15. Cortex moteur Flashcards
Où se situent les cortex sensorimoteurs chez l’humain?
ils sont localisés respectivement dans le mur postérieur (caudal) et antérieur (rostral) du sulcus central
Qu’est-ce que le cortex moteur? (synonymes)
cortex moteur primaire est aussi appelé l’aire Aire 4 de Brodmann ou M1
Le cortex moteur reçoit et envoie quelles afférences et efférences/ projections?
recoit des afférences de plusieurs systèmes qui raffinent les commandes motrices
* Ganglions de la base
* Cervelet
projections directes vers la ME (= voie corticospinale) et indirectes dans le tronc pour affecter les voies descendantes (= voies rubrospinale, réticulospinale, etc.)
Combien il y a-t-il d’aires prémotrices bien définies chez les primates?
6
Quelles sont les façons d’étudier le système moteur chez l’humain? (6)
- IMRf
- magnétoencéphalographie (MEG)
- EEG
- stimulations directes
- stimulation magnétique transcranienne (TMS)
- microstimulations intracorticales (ICMS)
Qu’est-ce que l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (fMRI)?
- Signal hémodynamique (pas électrique donc indirecte)
- basse résolution temporelle (en secondes)
- On peut voir le cerveau au complet
Qu’est-ce que la magnétoencéphalographie (MEG)?
- Changements magnétiques causés par l’activité des neurones
- Résolution temporelle beaucoup mieux (en millisecondes)
- Signal cortical (surface)
- Mauvaise résolution spatiale
Qu’est-ce que les premières études sur l’organisation de M1 chez le macaque nous ont permis de savoir? Et comment?
- Mouvements controlatéraux (évoqués du côté opposé à la stimulation)
- On voit une organisation médio-latérale le long du sulcus central : membre inférieur → membre supérieur → visage
Grâce à des stimulation de surface (sur la dure-mère)
même chose chez les humains par Penfield (autour des années 1930)
À quoi ont menées les études du Dr Penfield? (4)
- Proposition de l’homonculus
- Organisation médio-latérale
- Certaines parties du corps ont de plus grandes représentations corticales (Lèvres –bouche –langue, Mains -doigts)
- Il faut se rappeler que cette représentation n’est pas fidèle aux données physiologiques
Qu’est-ce que la stimulation magnétique transcranienne (TMS)?
- Champs magnétic focal (1cm3)
- Sécuritaire, non douloureux
- On peut enregistrer les réponses évoquées dans les muscles
aussi précis que la technique de Penfield, mais sans être invasif
Qu’est-ce que la microstitmulation intracorticale (ICMS)?
- On stimule directement les neurones (dans la couche V)
- Utilisation des trains de stimulations (sommation temporelle des décharges)
- On peut évoquer des mouvements précis (spécifiques) avec des microcourants
- Augmentation de la résolution spatiale dramatique
- Chez l’animal éveillé
- Plusieurs centaines de sites par animal
Pourquoi la stimulation dans la couche V est-elle plus efficace?
Parce que c’est l’endroit où les projections corticospinales descendantes sortent du cortex (on y retrouve les corps cellulaires des neurones pyramidaux)
Quelle est la différence entre une stimulation de la surface du cortex moteur et la stimulation par un microélectrode placé au niveau de la couche V?
Stimulation de la surface
- 0.2 mA = 200μA
- Excitation d’un large volume
Microélectrode
- ICMS 5 μA
- 11 impulsions de 2ms à 330 Hz (dure 33 ms)
- Meilleure résolution spatiale
Quelle est la particularité de certains nuerones du cortex moteur primaire?
ce sont les plus gros neurones du cerveau, certains sont visibles à l’oeil nu
Qu’est-ce que les cartes motrices obtenues avec le ICMS nous ont appris?
l’organisation médio-latérale à l’intérieur du membre supérieur ne suit pas l’organisation médio-laterale attendue!!
- Les mouvements proximaux ou distaux peuvent être évoqués à partir de plusieurs sites corticaux
- Même chose pour les muscles spécifiques
- Organisation complexe, qui ressemble à une mosaique
- En fer de cheval
(vrai aussi pour MI, même si moins détudes?? not sure)
Qu’est-ce qui peut expliquer l’organisation en mosaïque du cortex M1?
Convergence et divergence des projections corticospinales
Expliquer comment nous-avons découvert la convergence de M1 et qu’est-ce que ça cause?
- Découvert grâce à l’ICMS dans le cortex moteur et enregistrements de motoneurones dans la moelle épinière
- DONC la stimulation de nombreuses zones corticales peut amener le motoneurone à décharger
Expliquer comment nous-avons découvert la divergence de M1
Injection de HRP (=traceur antérograde) dans un neurone corticospinalmontre des projections sur les pools de motoneurones innervant 4 muscles différents muscles
Les muscles stimulé ne sont pas nécessairement synergiques, mais sont innervés par le même niveau de la ME
Quel type de traceur nous permet de constater la convergence vs la divergence?
- traceur rétrograde pour la convergence
- traceur antérograde pour la divergence
Qu’est-ce qu’une colonne corticale?
~ 1mm diamètre (cylindre) qui est perpendiculaire a la surface
Quelle partie de la voie pyramidale ne décusse pas? Vers quels muscles se dirige-t-elle?
- la partie ventrale (<10%)
- voie corticospinale directe vers les muscles proximaux et du tronc
Vers où se dirigent les infos provenant de la couche V du cortex moteur (par la capsule interne)?
- Voie pyramidale
- Voie corticostriatale (NGC)
- Voie corticopontique (cervelet)
- Voie cortico-rubrale (noyau rouge)
- Voie cortico-réticulaire (Sub Ret)
Qu’est-ce que Evarts a decouvert par rapport à la décharge des neurones de M1?
La décharge d’un neurone simple de M1 varie en fonction des mouvements d’une partie limitée du corps controlatéral
- Chaque neurone M1 a tendance à se décharger lors des mouvements d’une partie particulière du corps
- Mouvement spécifique (ex. extension et non flexion du poignet)
- La décharge commence avant le mouvement
- La plupart ou tous les neurones enregistrés lorsqu’il a avancé l’électrode à travers les différentes couches de M1 avaient tendance à décharger lors des mouvements de la même partie du corps = organisation en colonne
Qu’est-ce que Georgopoulos a decouvert par rapport à la préférence de décharge des neurones de M1?
différents neurones préfèrent différentes directions de mouvement
- leur intensité de décharge varie donc selon l’orientation
- la somme de toutes les activitées des neurones nous permet de connaître l’orientation
Qu’est-ce que Donoghue et coll., Schwartz et coll. (2000-2003) ont étudié dans M1 par rapport aux populations de neurones, comment?
enregistrements de l’activité des populations de neurones de M1 chez le singe, décodage de l’activité et contrôle en temps réel d’un cursor sur un moniteur
Quelle est l’utilité potentielle de pouvoir contrôler un robot par des électrodes dans le cerveau?
peut être pertinent pour des lésés médullaires (surtout cervical et complet) pcq leur cerveau est intact mais ils ne peuvent pas bouger
Où font synapse la majorité des axones du faisceaux corticospinal? (chez tous les mammifères)
sur les interneurones spinaux dans la zone intermédiaire de la moelle épinière
Où font synapse certaines axones du faisceaux corticospinal? (chez les primates) Comment appele-t-on ces neurones?
- synapse directement sur les motoneurones alpha dans lamina IX de la corne ventrale
- ces neurones CS sont appelés « les Cellules Corticomotoneuronales » (« CM »)
- leurs corps cellulaires se trouvent presque exclusivement dans M1
v/f il y a une corrélation entre la dextérité et les projections monosynaptiques, expliquer
vrai
pcq chez les primates, des axones du faisceau CS vont synapse directement sur les motoneurones alpha
Comment a-t-il été possible de confirmer que des projections monosynaptiques existaient entre M1 et les motoneurones chez les primates?
grâce à un traceur rétrograde qui n’est pas capable de sauter des synapses, injection dans le muscle et dans la ME
Que permettent les projections monosynaptiques entre M1 et les motoneurones chez les primates?
les mouvements indépendants des doigts
Quel pourcentage de projections corticospinales originent du cortex moteur primaire et des aires prémotrices?
- M1 : 35%
- aires prémotrices : 40% (divisé par 6)
Quelles sont les interactions des aires prémotrices avec le cortex?
- Elles ont des projections corticospinales
- Interconnectées avec M1
- Impliquées dans la production des mouvements
- En plus d’avoir des déchargent associées aux paramètres du mouvements, les neurones peuvent avoir des modulations complexes
Qu’est-ce que l’apprentissage par l’observation? Est-elle possible chez tout le monde?
- C’est l’imitation
- L’apprentissage par observation peut être observé très tôt
- Prouvé comme efficace à tous les âges, même pour des mouvements complexes (e.g., sport de compétition)
À quel endroit les neurones miroirs ont-ils été enregistrés pour la première fois?
Les neurones miroirs ont été enregistrés pour la première fois dans le cortex prémoteur ventral (PMv)
À quels moments un neurone miroir va-t-il décharger?
- lorsque l’on observe qqun faire un mouvement que l’on souhaite faire
- lorsque l’on fait ce mouvement (décharge encore plus)
- ne décharge pas lorsqu’on voit qqun faire un autre mouvement
Il y a-t-il une contraction lorsque les neurones moteurs déchargent lorsque nous observons un mouvement?
- non il n’y a pas de contraction isométrique associée
Quelles sont les hypothèses quant à la raison pourquoi les neurones miroirs déchargent à l’observation d’un geste?
- mécanisme d’apprentissage
- interprétation des mouvements/ intentions des autres
- et au contraire lorsque le neurone ne décharge pas : permet de nous empêcher de faire le mouvement observé
Quel est l’effet d’une lésion au M1?
incapacité de faire des mouvements volontaires
Quel est l’effet d’une lésion au S1?
incapacité d’ajuster le mouvement de façon précise
Que se passe-t-il si un AVC vient lésé certaines fibres descendants du faisceaux M1?
- mouvements individuels de doigts perd en précision
- mais il y a tout de même un mouvement qui est possible
Comment sont les mouvements chez l’enfant avant la maturation de la voie corticospinale?
- Mouvements similaires en plusieurs points à l’AVC
- Lents et peu précis chez l’enfant
- Amélioration du mouvement se fait en parallèle à la myélinisation du cortex moteur et de la voie CS
Une lésion par un AVC dns M1 a-t-elle des effets sur la marche?
Oui, mais seulement lorsqu’elle est VOLONTAIRE (sinon c’est une réflexe géré par la ME)
