ral •• contrôle contrôle supraspinalsupraspinal des rdes rééflexes spinaux (flexes spinaux (myotatiquemyotatique, gravit, gravitéé))•• inhibiteur (SRI)inhibiteur (SRI)

•• cc’’est un faisceau ventral mest un faisceau ventral méédian dian •• contrôle contrôle supraspinalsupraspinal des rdes rééflexes spinaux (flexes spinaux (myotatiquemyotatique, gravit, gravitéé))•• excitateur (SRE)excitateur (SRE)

FAISCEAU RETICULOSPINAL PONTIQUEFAISCEAU RETICULOSPINAL PONTIQUE

CES DEUX FAISCEAUXCES DEUX FAISCEAUX

•• exercent lexercent l’’un sur lun sur l’’autre une inhibition rautre une inhibition rééciproqueciproque

Sillon centralCortex moteur Cortex sensitif

Capsule interne

Colliculus sup.

N. Vestibulaire

F. Vestibulo-spinal

Noyau Rouge

Formation réticulée médullaireFormation réticulée pontique

F. Réticulo-spinalF. pyramidal F. Tecto-spinal

F. Rubro-spinal

F. Cortico-spinallatéral

F. Vestibulo-spinal F. Tecto spinal

(segment cervicaluniquement)

F. cortico-spinal antérieur

F. Réticulo-spinalmédialF. Réticulo-spinal

A

B

F. Rubro-spinal

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VOIES VISCERALES MOTRICES DESCENDANTES: le SNA VOIES VISCERALES MOTRICES DESCENDANTES: le SNA

Descendent dans substance grise intermDescendent dans substance grise interméédiaire (diaire («« corne latcorne latéérale)rale)

Naissent de lNaissent de l’’hypothalamus et des noyaux du tronc chypothalamus et des noyaux du tronc céérréébralbral

Deux neurones un ganglionDeux neurones un ganglion

Le corps cellulaire du neurone Le corps cellulaire du neurone prprééganglionnaireganglionnaire: :

•• parasympathique crânien : tronc cparasympathique crânien : tronc céérréébral bral empruntent III, VII, IX, X et XIempruntent III, VII, IX, X et XI

•• parasympathique sacrparasympathique sacréé: moelle sacr: moelle sacréée e empruntent les nerfs rachidiens S2 empruntent les nerfs rachidiens S2 àà S4 S4

•• sympathique: moelle thoracique et lombaire de T2 sympathique: moelle thoracique et lombaire de T2 àà L3L3

UQAM EDU 7492 Gr. 10

DEUX GRANDES BOUCLES REGULATRICESDEUX GRANDES BOUCLES REGULATRICES

DE LA MOTRICITE VOLONTAIRE:DE LA MOTRICITE VOLONTAIRE:

GANGLIONS DE LA BASE (NGC) ET CERVELETGANGLIONS DE LA BASE (NGC) ET CERVELET





Intermédiaire

•• Aires associatives du cortex Aires associatives du cortex ccéérréébralbral•• Ganglions de la base Ganglions de la base




DEUX GRANDES BOUCLES REGULATRICES:DEUX GRANDES BOUCLES REGULATRICES:GANGLIONS DE LA BASE (NGC) ET CERVELETGANGLIONS DE LA BASE (NGC) ET CERVELET


5 NOYAUX GRIS CENTRAUX (NGC)5 NOYAUX GRIS CENTRAUX (NGC)OU GANGLIONS DE LA BASEOU GANGLIONS DE LA BASE

CaudCaudéé, , PutamenPutamen (Caud(Caudéé + + PutamenPutamen = = StriatumStriatum), ),

PallidumPallidumNoyau Noyau soussous--thalamiquethalamique de de LluysLluys, Substance noire , Substance noire

http://http://lecerveau.mcgill.calecerveau.mcgill.ca


STRIATUMSTRIATUM


Boucles Boucles corticocortico--corticalescorticales sans projection spinalesans projection spinale

•• Interconnexions Interconnexions Cortex Cortex NGCNGC Thalamus (Thalamus (VLoVLo) ) CortexCortex

•• Appartiennent au systAppartiennent au systèème extrapyramidalme extrapyramidal qui module le systqui module le systèème pyramidalme pyramidal

•• Rôle central du Rôle central du striatumstriatum

•• Noyau caudNoyau caudéé ((mouvements oculairesmouvements oculaires) + ) + PutamenPutamen ((mouvements pmouvements péériphriphéériquesriques))

•• Noyau caudNoyau caudéé (mouvements oculaires) + (mouvements oculaires) + PutamenPutamen (m. p(m. péériphriphéériques)riques)

•• AffAfféérences rences : toutes les aires corticales et le thalamus : toutes les aires corticales et le thalamus

•• Projections : pallidum (qui Projections : pallidum (qui corps de corps de LluysLluys) ) et substance noireet substance noire

•• EffEfféérencesrences: noyaux du Thalamus = : noyaux du Thalamus = VLoVLo ((somatotopiesomatotopie) , ) , qui se projettent qui se projettent àà leur tour sur le cortex (AMS)leur tour sur le cortex (AMS)

•• Rôle du Glutamate dans les circuits des NGC, Rôle du Glutamate dans les circuits des NGC, mais aussi GABA, dopamine, substance P, enkmais aussi GABA, dopamine, substance P, enkééphalines. phalines.


HYPOKINESIEHYPOKINESIEMaladie de Parkinson : dMaladie de Parkinson : dééggéénnéérescence rescence nigrostrinigrostriééee avec ravec rééduction de duction de

synthsynthèèse de dopamine par la substance noire (traitement: Lse de dopamine par la substance noire (traitement: L--DOPA)DOPA)

HYPERKINESIEHYPERKINESIE•• ChorChoréée de e de HuntingtonHuntington•• BallismeBallisme•• DyskinDyskinéésies tardives sous neuroleptiquessies tardives sous neuroleptiques

EXEMPLES DE PATHOLOGIES LIEES AUX NGCEXEMPLES DE PATHOLOGIES LIEES AUX NGC

Centres supérieurs


Thalamus



moelle épinière


SUPERIEURCORTICAL

MOYENSOUS-CORTICAL

INFERIEURMEDULLAIRE

PERIPHERIQUE medphar.univ-poitiers.fr



• Aires motrices corticales

• Cervelet


Intermédiaire






DEUX GRANDES BOUCLES REGULATRICES:DEUX GRANDES BOUCLES REGULATRICES:GANGLIONS DE LA BASE (NGC) ET CERVELETGANGLIONS DE LA BASE (NGC) ET CERVELET

•• Organise sOrganise sééquences et coordination des mouvements +++ quences et coordination des mouvements +++

Du même côtDu même côtéé ++++++

RRèègle comme une gle comme une «« horlogehorloge »» les enchales enchaîînements et la durnements et la duréée des e des mouvements. Ses lmouvements. Ses léésions rappellent la maladresse dsions rappellent la maladresse d’’un sujet qui a trop bu un sujet qui a trop bu dd’’alcool: impralcool: impréécision des gestes, troubles de lcision des gestes, troubles de l’é’équilibre.quilibre.

•• «« Petit cerveauPetit cerveau »»

•• 10% du poids de l10% du poids de l’’encencééphalephale

•• 50% des neurones !50% des neurones !

•• ConnectConnectéé àà tous les systtous les systèèmes sensorimes sensori--moteursmoteurs

LE CERVELETLE CERVELET

•• ConnectConnectéé àà tous les systtous les systèèmes sensorimes sensori--moteursmoteurs

•• DDééconnexion: force et sensibilitconnexion: force et sensibilitéé inchanginchangééeses

ataxie +++ : dataxie +++ : déésorganisation, incoordination (doigtsorganisation, incoordination (doigt nez)nez)

troubles du tonustroubles du tonus

•• cortex= substance grise avec 3 couches :cortex= substance grise avec 3 couches :

couche molcouche molééculaire; cellules de Purkinje; cellules granuleuses culaire; cellules de Purkinje; cellules granuleuses

•• partie interne = substance blanche (axones)partie interne = substance blanche (axones)

•• repose sur de puissant prepose sur de puissant péédoncules doncules

•• lobes lobes


Dendrites

Axone

Cellule deCellule de PurkinjePurkinje

Deux scissuresDeux scissures ddéélimitent 3 lobes qui ont 3 fonctions :limitent 3 lobes qui ont 3 fonctions :•• Lobe Lobe antantéérieurrieur contrôle lcontrôle l’’activitactivitéé des voies descendantes des voies descendantes moellemoelle•• LobeLobe postpostéérieurrieur circuits dcircuits d’’allersallers--retours (rretours (rééverbverbéérants) avec le cortex rants) avec le cortex •• Lobe Lobe floculonodulairefloculonodulaire contrôle lcontrôle l’’activitactivitéé vestibulairevestibulaire

A la diffA la difféérence du cerveau, rence du cerveau, deux sillonsdeux sillons longitudinaux dlongitudinaux déélimitentlimitent•• Le Le vermisvermis : m: méédian, non latdian, non latééralisraliséé, r, réégule la musculature axialegule la musculature axiale•• Deux lobes latDeux lobes latééraux ; les raux ; les deux hdeux héémisphmisphèères cres céérréébelleuxbelleuxRRéégulent le systgulent le systèème moteur latme moteur latééral et sont en rapport avec le cortexral et sont en rapport avec le cortex

LE CERVELET LE CERVELET scissures et sillonsscissures et sillons

VESTIBULOVESTIBULO--CERVELET (CERVELET (vestibulocerebellumvestibulocerebellum))VermisVermis

SPINOSPINO--CERVELET (CERVELET (spinocerebellumspinocerebellum))Lobe antLobe antéérieurrieur

CEREBROCEREBRO--CERVELET (CERVELET (neocerebellumneocerebellum))Cervelet latCervelet latééralral


rréégulation des rgulation des rééflexes vestibulairesflexes vestibulaires

Vestibule Vestibule Lobe Lobe floculonodulairefloculonodulaire va directement (sans passer par un noyau cva directement (sans passer par un noyau céérréébelleux) belleux) Noyaux vestibulaires du bulbe Noyaux vestibulaires du bulbe Motoneurones axiauxMotoneurones axiaux

LE VESTIBULOLE VESTIBULO--CERVELETCERVELET

ddééclenchement des muscles clenchement des muscles

•• axiauxaxiaux AffAfféérences rences somesthsomesthéésiquessiques (faisceaux (faisceaux spinocspinocéérréébelleuxbelleux) et ) et sensorielles (labyrinthe, audition, vision, trijumeau) sensorielles (labyrinthe, audition, vision, trijumeau) Vermis Vermis Vestibule Vestibule Lobe Lobe floculonodulairefloculonodulaire Noyau cNoyau céérréébelleux belleux

Formation rFormation rééticulticuléée, Noyau vestibulaire me, Noyau vestibulaire méédian, cortex moteur dian, cortex moteur

•• proximaux proximaux AffAfféérences rences somesthsomesthéésiquessiques, , propriceptionpropriception, , ententééroceptionroception Noyaux globulaire Noyaux globulaire emboliformeemboliforme du cervelet du cervelet Noyau rouge et thalamus Noyau rouge et thalamus puis puis cortex moteur cortex moteur

LE SPINOLE SPINO--CERVELETCERVELET

Quatre faisceaux Quatre faisceaux spinospino--cérebelleuxcérebelleux1. Proprioception non consciente1. Proprioception non consciente : 2 faisceaux qui ne croisent pas: 2 faisceaux qui ne croisent pas ++++++•• f.f. spinospino--cérebelleuxcérebelleux postérieurpostérieur (dorsal, direct, de (dorsal, direct, de FlechsigFlechsig))

membres inférieurs et partie inférieure du troncmembres inférieurs et partie inférieure du troncnaitnait du noyau thoracique postérieur du noyau thoracique postérieur (couche VII base de corne postérieure, D1-L1)(couche VII base de corne postérieure, D1-L1)fibres 20 fibres 20 m ---> 120 m/sec !m ---> 120 m/sec !

•• f. f. cunéocunéo--cérebelleuxcérebelleuxmembres supérieurs et partie supérieure du troncmembres supérieurs et partie supérieure du troncnaitnait du noyau cunéiforme accessoire de du noyau cunéiforme accessoire de von Monakowvon Monakow

2. Contrôle de l ’état d ’activité des réflexes médullaires2. Contrôle de l ’état d ’activité des réflexes médullaires•• f.f. spinospino--cérebelleuxcérebelleux antérieurantérieur ((homolatéral homolatéral par double croisement)par double croisement)

moitié inférieure de la moitié inférieure de la moëllemoelle --> pédoncule --> pédoncule cérebelleuxcérébelleux supérieursupérieur•• f.f. spinospino--cérebelleuxcérebelleux rostralrostral ((homolatéralhomolatéral sans croisement)sans croisement)

moitié supérieure de lamoitié supérieure de la moëllemoelle ---> pédoncule cérébelleux inférieur ---> pédoncule cérébelleux inférieur

CEREBROCEREBRO--CERVELET (cervelet latCERVELET (cervelet latééral) : ral) : ddééclenchement et durclenchement et duréée du mouvemente du mouvement

LE CEREBROLE CEREBRO--CERVELET +++CERVELET +++

Projections corticoProjections cortico--pontoponto--ccéérréébelleusesbelleuses20 millions d20 millions d’’axones soit 20 fois plus que le faisceau pyramidal !axones soit 20 fois plus que le faisceau pyramidal !Projections massives de diffProjections massives de difféérentes aires corticales (sensorielles, rentes aires corticales (sensorielles, sensorimotrices, parisensorimotrices, pariéétal posttal postéérieur, gyrus postcentral)rieur, gyrus postcentral)CorticoCortico--pontique : cortex pontique : cortex Noyau du pontNoyau du pontPontoPonto--ccéérréébelleuse: Noyau du pont belleuse: Noyau du pont ppéédoncules cdoncules céérréébelleuxbelleux

deux hdeux héémisphmisphèères cres céérréébelleuxbelleux

Projections cProjections céérréébellobello--thalamothalamo--corticalescorticalesPassent par les pPassent par les péédoncules cdoncules céérréébelleux belleux noyau VL du thalamus noyau VL du thalamus cortex moteur et prcortex moteur et préémoteurmoteur

Apprentissage des sApprentissage des sééquences de mouvementsquences de mouvements

PLASTICITE SYNAPTIQUE DU CORTEX PLASTICITE SYNAPTIQUE DU CORTEX CEREBELLEUXCEREBELLEUX

MACHINERIE CEREBELLEUSEMACHINERIE CEREBELLEUSE

3 couches de cortex3 couches de cortex5 types de cellules5 types de cellules2 types d2 types d’’axones affaxones afféérents (entrants)rents (entrants)Grand rôle des Grand rôle des interneuronesinterneurones inhibiteurs pour diminuer les influx sortants inhibiteurs pour diminuer les influx sortants

LLéésions msions méédianes dianes MedulloblastomeMedulloblastome de lde l’’enfantenfantAtaxie du troncAtaxie du tronc

LLéésions du lobe antsions du lobe antéérieurrieurAlcoolisme chroniqueAlcoolisme chroniqueAtaxie locomotriceAtaxie locomotrice

LLéésions du sions du neocerebellumneocerebellumIncoordination des mouvements volontaires, tremblement Incoordination des mouvements volontaires, tremblement intentionnel,intentionnel,troubles de ltroubles de l’é’élocutionlocution

LLéésions aigusions aiguëëssThrombose une des 3 a cThrombose une des 3 a céérréébelleuses, exbelleuses, exéérrèèse de tumeurse de tumeurTroubles cognitifs (raisonnement, attention, langageTroubles cognitifs (raisonnement, attention, langageTroubles affectifs (affaiblissement, amoindrissement affectif)Troubles affectifs (affaiblissement, amoindrissement affectif)

LE CERVELETLE CERVELETPathologiePathologie

Centres supérieurs


Thalamus



moelle épinière


SUPERIEURCORTICAL

MOYENSOUS-CORTICAL

INFERIEURMEDULLAIRE

PERIPHERIQUE medphar.univ-poitiers.fr





Intermédiaire





LES NIVEAUX HIERARCHIQUES DE LA COMMANDE MOTRICELES NIVEAUX HIERARCHIQUES DE LA COMMANDE MOTRICE


motricite volontaire -cervelet -...

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