Cours #6 Flashcards
Les différents niveaux hiérarchiques de la commande motrice
Passons à l’étude du contrôle central du mouvement volontaire, c’est-à-dire comment le cerveau influence l’activité spinale
Niveau supérieur: stratégies motrices, c’est-à-dire les objectifs du mouvement et les
stratégies comportementales à utiliser pour atteindre ces objectifs.
Le niveau intermédiaire définit la séquence des contractions musculaires au niveau spatiotemporel pour qu’elle soit adaptée aux objectifs à atteindre.
Le niveau le plus bas, est impliqué dans l’exécution de l’acte moteur : l’activation des motoneurones et des interneurones qui génèrent le mouvement, et l’ensemble des ajustements posturaux.
(ALLER VOIR TABLEAU PWPT, PAS UNE OPTION !!)
La réalisation d’un mouvement
Niveau supérieur: Aires associatives du cortex cérébral:
Les informations visuelles, auditives, somatiques et proprioceptives vont déterminer la position du corps dans l’espace .
Ganglions de base: sélectionnent des stratégies qui sont renvoyées au cortex cérébral.
Stratégies motrices: pivotement du corps
Niveau intermédiaire: cortex moteur et cervelet:
Décision tactiques sur l’amplitude, direction, force du mouvement (paramètres). Envoient les instructions au tronc cérébral et moelle.
Niveau élémentaire: Tronc cérébral et moelle épinière:
Exécution du mouvement.
Mouvement balistique: ne peut plus être modifier après le lancer.
Systeme sensorimoteur
Le fonctionnement de chaque niveau hiérarchique de la commande motrice est
dépendante de l’information sensorielle= système sensorimoteur.
Niveau supérieur: les informations sensorielles génèrent une image mentale du corps.
Niveau intermédiaire: les décisions sur les paramètres sont basées sur la mémoire des
informations sensorielles relatives aux mouvements précédents.
Niveau élémentaire: le feedback sensoriel permet le maintien de la posture et détermine la longueur et la tension des muscles.
Voies motrices descendantes
Le cerveau communique avec la moelle épinière par 2 systèmes
Le système latéral contrôle les mouvements volontaires de la musculature distale; il est sous le contrôle direct du cortex cérébral.
Le système ventromédian est impliqué dans le contrôle de la posture et de l’équilibre;
il est sous la dépendance du tronc cérébral.
Le système latéral : voie corticospinale
La composante majeure du système latéral est la voie corticospinale. Elle part du cortex moteur (aires 4 et 6), passent par la capsule interne, forme le pédoncule cérébral et prend la forme d’une pyramide au niveau du bulbe. Elle s’appelle aussi faisceau pyramidal.
Entre le bulbe et la moelle épinière le faisceau change de coté= décussation des pyramides.
Le faisceau corticospinal chemine dans la colonne latérale de la moelle jusqu’à la corne ventrale au niveau désiré.
** Le cortex moteur droit commande les mouvements de la partie du gauche du corps.
La cortex moteur gauche commande les mouvements de la partie droite du corps.
Les accidents vasculaires qui affectent ce système sont fréquents et entrainent une paralysie du côté contralatéral.
Le système latéral : faisceau rubrospinal
Le faisceau rubrospinal origine dans le noyau rouge (mésencéphale), décusse dans le pont et rejoigne la colonne latérale. Il reçoit ses informations du cortex frontal.
Le système rubrospinal contribue au contrôle moteur chez plusieurs espèces de mammifères mais a un rôle réduit chez les humains où le système corticospinal est prépondérant.
Lésions expérimentales du système latéral (mouvements volontaires): les singes peuvent se tenir debout et s’assoir correctement, mais sont incapable de saisir ou lancer une balle.
Voies motrices descendantes
Le cerveau communique avec la moelle épinière par 2 systèmes:
1) Le système latéral contrôle les mouvements volontaires de la musculature distale; il est sous le contrôle direct du cortex cérébral.
2) Le système ventromédian est impliqué dans le contrôle de la posture et de l’équilibre;
il est sous la dépendance du tronc cérébral.
Le système ventromédian
2 a,b
Le système ventromédian est constitué de 4 faisceaux descendants qui originent dans le tronc cérébral et contrôlent la musculature proximale et axiale.
Ceux-ci maintiennent la posture du corps et l’équilibre (de façon réflexe).
Les faisceaux vestibulospinal (canaux semi-circulaires de l’oreille interne: équilibre) et tectospinal (colliculus supérieur : saccades oculaires qui orientent les yeux vers un objectif) maintiennent la posture de la tête et du cou.
Le système ventromédian ( 2 c,d)
Les faisceaux réticulospinaux d’origine pontique (3) et bulbaire (2) sont impliqués dans le maintient de la posture érigée.
La formation réticulée intervient dans la régulation d’activités réflexes comme la marche et la posture, et dans des fonctions cognitives telles que l’attention.
La planification du mouvement
On va voir la contribution des différentes aires corticales à la planification motrice. En fait, le contrôle du mouvement volontaire implique presque toutes les aires du cortex.
Le cortex moteur primaire (M1), située
dans le gyrus précentral, correspond à
l’aire 4.
La planification et réalisation de mouvements volontaires complexes a lieu dans le cortex moteur secondaire (M2) (aire 6), qui comprend:
Aire prémotrice (APM) : contrôle la musculature proximale.
Aire motrice supplémentaire (AMS): contrôle la musculature distale.
La planification et la réalisation du mouvement
L’aire 6 a une position stratégique:
Elle est renseignée par les aires préfrontales et pariétales (qui sont elle-même interconnectées) car elle reçoit leurs axones. Et elle contribue à spécifier les caractéristiques de l’action qui va être réalisée.
Aire 5 : reçoit les info sensorielles des aires 3 (S1), 1 et 2. Aire 7 : reçoit les info visuelles déjà intégrées des aires MT et V5.
Cortex préfrontal: pensée abstraite, prise de décision, anticipation des conséquences de l’action.
Donc, d’après les informations reçues des aires associatives, le cortex préfrontal prend des décisions sur les actions à réaliser et sur leurs conséquences et envoie cette information à l’aire 6 qui, avec l’aire 4, contribue à la voie corticospinale.
La répétition mentale d’un mouvement sans l’effectuer
active l’aire 6 mais pas l’aire 4!
Homonculus moteur
Expériences du Dr
Penfield:
Des stimulations de l’aire 4 (M1) déclenchent des
activations localisées de la musculature du corps controlatéral.
Son analyse systématique a démontré l’organisation somatotopique du cortex moteur primaire.
Efferences de l’aire motrice M1
Les neurones corcticospinaux sont issus de la couche V du cortex moteur primaire. Cette couche corticale est formée de grosses cellules pyramidales, les cellules de Betz.
Les cellules de Betz projettent leur axones vers les motoneurones situés dans la corne ventrale de la moelle épinière (voie corticospinale).
Ces axones excitent directement un pool de motoneurones qui contrôlent les muscles extenseurs. Leurs collatérales innervent parallèlement des interneurones inhibiteurs, qui vont inhiber les motoneurones des muscles fléchisseurs antagonistes
Afférences de aire motrice M1
Les cellules de Betz reçoivent des afférences des aires corticales adjacentes (aires 6, 3, 1 et 2) et du thalamus.
Plasticité des cartes corticales motrices
Des expériences de microstimulations du cortex moteur chez le rat adulte ont démontré que la région M1 peut réorganiser ses aires motrices après une chirurgie = plasticité.
Décharge d’une neurone de l’aire promotrice avant le début du mouvement
Attention! :
Le singe attend l’apparition d’un premier stimulus lumineux qui informe sur le type de mouvement à réaliser pour obtenir une récompense.
Prêt! :
Le stimulus d’instruction entraine une
activation du neurone de l’aire APM.
Partez! : le signal bleu entraine le déclenchement du mouvement et l’arrêt de l’activité du neurone APM
.
Les neurones de l’aire prémotrice augmentent
leur activité avant le début d’un mouvement
Les neurones miroirs
Quelques neurones de l’aire 6 sont activés lorsqu’un mouvement est répété mentalement (imaginé). Certains neurones sont aussi activés lorsque le singe voit un congénère effectuer un mouvement, ce sont les neurones miroirs.
Le singe saisit lui-même une arachide.
Le singe voit un autre singe effectuer un
mouvement = neurones miroirs.
Les neurones miroirs s’activent lors d’actes moteurs liées à un objectif spécifique
(comme atteindre un but avec la main, déplacer un objet), indépendamment de qui effectue le mouvement (le singe lui-même ou un autre).
Un neurone miroir ne répond pas lorsqu’un congénère/expérimentateur secoue ses mains sans but précis ou si l’arachide est prise avec une pince.
Neurones miroirs base empathie
Les neurones miroirs pourraient servir à comprendre les actions et même les intentions des autres.
Nous utilisons les mêmes circuits neuronaux pour planifier nos propres actions et pour comprendre celles des autres.
Certaines hypothèses suggèrent que les neurones miroirs nous permettent de lire les émotions sur le visage des autres et qu’ils pourraient ainsi être à la base de l’empathie.
Neurones miroirs base autisme
Quelques auteurs pensent qu’un dysfonctionnement des neurones miroirs pourraient produire des déficits comportementaux tels que ceux liés à l’autisme, comme l’incapacité à comprendre les intentions, les émotions, les pensées ou encore les sentiments des autres
Ganglions
Ils comprennent:
Le noyau caudé
Le putamen
Le globus pallidus externe (GPe) Le globus pallidus interne (GPi) Le noyau sous-thalamique
La substance noire
Boucle motrice des ganglions de base
Cortex –> striatum –> GPi –> thalamus (VLo)
–> cortex (AMS)
Les ganglions de bases reçoivent des informations du cortex cérébral (préfrontal, moteur et sensoriel) et projettent vers le noyau ventral du thalamus (VLo), qui projette vers l’aire 6 du cortex (AMS).
Fonction de cette boucle: sélectionner et faciliter l’initiation des mouvements volontaires
Voie directe des ganglions de base
Voie directe (boucle de rétroaction positive):
Pour comprendre:
GPi est spontanément actif au repos
donc, GPi inhibe en permanence le thalamus
Si striatum est activé -> GPi est inhibé –> cela libère l’activité des neurones du thalamus de l’inhibition à laquelle ils sont normalement soumis-> donc le thalamus peut activer l’AMS du cortex.
Maladie parkinson
La maladie de Parkinson est une maladie dégénérative qui affecte la substance noire. Elle est caractérisée par un ralentissement moteur, de la difficulté à déclencher des mouvements volontaires, la rigidité et le tremblement des mains et de la mâchoire au repos.
C’est un dégénérescence progressive des neurone de la substance noire, perte de 80% des neurones dopaminergiques.
La dopamine (DA) a normalement un rôle facilitateur sur la boucle motrice directe et inhibe la voie indirecte (voir fig. précédente). Donc, un manque de DA empêche l’activation normale de l’AMS.
Traitement (symptomatique): Administration de L-DOPA Effets secondaires: dyskinésie (mouvements anormaux incontrôlables);
Le médicament perd de son efficacité avec le temps.
Le cervelet
Le cervelet est responsable de la coordination des mouvements : i.e. la
séquence détaillée des contractions musculaires.
Les patients ayant subit des lésions au niveau du cérébellum (cervelet) ont des mouvements imprécis et non-coordonnés: ataxie.
Les lobes et lobules contribuent à accroitre la surface du cortex cérébelleux comme les gyri du cortex cérébral.
La partie médiane constitue le vermis, qui est en lien avec le système ventromédian et les muscles axiaux.
Les parties latérales constituent les hémisphères cérébelleux, et sont en lien avec le système moteur latéral et contrôle la musculature des membres.
