cours 15 - cortex moteur Flashcards
où se situe le cortex moteur primaire
gyrus précentral (antérieur au sillon central)
quels sont les synonymes de cortex moteur primaire
- M1
- aire 4 de Brodmann
quels sont les rôles (généraux) du cortex moteur
- planification des mvt’s volontaires
- commande des mvt’s volontaires
- guidage des mvt’s volontaires
identifiez A
cortex prémoteur
identifiez B
cortex moteur primaire (M1)
identifiez A
cortex prémoteur
identifiez B
cortex moteur primaire (M1)
quelles sont les méthodes d’étude du système moteur
- imagerie par IRM fonctionnel
- magnétoencéphalographie
- stimulations de surface
- stimulation magnétique transcrânienne (TMS)
- stimulations invasives, “intracortical microstimulations” (ICMS)
- train de courte durée
- stimulation simple (1 seule)
- “spike triggered average of rectified EMG” (enregistrement)
vrai ou faux :
l’imagerie par IRM fonctionnel a une résolution temporelle très basse ainsi qu’une résolution spatiale basse
faux
- résolution temporelle très basse
- résolution spatiale très bonne
vrai ou faux :
la magnétoencéphalographie a une résolution temporelle très bonne ainsi qu’une résolution spatiale très basse
vrai
quelles premières études ont permis de déterminer l’organisation de M1 et comment l’ont-elles déterminée
stimulations de surface
(années 50)
- stimulation en surface en médial = mvt pied/jambe
- stimulation en surface en latéral = mvt épaule, main, visage (de + en + lat)
nommez les membres de médial à latéral selon l’organisation de l’homonculus
(médial)
- organes génitaux
- orteils
- pieds
- jambe
- tronc
- tête
- épaule
- bras
- main
- doigts
- pouce
- cou
- yeux
- nez
- face
- lèvres
- mâchoire
- langue
- gorge
(latéral)
l’homonculus a une organisation …
médio-latérale
comment fonctionne la stimulation magnétique transcrânienne (étude du système moteur)
- champ magnétique électrique qui dépolarise les neurones du cortex moteur
- neurones pyramidaux de la couche 5
- décussation pyramidale
- axone corticospinal
- synapse dans la matière grise de la MÉ
- contraction musculaire enregistrée grâce à l’EMG en surface
comment fonctionnent les stimulations invasives avec train de courte durée (étude du système moteur)
(ICMS)
1. électrodes placées dans la couche 5 (neurones pyramidaux)
2. stimulations par plusieurs “pulses” (train de courte durée), micro-courant
3. contraction musculaire observée (mvt précis selon l’emplacement de l’électrode)
= cartographie du cortex moteur
comment fonctionnent les stimulations invasives avec stimulation simple (étude du système moteur)
(ICMS)
1. électrodes placées dans la couche 5 (neurones pyramidaux)
2. stimulation par un “pulse”, micro-courant
3. contraction musculaire observée (mvt précis selon l’emplacement)
= cartographie du cortex moteur encore plus précise qu’ICMS avec train de courte durée
la cartographie du MS dans le cortex moteur est davantage organisée en … plutôt qu’en …
- forme de fer à cheval
- médio-latéral
quelle est la technique d’étude du système moteur la plus raffinée pour la résolution spatiale
ICMS single pulse
qu’est-ce qui peut expliquer l’organisation en mosaïque dans M1
convergence et divergence des projections corticospinales
qu’est-ce que la convergence p/r au système moteur
plusieurs endroits du cortex moteur qui est connecté à 1 muscle
qu’est-ce que la divergence p/r au système moteur
1 neurone du cortex moteur projette vers plusieurs “pools” de motoneurones de la MÉ
comment la convergence du système moteur a été prouvée
grâce à ICMS dans le cortex moteur et les enregistrements de motoneurones dans la MÉ
- la stimulation de nombreuses zones corticales peuvent mener 1 motoneurone précis à décharger
quelle conclusion pouvons-nous faire du principe de convergence du système moteur
il n’y a pas qu’un seul site cortical qui évoque les mvt’s dans 1 muscle
comment la divergence du système moteur a été prouvée
grâce à l’injection de HRP dans un neurone corticospinal
- injection montre des projections du neurone cortical sur les “pools” de 4 motoneurones innervant 4 muscles différents
grâce au “spike triggered average of rectified EMG” de différents neurones dans M1
- neurones de M1 ont un effet sur plusieurs muscles
quelle conclusion pouvons-nous faire du principe de divergence du système moteur
1 neurone cortical stimule plusieurs muscles
vrai ou faux :
la convergence et la divergence sont seulement présentes a/n cortico-spinal
faux
présentes également a/n cortico-cortical avec les connexions cortico-corticales de M1
que sont les connexions cortico-corticales de M1 et que permettent-elles
ce sont des connexions entre différentes zones du cortex moteur primaire
- permettent convergence et divergence entre les zones de M1
comment la convergence et la divergence des connexions cortico-corticales de M1 ont été prouvées
grâce à l’injection de traceur (HRP) dans la représentation des doigts de M1
- traceur bidirectionnel démontre les inputs et les outputs de M1
vrai ou faux :
les connexions cortico-corticales de M1 respectent une topographie claire
faux
qu’est-ce que la divergence des connexions cortico-corticales de M1
(ex : a/n des doigts)
les neurones de M1 qui contrôlent les doigts projettent vers les autres représentations corticales (ex : zone poignet, zone épaule, etc.)
qu’est-ce que la convergence des connexions cortico-corticales de M1
(ex : a/n des doigts)
les autres régions impliquées projettent vers la zone injectée (a/n des neurones de M1 qui contrôlent les doigts) (ex : zone poignet, zone épaule projettent vers zone doigts)
vrai ou faux :
les connexions dans le cortex moteur et celui somatosensoriel sont très semblables
faux
très différentes
- connexions dans le cortex somatosensoriel respectent la topographie
- connexions dans le cortex moteur ne respectent pas la topographie
vrai ou faux :
les projections du cortex somatosensoriel ne forment pas de convergence
vrai
car projections sont focalisées dans une même représentation
quelles sont les forces de stimulation nécessaires tout dépendant de la profondeur de l’électrode dans le cortex moteur (ICMS)
- stimulation en surface = + grande force de courant, car l’électrode est loin des corps cellulaires des neurones pyramidaux (couche 5)
- stimulation invasive = + petite force de courant, car l’électrode est située sur la couche 5, où se situent les corps cellulaires des neurones pyramidaux
pourquoi la stimulation électrique du cortex moteur est plus efficace dans la couche 5
car les corps cellulaires des neurones pyramidaux s’y trouvent
= petit volume stimulé = meilleure résolution spatiale
quelle est l’intensité d’une stimulation de surface et quelle est son excitation conséquente (a/n du cortex moteur)
0.2 mA = 200uA
- excitation d’une large volume = diminution de la résolution spatiale
quelle est l’intensité d’une stimulation invasive, ainsi que ses autres paramètres et quelle est son excitation conséquente (a/n du cortex moteur)
ICMS = 5uA
11 impulsions de 2 msec à 330 Hz (dure 33 sec)
- excitation d’un petit volume = augmentation de la résolution spatiale
décrivez la cytoarchitecture de M1
6 couches
- couche 4 : absente ou très mince = cortex granulaire
- couche 5 :
- corps cellulaires des neurones pyramidaux
- cellules de Betz : très grosses cellules avec très grands axones (environ 1m), visibles à l’oeil nu
identifiez A, B et C
- cortex moteur
- cellules pyramidales
- couche 5
identifiez D
capsule interne
identifiez E
- voie corticostriatale
- voie cortico-rubrale
- voie corticopontique
- voie cortico-réticulaire
identifiez F
voie pyramidale
identifiez G
ventral
identifiez H
latéral
identifiez I
voie corticospinale
quelles structures reçoivent les projections corticales et donnent naissance aux voies descendantes
les noyaux
- noyaux vestibulaires latéral et médian
- formation réticulaire pontique
- formation réticulaire bulbaire
quelles méthodes d’étude ont permis de corréler l’activité d’un muscle à l’activité neuronale
enregistrement de l’activité des neurones simples de M1 pendant des mvt’s
qu’est-ce qu’étudie l’enregistrement de l’activité des neurones simples de M1 pendant des mvt’s
la corrélation entre l’activité d’un muscle et l’activité neuronale
comment fonctionne l’enregistrement de l’activité des neurones simples de M1 pendant des mvt’s
- enregistrement d’un neurone moteur cortical (dans M1) grâce à une électrode
- enregistrement de l’activité musculaire avec un EMG et un redresseur (amplifie).
- entrée du moyenneur à déclenchement (spikes de l’EMG redressé + spikes émis par un neurone moteur cortical)
- moyennage déclenché par spike
quelles sont les conclusions de l’enregistrement de l’activité des neurones simples de M1 pendant des mvt’s (étude du système moteur)
- Evarts (chercheur) : la décharge d’un neurone simple de M1 varie en fonction des mvt’s d’une partie limitée du corps controlatéral
- chaque neurone de M1 a tendance à se décharger lors des mvt’s d’une partie particulière du corps
- neurone corrélé à un mvt spécifique (ex : extension et non flexion du poignet)
- organisation en colonne
- neurone est actif en préparation du mvt (précède le mvt) = activité neuronale produit le mvt
comment l’organisation en colonne du cortex moteur primaire a été prouvée
lors de l’enregistrement de l’activité des neurones simples de M1 pendant des mvt’s, chercheurs ont observé que :
- la plupart ou tous les neurones enregistrés lorsque l’électrode était avancée à travers les différentes couches de M1 avaient tendance à décharger lors des mvt’s de la même partie du corps
quelles sont les conclusions des tests de “center out”
- neurones déchargent ou arrêtent de décharger à certains angles de mvt
- Georgopoulos (chercheur) : différents neurones préfèrent différentes directions de mvt
- si on regarde l’activité d’un seul neurone, on ne sait pas la direction
- “population vector hypothesis”
- si on veut faire un mvt dans une certaine direction, les neurones avec cette préférence de direction vont s’activer
comment peut-on déterminer la direction préférentielle d’un neurone (M1)
calcul du vecteur de population (population neuronale)
vrai ou faux :
il est possible de contrôler un mvt en temps réel grçace à un moniteur
vrai
- enregistrement 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
où se projettent les neurones de M1
corne antérieur de la MÉ (où les corps cellulaires des motoneurones sont présents)
où se projettent les neurones des aires prémotrices
lame intermédiaire de la MÉ
chez les mammifères, la majorité (sinon tous) des axones corticospinaux font synapse sur … de la zone … de la MÉ
- les interneurones spinaux
- intermédiaire
chez les primates, certains axones corticospinaux font synapse … sur les … dans la …
- directement
- motoneurones alpha
- lamina 9 de la corne ventrale
comment se nomme les neurones corticospinaux qui font synapse directement sur les motoneurones alpha
cellules corticomotoneuronales (CM)
où se trouvent les corps cellulaires des cellules corticomotoneuronales (CM)
presque qu’exclusivement dans M1
que permettent les connexions directes sur les motoneurones (CM) comparativement aux connexions sur les interneurones dans la lame intermédiaire (neurones corticospinaux)
- synapse directe = capacité de fractionner un mvt (ex : dissociation des doigts)
- synapse indirecte : incapacité de fractionner un mvt (ex : préhension commune)
quelles structures seraient capables de briser la synergie, permettant ainsi des mvt’s fractionnés
les cellules corticomotoneuronales (CM)
comment l’existence des cellules cortciomotoneuronales a été prouvée
grâce aux vecteurs viraux neuronaux
- injeection a/n du muscle
vrai ou faux :
les connexions des neurones corticomotoneuronales sont monosynaptiques
vrai
quelle est la proportion des projections provenant du cortex moteur primaire (M1)
origine de la majorité des projections corticospinales (35%)
quelle est la particularité du cortex moteur primaire chez certains primates
chez certains primates, les connexions corticospinales peuvent être directes avec les motoneurones = mvt’s indépendants des doigts
quelle est la conséquence d’une lésion du cortex moteur primaire
déficits moteurs importants si cette aire est atteinte
quelle est la proportion des projections provenant des aires prémotrices
projections corticospinales (40% / 6 aires prémotrices)
quelle est la conséquence d’une lésion des aires prémotrices
certains déficits moteurs, car elles sont impliquées dans la production des mvt’s
pourquoi les aires prémotrices sont de bonnes candidates pour supporter la récupération des fonctions motrices, en cas de lésion sensori-motrice
- elles ont des projections corticospinales
- elles sont interconnectées à M1
- elles sont impliquées dans la production des mvt’s
quelle est la particularité des aires prémotrices
activité miroir
qu’est-ce que l’activité miroir
(aires prémotrices)
- neurone encode activité à faire et s’active lorsqu’il voit qqun faire le mvt OU s’inhibe lorsqu’il voit qqun faire le mvt (dépend du neurone)
quelle est la conséquence d’une lésion du cortex moteur vs somatosensoriel dans la production de mvt
- moteur = incapacité de produire le mvt
- somatosensoriel = incapacité d’appliquer la force adéquate
les effets de lésion à M1 ou S1 sont … et très …
- immédiats
- importants
quelle est la conséquence motrice d’un AVC chez l’humain (en lien avec motricité)
perte de contrôle des mvt’s individuels des doigts
= difficulté de contrôle des mvt’s fins
pourquoi un jeune enfant n’est pas capable de fractionné ses mvt’s des doigts
- voie corticospinale n’est pas encore développée (maturation non complétée)
= mvt’s lents et peu précis, pas de mvt’s individuels des doigts
quelle est la conséquence d’une lésion du cortex moteur sur la locomotion
erreur de correction du mvt
ex : bcp plus d’erreurs motrices post-AVC
