Cours 16 - Cortex moteur Flashcards
Dans quel lobe se trouve le cortex moteur ?
Dans le lobe frontal
Où sont localisés les cortex sensorimoteurs chez l’humain par rapport au sulcus central ?
- Mur antérieur (rostral) → Cortex moteur
- Mur postérieur (caudal) → Cortex somatosensoriel
Quel est un autre nom pour le cortex moteur primaire ?
Aussi appelé aire 4 de Brodmann ou M1
Le cortex moteur reçoit quelles afférences?
Afférences du cortex somatosensoriels de plusieurs systèmes
Les afférences du cortex somatosensoriels raffinent quoi?
Les commandes motrices
Quels systèmes envoient des afférences au cortex moteur pour raffiner les commandes motrices ?
- Ganglions de la base
- Cervelet
Le cortex moteur peut-il projeter directement à la moelle épinière ?
Oui, via les voies corticospinales
Comment le cortex moteur influence-t-il les voies descendantes de façon indirecte ?
Vers le tronc cérébral, qui influencent des voies descendantes comme :
- Rubrospinale
- Réticulospinale
Quels sont les rôles (généraux) du cortex moteur
- planification des mvt’s volontaires
- commande des mvt’s volontaires
- guidage des mvt’s volontaires
Combien d’aires prémotrices bien définies trouve-t-on chez l’humain et le singe ?
6 aires prémotrices bien définies.
où se situe le cortex moteur primaire
gyrus précentral (antérieur au sillon central)
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)
Qu’est-ce qu’on mesure avec l’fMRI?
Le mouvement de l’eau dans le cerveau
Quel type de signal est mesuré par l’IRM fonctionnelle (fMRI) ?
Un signal hémodynamique (lié au flux sanguin, pas électrique)
L’IRM fonctionnelle a-t-elle une bonne résolution temporelle ?
Non, elle a une basse résolution temporelle (de l’ordre des secondes)
Quel est l’avantage principal de l’IRM fonctionnelle ?
On peut voir l’ensemble du cerveau en activité !
Quels sont les désavantages de l’fMRI?
Indirect et lent (gros délais de temps)
Quel type de signal est mesuré par la MEG ?
Des changements magnétiques causés par l’activité des neurones.
Vrai ou faux :
la magnétoencéphalographie a une résolution temporelle très bonne ainsi qu’une résolution spatiale très basse
Vrai
Pourquoi la MEG est-elle meilleure que la fMRI en résolution temporelle ?
Elle a une résolution temporelle en millisecondes (très rapide).
Quel est le principal inconvénient de la MEG ?
Elle a une mauvaise résolution spatiale et capte surtout le signal cortical (surface du cerveau)
Vrai ou faux : on peut stimuler le cortex moteur pour évoquer des mouvements?
Vrai
Sur quel animal ont été menées les premières études sur l’organisation de M1 ?
Sur le macaque
Quel type de stimulation a été utilisé pour étudier M1 ?
Une stimulation de surface sur la dure-mère
Les mouvements évoqués par la stimulation de M1 sont-ils ipsilatéraux ou controlatéraux ?
Ils sont controlatéraux (du côté opposé à la stimulation)
Comment est organisée la représentation du corps dans M1 ?
Organisation médio-latérale le long du sulcus central :
- Membre inférieur
- Membre supérieur
- Visage
Dans quel contexte les données de Penfield ont-elles été collectées ?
Lors de chirurgies pour traiter l’épilepsie (stimulation corticale chez des patients éveillés)
Combien de patients ont participé aux études de Penfield ?
Plus de 400 patients
Comment est organisée la représentation du corps dans M1 selon Penfield ?
Organisation médio-latérale le long du sulcus central :
- Membre inférieur
- Membre supérieur
- Visage
L’organisation de M1 décrite par Penfield est-elle précise ?
Non, elle est grossière
Quelle figure célèbre a été proposée pour représenter l’organisation de M1 ?
L’homonculus moteur
Comment est organisée M1 d’un point de vue spatial ?
Elle suit une organisation médio-latérale :
- Membre inférieur
- Membre supérieur
- Visage
Quelles parties du corps ont une plus grande représentation corticale dans M1 ?
- Lèvres, bouche, langue
- Mains, doigts
Est-ce que cette représentation (homonculus) est fidèle aux données physiologiques?
Non
La stimulation magnétique transcranienne (TMS) est-elle invasive ou non invasive ?
Non invasive
Quel type de stimulation est utilisé dans la TMS ?
Une stimulation magnétique non invasive
On test quoi avec la TMS?
L’excitabilité du cortex moteur
Quelle est la taille approximative du champ magnétique focal généré par la TMS ?
Environ 1 cm³
La TMS est-elle douloureuse ou dangereuse ?
Non, elle est sécuritaire et non douloureuse
Que peut-on enregistrer après une stimulation par TMS ?
Les réponses évoquées dans les muscles
Comment fonctionne la microstimulation intracorticale (ICMS) ?
On stimule directement les neurones avec des microcourants
Qu’est-ce qui est utilisé dans la microstimulation intracorticale?
Utilisation des trains de stimulation (sommation temporelle des décharges)
Quel type de mouvements peut-on évoquer avec l’ICMS ?
Des mouvements précis et spécifiques avec des micro-courants
Quel est l’avantage majeur de l’ICMS par rapport aux autres techniques ?
Une augmentation dramatique de la résolution spatiale
Dans quelle couche corticale la stimulation ICMS est-elle la plus efficace ?
La stimulation est plus efficace dans la couche V
Quelle est l’intensité typique utilisée pour la stimulation de surface du cortex ?
0.2 mA = 200 μA
Quel est l’effet d’une stimulation de surface à cette intensité ?
Elle provoque l’excitation d’un large volume de neurones
Pourquoi utilise-t-on une microélectrode en ICMS ?
Pour cibler un petit volume de neurones avec plus de précision
Quelle est l’intensité typique utilisée pour l’ICMS ?
5 μA
Quelle est la cytoarchitecture de M1?
Gros neurones = spécifiques au cortex moteur primaire
Quelle est la particularité de la couche IV dans M1 ?
Elle est absente ou très mince, ce qui en fait un cortex agranulaire
Quelle technique est utilisée pour obtenir des cartes motrices précises ?
La microstimulation intracorticale (ICMS)
Sur quel type de sujet l’ICMS est-elle réalisée pour obtenir des cartes motrices ?
- Sur un animal éveillé.
- Plusieurs centaines de sites par animal
Comment est organisée la représentation du corps dans M1 selon l’ICMS ?
- Membre inférieur → Membre supérieur → Visage
(Mais l’organisation médio-latérale à l’intérieur du membre supérieur ne suit pas l’organisation attendue)
Que représente le modèle en ‘Fer à Cheval’ dans M1 ?
Il représente la répartition des mouvements proximaux et distaux dans le cortex moteur
Quelle couleur est associée aux mouvements proximaux (ex. épaule) dans le modèle en fer à cheval ?
Bleu
Quelle couleur est associée aux mouvements distaux (ex. main, doigts) ?
Jaune
Que représente la zone verte dans le modèle en fer à cheval ?
Une zone de co-activation, où mouvements proximaux et distaux peuvent être évoqués ensemble
Quels muscles sont associés aux couleurs du modèle en fer à cheval ?
- Bleu → Deltoïde (muscle proximal)
- Jaune → Extenseur radial du carpe (muscle distal)
- Vert → Co-activation des deux muscles.
Comment peut-on décrire l’organisation de M1 selon ces cartes motrices ?
Elle est complexe et ressemble à une mosaïque
Qu’est-ce qui explique l’organisation en mosaïque dans M1 ?
La convergence et divergence des projections corticospinales
Que signifie la convergence des projections corticospinales ?
Plusieurs zones corticales peuvent projeter sur un même groupe de motoneurones
Que signifie la divergence des projections corticospinales ?
Une même zone corticale peut influencer plusieurs groupes de motoneurones
Comment a-t-on mis en évidence la convergence dans M1 ?
Grâce à l’ICMS dans M1 et aux enregistrements de motoneurones dans la moelle épinière
Que montrent ces expériences sur la convergence ?
La stimulation de plusieurs zones corticales peut amener un même motoneurone à décharger
Comment a-t-on mis en évidence la divergence des projections corticospinales ?
- Injection de HRP dans un neurone corticospinal → projections vers 4 muscles différents.
- Spike-triggered average de l’EMG → un neurone M1 influence plusieurs muscles.
Quelle technique a été utilisée pour étudier les connexions cortico-corticales de M1 ?
Injection de traceur bidirectionnel (HRP) dans la représentation des doigts de M1
Que montrent les résultats sur la topographie des connexions cortico-corticales dans M1 ?
- Pas de topographie claire dans M1
- Topographie bien respectée dans le cortex somatosensoriel.
Décrit la colonne corticale
- Environ 1 mm de diamètre
- Perpendiculaire à la surface
Quels sont les deux tractus du système pyramidal ?
- Tractus corticospinal → Contrôle volontaire du corps
Corticospinal latéral
Corticospinal antérieur - Tractus corticobulbaire → Contrôle volontaire du visage, tête et cou.
Quel est le rôle du tractus rubrospinal ?
Il contrôle la motricité fine
Quels sont les rôles des tractus réticulospinaux ?
- Médial → Augmente le tonus musculaire
- Latéral → Diminue le tonus musculaire.
Quel est le rôle du tractus vestibulospinal ?
Il contrôle l’équilibre et la posture
Quel est le rôle du tractus tectospinal (colliculospinal) ?
Il coordonne les mouvements de la tête en réponse aux stimuli sensoriels
Comment varie la décharge d’un neurone unique de M1 selon Evarts ?
Elle varie en fonction des mouvements d’une partie limitée du corps controlatéral
Un neurone de M1 peut-il répondre à plusieurs types de mouvements d’une même partie du corps ?
Non, chaque neurone de M1 a tendance à se décharger pour un mouvement spécifique (ex. extension mais pas flexion du poignet)
Que montre l’enregistrement des neurones de M1 à travers ses différentes couches ?
Les neurones répondent à la même partie du corps, ce qui indique une organisation en colonne
Que montre l’étude de Georgopoulos sur l’activité des neurones de M1 ?
Différents neurones préfèrent différentes directions de mouvement
Pourquoi l’activité d’un seul neurone ne permet-elle pas de prédire la direction exacte d’un mouvement ?
Parce qu’un même neurone peut se décharger pour deux directions opposées (ex. 90° et 270°)
Comment le cerveau résout-il ce problème pour générer un mouvement précis ?
Il additionne les signaux de plusieurs neurones pour former une commande motrice unique
Que représente le vecteur de population ?
Il est la somme des vecteurs de direction préférée de plusieurs neurones, donnant la direction finale du mouvement
Quel était l’objectif des expériences menées par Donoghue et Schwartz (2000-2003) ?
Enregistrer l’activité des populations de neurones de M1 chez le singe pour décoder cette activité et contrôler en temps réel un curseur sur un moniteur
Comment évolue la voie corticospinale et les terminaisons cortico-spinale avec la complexification des mouvements ?
Avec des mouvements plus complexes, la voie corticospinale montre des changements
Qu’est-ce que le traceur anterograde dans la voie corticospinale ?
C’est un traceur transporté le long des axones corticospinaux du cortex cérébral jusqu’à la moelle épinière pour étudier les terminaisons axonales
Sur quoi font synapse la majorité des axones corticospinaux (CS) chez la plupart des mammifères ?
La majorité des axones CS font synapse sur des interneurones spinaux situés dans la zone intermédiaire de la moelle épinière
Quelle est la particularité des axones corticospinaux chez les primates ?
Certains axones CS font également synapse directement sur les motoneurones alpha dans la lamina IX de la corne ventrale
Comment s’appellent les neurones corticospinaux qui synapsent directement sur les motoneurones alpha ?
Ils sont appelés cellules corticomotoneuronales (CM)
Où se trouvent principalement les corps cellulaires des cellules CM ?
Ils se trouvent presque exclusivement dans le cortex moteur primaire (M1)
Quelle est la fonction principale du cortex moteur primaire (M1) ?
M1 est l’origine de la majorité des projections corticospinales, représentant environ 35%
Comment les connexions corticospinales dans M1 affectent-elles les mouvements chez certains primates ?
Les projections corticospinales peuvent synapser directement avec les motoneurones, permettant des mouvements indépendants des doigts
Quelles sont les conséquences d’une lésion du cortex moteur primaire (M1) ?
Des déficits moteurs importants
Quelles sont les caractéristiques des aires prémotrices ?
Les aires prémotrices possèdent également des projections corticospinales, représentant environ 40% des projections corticospinales, réparties sur 6 aires
Quelles sont les caractéristiques principales des aires prémotrices ?
- Elles possèdent des projections corticospinales
- Interconnectées avec M1
- Impliquées dans la production des mouvements
Que signifie que les neurones moteurs aient des modulations complexes ?
En plus de décharger en fonction des paramètres du mouvement, les neurones peuvent moduler leur activité de manière complexe
Quel rôle jouent les neurones miroir dans l’apprentissage ?
- L’apprentissage par observation peut être observé très tôt.
- Prouvé comme efficace à tous les âges, même pour des mouvements complexes.
- Par contre, on ne fait pas involontairement tout ce que l’on observe
Où ont été enregistrés pour la première fois les neurones miroirs ?
Dans le cortex prémoteur ventral
Est-ce que les neurones déchargent seulement pendant que le singe fait certains mouvements ?
Non, aussi lors de l’observation du même mouvement, toutefois certaines neurones arrêtent de décharger lors de l’observation
L’activité des neurones miroir est-elle associée à des contractions isométriques lors de l’observation d’un mouvement ?
Non
Que se passe-t-il lors d’une inactivation sélective de M1 ou de S1 ?
Déficit rapide
Quel est l’effet d’un AVC chez l’humain ?
Perte du contrôle des mouvements individuels des doigts
Comment sont les mouvements chez l’enfant avant la maturation de la voie corticospinale ?
Les mouvements sont lents et peu précis, similaires aux mouvements observés après un AVC
Quel est le lien entre la maturation des mouvements et la myélinisation ?
L’amélioration des mouvements coïncide avec la myélinisation du cortex moteur et de la voie corticospinale
