Cortex moteur et contrôle du mouvement Flashcards
1
Q
quel est le rôle principal du cortex moteur?
A
Planification, contrôle et guidage des mouvements volontaires
2
Q
où se situe le cortex moteur?
A
En antérieur du sillon central –> dans le gyrus précentral
3
Q
Chez l’humain, en plus du cortex moteur primaire quelle autre aire nous avons?
A
Aire prémotrice
4
Q
quelles sont les aires prémotrices (4)
A
1.Aires prémotrices cingulaires
2.Aires prémotrices supplémentaires
3.Champ oculo-moteur frontal
4.Aires prémotrices latérales
5
Q
quel est le rôle des aires prémotrices?
A
Planification et raffinement des mouvements
6
Q
Vrai ou faux : une lésion des aires prémotrices entrainent un déficit moteur important
A
Faux
7
Q
Vrai ou faux : une lésion du cortex moteur primaire entraine un déficit moteur important
A
Vrai
8
Q
chez quel animal les études des aires prémotrices sont faites? pourquoi?
A
Chez le macaque
car mêmes aires prémotrices que les humains
9
Q
quels sont les 2 appareils utilisés plus fréquemment pour l’étude du cortex moteur?
A
1.Imagerie par résonnance magnétique
2.Magnétoencéphalographie
10
Q
l’IRM enregistre quoi?
A
L’activité vasculaire (flot sanguin) du cerveau pendant que le patient réalise une tâche demandée
11
Q
décrit par bon ou mauvais, la résolution spatiale et la résolution temporelle de l’IRM
A
résolution spatiale : bonne
résolution temporelle : mauvaise
12
Q
le magnétoencéphalographie enregistre quoi?
A
activité neuronale
13
Q
décrit par bon ou mauvais, la résolution spatiale et la résolution temporelle du magnétoencéphalographie
A
résolution spatiale : mauvaise
résolution temporelle : bonne
14
Q
Vrai ou faux : la résolution temporelle de l’IRM est dans l’ordre des secondes
A
Vrai
15
Q
Vrai ou faux : la résolution temporelle du magnétoencéphalographie est dans l’ordre des secondes
A
faux. milisecondes
16
Q
Historiquement, comment a t-on découvert que le cortex moteur jouait un rôle dans les mouvements?
A
en stimulant le cortex moteur des patients pendant les chirurgies et en remarquant une production de mouvement
17
Q
Des études avec électrodes ont été faites concernant l’organisation du M1. Explique comment
A
-Électrode placées dans la dure mère du cortex moteur
-Injections électriques du cortex
-On remarque une évocation de mouvements
-On fait une représentation graphique (quelle aire du cerveau évoque mouvement de quelle partie du corps)
18
Q
Explique comment Dr Penfield a fait une représentation graphique du cortex moteur
A
-Dr Penfield traitait les cas d’épilepsie non controlé
-Il a eu l’idée de stimuler différentes zones du cortex pour essayer d’initier la crise d’épilepsie
-De cette façon, il savait quelle zone corticale était à l’origine de la crise pour l’enlever chirurgicalement
-En faisant cela, il a recueilli des données pour faire une représentation graphique du cortex moteur –> Homonculus
19
Q
Décrit la carte graphique du cortex moteur
(description très globale)
A
En médial : membres inférieurs
Plus on va en latéral, on retrouve dans l’ordre : tronc, membres sup proximaux, membres sup distaux, visage et langue
20
Q
comment fonctionne la stimulation magnétique transcranienne
A
-deux bobines de fil
-on fait passer de l’électricité entre ces deux bobines
-crée un champ magnétique qui dépolarise les neurones
-permet de manipuler les neurones de l’aire corticale qu’on veut
21
Q
concernant la stimulation magnétique transcranienne, quels neurones devons nous manipuler pour étudier le cortex primaire?
A
Neurones pyramidales
22
Q
Les neurones pyramidales envoient des projections à quoi?
A
Aux muscles
23
Q
dépolariser les neurones pyramidales nous renseigne sur quoi?
A
-nous permet de savoir quelle zone est associée à quel muscle
-nous permet de quantifier les mouvements causés par la stimulation
24
Q
comment pouvons nous quantifier les mouvements et savoir quel est le muscle qui contracte suite à la stimulation d’une zone particulière
A
En enregistrant l’activité EMG des muscles
25
qu'est ce qui change dans les années 70 concernant les études du cortex moteur?
introduction de techniques invasives
26
L'électrode est placée où dans les techniques invasives?
À l'intérieur du cortex moteur --> dans la couche 5, au niveau des neurones pyramidaux
27
Quel est le bénéfice des techniques invasives?
On est bcp plus proche des neurones pyramidaux, donc besoin de moins d'électricité pour les stimuler
Moins d'électricité = meilleure résolution spatiale
28
Vrai ou faux : lors des techniques invasives, une seule stimulation est envoyée à la fois
Faux. trains de stimulation --> plusieurs stimulations à la fois
29
concernant les techniques invasives, quel est le but d'envoyer des trains de stimulations?
imiter le plus possible la décharge réelle d'un neurone + améliore la résolution temporelle
30
Quelle couche est enlevée pour les techniques invasives, qui est conservé pour les techniques non invasives?
la dure mère
31
qu'est qui se situe dans la couche 5 du cortex moteur?
corps cellulaires des neurones pyramidaux
32
explique comment lire une carte motrice faite avec stimulations invasives?
-chaque point représente un site de la couche 5 que les expérimentateurs ont placé une électrode dessus
-code de couleur qui caractérise la zone évoque un mouvement de quel membre
33
vrai ou faux : concernant les techniques invasives, les trains de stimulations sont de courte durée et éloignés les uns des autres
Faux.
oui, de courte durée mais rapprochés les uns des autres pour imiter la décharge d'un neurone
34
quelle est la technique la plus précise, raffiné pour l'étude du cortex moteur?
Technique invasive qui utilise stimulation à pause unique
35
quelle est la principale différence entre les premières techniques invasives et les techniques invasives encore plus précises?
première technique invasive : trains de stimulations court et rapprochés
techniques plus précises : stimulations à pause unique de basse fréquence
36
les stimulations à pause unique sont faites à quelle fréquence?
basse fréquence : entre 2 et 10Hz
37
quelle est la moyenne de stimulations à pause unique nécessaire pour voir une activité musculaire significative?
1000 stimulations
38
quelles sont les similitudes et les différences entre les cartographies faites avec la technique invasive la plus précise et celle du Dr Panfield?
similitudes : membres inférieurs en médial
différences :
-Dr Panfield : MS en latéral, on va du tronc aux parties proximales aux parties distales plus on se rapproche du latéral
-Technique invasive très précise : MS organisé en fer à anneau de cheval; Au centre --> partie distale; l'anneau autour --> progressivement vers la partie proximale
39
Vrai ou faux : avec les techniques invasives précises, on a confirmé l'organisation en Homonculus du cortex moteur. Explique ta réponse
Faux.
Oui, l'organisation médio-lat existe puisque en médial c'est les Membres inférieurs et en latéral les membres supérieurs MAIS rendu aux MS, on trouve l'organisation de fer à cheval, dans le fer à cheval --> organisation en mosaïque, pas très structurée
donc différent de l'Homonculus
40
Qu'est ce qui peut expliquer l'organisation en mosaïque dans M1?
La convergence et la divergence des projections corticospinales
41
Explique le concept de convergence des projections corticospinales
plusieurs sites différents du cortex moteur peuvent évoquer le même mouvement (au même groupe musculaire), donc des sites différents du cortex peuvent faire des projections au même pool de motoneurones au niveau de la moelle épinière
42
Explique le concept de divergence des projections corticospinales
Un seul neurone peut avoir une influence sur plusieurs groupes musculaires, donc un seul neurone peut faire des projections à plusieurs pool de motoneurones au niveau de la moelle épinière
43
comment avons nous étudié la convergence des projections corticospinales?
-Stimulation magnétique transcranienne du cortex moteur et enregistrement de l'activité des motoneurones dans la moelle épinière
-Nous avons remarqué que la stimulation de plusieurs zones corticales peuvent amener un même motoneurone à décharger
44
comment avons nous étudie la divergence des projections corticospinales?
-1ere étude : injection de HPR (un traceur) dans un neurone pyramidal chez un animal et observer ses projections (un animal peut seulement se faire injecter dans un seul neurone pour voir précisément les projections de ce neurone) . On remarque qu'un neurone projette vers plusieurs pools de motoneurones au niveau de la moelle
-2eme étude : par par stimulation mais par enregistrement. On place un électrode dans le cortex et on enregistre l'activité neuronale. À chaque fois que le neurone décharge, on regarde ce qu'il se passe au niveau des muscles. On remarque qu'un neurone qui décharge mène à une contraction de plusieurs muscles
45
Entre l'étude du traceur et l'étude d'enregistrement neuronal (concernant l'étude de la divergence). Lequel est le plus précis?
enregistrement neuronal
46
Vrai ou faux : le concept de convergence et de divergence ne s'applique pas seulement aux projections cortico-spinales mais aussi aux projections cortico-corticales
Vrai
47
explique comment on a découvert la convergence et divergence des projections cortico-corticales
-Injection d'un traceur (HPR) dans la représentation des doigts de M1
-Traceur bidirectionnel : on peut voir les inputs et les outputs
-Divergence : on remarque que la zone projette non pas seulement vers des sites qui représentent les doigts, mais vers d'autres sites aussi (ex : poignet, épaule, mains)
-Convergence : on remarque que les projections reçues par cette zone ne correspondent pas seulement à des zones du doigt, mais aussi à d'autres zones représentant d'autres partie du corps
48
Vrai ou faux : les connections cortico-corticales représentent une topographie claire
Faux
49
quelle est la différence entre la topographie des connections du cortex moteur et celles du cortex somatosensoriel?
Cortex moteur : topographie pas claire, avec convergence et divergence
Cortex somatosensoriel : topographie claire, pas de convergence ni divergence
50
Vrai ou faux : les connections somatosensorielles représentent une topographie claire
Vrai
51
pour étudier la topographie du cortex somatosensoriel on a fait quoi?
La même expérience qu'on avait fait avec le cortex moteur (traceur HPR bidirectionnels), mais en postérieur du sillon central et non en antérieur
*postérieur sillon central --> gyrus post central (cortex somatosensoriel)
52
Les connections du cortex somatosensoriel n'ont pas de convergences ni divergences. Cela veut dire quoi exactement
ex : les représentations du doigt reçoivent seulement des projections de d'autres zones représentant le doigt + projettent seulement vers des zones représentant aussi les doigts
bref, les projections restent dans une même zone corticale
53
explique le lien entre l'emplacement de l'électrode et la quantité de courant à utiliser
En surface : bcp de courant nécessaire pour stimuler les neurones, car on est loin
En profondeur : moins de courant nécessaire car on est proche (plus on va en profondeur, moins de courant necessaire)
54
quelle est la couche du cortex moteur où la stimulation est la plus efficace pour évoquer un mouvement? pourquoi?
couche 5, car c'est la couche où les neurones pyramidaux se situent
besoin d'un courant très très faible (environ 5uA) pour évoquer un mouvement car on est très très proche
55
comment on appelle les neurones pyramidales moteurs très gros?
cellules de Betz
56
les cellules de Betz ont des axones de quelle taille
-très gros axones pouvant arriver à 1m
-très très grosses projections
57
quelle est l'origine des voies descendantes?
capsule interne
58
quelle est la principale voie responsable d'évoquer des mouvements de la musculature distale?
voie corticospinale
59
Quelles sont d'autres voies descendantes qui modulent la production de mouvements? (4)
-voie corticostriale (striatum)
-voie cortico-rubrale (noyaux rouges)
-voie corticopontique (pont)
-voie corticoréticulaire (formation réticulée)
60
quel est le pourcentage de projections pyramidales qui croisent?
90%
61
nomme deux voies qui participent du contrôle du mouvement mais qui ne partent pas du cortex
voie vestibulospinale et voie réticulospinale
62
quel est le rôle de la voie vestibulospinale?
impliqué dans la posture
63
la voie vestibulospinale est sous la commande de quelle structure
cervelet
64
quel est le rôle de la voie réticulospinale?
locomotion + coordination des mouvements
65
pour faire l'étude de spike trig averaging, on installe des électrodes à l'intérieur de quoi?
de chambres chroniques
66
en faisant une étude qui corrèle des neurones avec des paramètres, quelles sont les 4 conclusions qui ont été faites?
1.Chaque neurone a tendance a se décharger plus pour une partie spécifique du corps
2.Chaque neurone a tendance a se décharger plus pour un mouvement spécifique
3.Dans le cortex moteur, il existe des colonnes verticales fonctionnelles, c-à-d que chaque colonne contient des neurones qui déchargent pour un même paramètre
4.Un neurone n’est pas seulement actif pendant le mouvement, il est aussi actif lors de la préparation du mouvement; donc l’activité neuronale PRÉCÈDE l’activité musculaire
67
explique c'est quoi la tâche centre-extérieur du singe et quelles sont les conclusion qui y découlent
-On place 8 cibles, chacune a un endroit différent
-Le singe place sa main au centre initialement
-Un signal le fait aller vers la direction d'une cible
-On refait cela pour toutes les cibles
-On enregistre l'activité d'un seul neurone pendant cette tâche et on remarque que le neurone se décharge pour certaines cibles et pour d'autres non
-Conclusion : chaque neurone a une préférence d'angle et de direction différente
68
c'est quoi la population vector hypothesis?
-pour un mouvement réalisé dans une direction spécifique : un GROUPE de neurones qui a une préférence pour cette direction\angle spécifique va se décharger
-on arrête de regarder les neurones individuellement et on les regarde comme un groupe
69
quelle est la différence entre l'activité d'un neurone avant et pendant le mouvement
Avant : décharge bcp plus faible que pendant le mouvement
69
Enregistrer le profil des populations neuronales avant et pendant le mouvement nous permet de faire quoi?
Nous permet de prédire quel mouvement sera réalisé par le singe
70
Comment pouvons nous faire un patient quadraplégique utiliser un bras robotique?
-On implante chez le pt un électrode chronique, qui enregistre constamment les neurones moteurs
-On peut prédire ce que le patient veut faire et on utilise cette information pour contrôler un bras robotique
-Le bras robotique va répondre aux volontés du patient
71
pourquoi avec le temps le pt s'améliore à communiquer avec le bras robotique?
à cause du phénomène de plasticité : le pt sera de plus en plus capable d'utiliser son activité neuronale pour communiquer avec le robot
72
L'évolution des voies et terminaisons corticospinales sont associés à quoi?
à la complexification des mouvements
73
si on injecte le cortex moteur primaire (de primates capables de faire des mouvements fractionnés des doigts), on va observer des projections vers où?
vers la corne antérieure de la moelle épinière, qui est l'emplacement des motoneurones
74
si on injecte les aires prémotrices (de primates capables de faire des mouvements fractionnés des doigts), on va observer des projections vers où?
vers les lames intermédiaires de la moelle épinière
75
quelles sont les projections chez les animaux qui ont une préhension commune (incapable de faire des mouvements fractionnés des doigts)
seulement projections vers lame intermédiaire
donc aucune connexion directe entre cortex et motoneurones
76
c'est quoi un cellule corticomotoneuronal
cellule qui fait des connexions monosynaptiques avec un motoneurone (connection directe entre neurone cortical et motoneurone, en sautant toutes les voies intermédaires)
77
quel serait le différentiel d'une cellule corticomotoneuronale?
serait capable de briser la synergie et de produire des mouvements fractionnés
78
qu'est ce qui vient confirmer les connections monosynaptiques entre le cortex et les motoneurones?
virus transneuronal
79
Avant le virus transynaptique,on inférait l'existence des connexions monosynaptiques. Comment?
-on injecte un traceur au niveau du muscle, on remarque que la projection vient d'un neurone au niveau de la corne antérieure de la moelle
-on injecte un traceur au niveau de ce neurone de la corne antérieure et on voit la projection provenant du cortex
-à ce moment là, on infère l'existence des connexions monosynaptiques
80
Comment le virus transynaptique nous a permis de confirmer l'existence des connexions monosynaptiques cortex-motoneurone?
-on injecte le virus dans le muscle
-on attend d'avoir une synapse
-on voit que les connexions proviennent du cortex
-on confirme l'existence des connexions monosynaptiques
81
Vrai ou faux : la confirmation de l'existence des connexions monosynaptiques est surtout applicable pour le membre supérieur
Vrai
82
de où origine la majorité des projections corticospinales? quel est le pourcentage?
du cortex moteur primaire M1
35%
83
Vrai ou faux : chez tous les primates, une partie des projections corticospinales fait connexion directement avec les motoneurones
Faux.
seulement chez les primates qui peuvent faire des mouvements fractionnés des doigts
84
quel est le pourcentage de projections corticospinales qui origine aux aires prémotrices?
40% (40% au total, pour les 6 aires prémotrices)
85
Vrai ou faux : une lésion du cortex moteur primaire entraine des déficits graves
vrai
86
vrai ou faux : une lésion des aires prémotrices entraine des déficits graves
faux. déficits subtiles, pas très graves
87
les aires prémotrices sont interconnectés massivement avec quoi?
M1 (cortex moteur primaire)
88
quelle est la latéralité des connexions entre aires prémotrices et M1?
ipsilatéral : entre un même hémisphère ET controlatéral : d'un hémisphère à un autre
89
les aires prémotrices sont des bons candidats à quoi?
à supporter la récupération des fonctions motrices suite à une lésion de M1
90
vrai ou faux : les aires prémotrices sont impliqués dans la production de mouvement
Vrai
91
explique c'est quoi l'effet miroir
-On enregistre l’activité d’un neurone
-Pendant que le singe effectue un mouvement de pince : neurone décharge —> activité musculaire
-Si la personne en face du singe effectue ce même mouvement : le neurone décharge aussi, mais sans activité musculaire
92
c'est quoi un neurone miroir
neurone qui est capable de reconnaitre l'activité\le mouvement lorsque réalisé par la personne en face
93
deux rôles du neurone miroir?
1.Reconnaitre les intentions\effets des mouvements
2.Déclenche mécanisme d'inhibition pour retenir le mouvement, empêche d'imiter le mouvement réalisé par la personne en face
