Cours 6 Moteur Flashcards

1
Q

La réalisation d’un mouvement

A

Lorsqu’un joueur de baseball se prépare à lancer une balle, il y a différents niveaux de préparation qui utilisent les systèmes sensoriels et moteurs.

Niveau supérieur: les informations sensorielles génèrent une image mentale du corps, puis des stratégies motrices vont être décidées.

Niveau intermédiaire: Décisions tactiques sur les paramètres du mouvement (l’amplitude, la direction et la force) sont basées sur la mémoire des informations sensorielles relatives aux mouvements précédents.

Niveau élémentaire: L’exécution du mouvement est basée sur le feedback sensoriel.

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2
Q

Voies motrices descendantes -1
Le cerveau communique avec la moelle épinière par 2 systèmes:

A
  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.
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3
Q
  1. Le système latéral:
A

contrôle les mouvements volontaires de la musculature distale (loins)

1a) Le faisceau corticospinal est le plus important chez les humains.

1b) Le faisceau rubrospinal a un rôle réduit chez les humains.

Voir photo

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4
Q

Le système latéral: voie corticospinale

A

La composante majeure du système latéral est le faisceau corticospinal.

Il part du cortex moteur (aires 4 et 6), passe par la capsule interne, forme le pédoncule cérébral et prend la forme d’une pyramide au niveau du bulbe. Il s’appelle aussi le faisceau pyramidal

Dans le bulbe rachidien (à la jonction avec la moelle épinière) le faisceau change de côté= décussation des pyramides

Le faisceau corticospinal chemine dans la colonne latérale de la moelle jusqu’à la corne ventrale (moelle épinière) au niveau désiré

Lésion au bulbe = jambe droit paralysé car déjà décusser

Le cortex moteur droit commande les mouvements de la partie 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 controlatéral.

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5
Q

Le système latéral: faisceau rubrospinal

A

Le faisceau rubrospinal origine dans le noyau rouge (mésencéphale), décusse dans le pont et rejoint 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 chez qui le système corticospinal est prépondérant.

Lésions expérimentales du système latéral (mouvements volontaires): les singes peuvent se tenir debout et s’assoir correctement, mais sont incapables de saisir ou lancer une balle.

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6
Q
  1. Le système ventromédian
A

est impliqué dans le contrôle de la posture et de l’équilibre; il est sous la dépendance du tronc cérébral.
4 faisceaux

Le système ventromédian (tout ce qui faut savoir sont les trois point suivant)

  • Le système ventromédian est constitué de 4 faisceaux descendants qui originent dans le tronc cérébral.
  • Ils contrôlent la musculature proximale (proche du tronc) et axiale (tronc lui-même).
  • Et ils maintiennent la posture du corps et l’équilibre (de façon réflexe).
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7
Q

Le cortex moteur

A

On va voir la contribution des différentes aires corticales à la planification motrice et à la réalisation du mouvement volontaire.

Le cortex moteur primaire (M1), situé dans le gyrus précentral, correspond à l’aire 4. Il commande directement l’exécution du mouvement.

Le cortex moteur secondaire (M2 = aire 6) permet la préparation des mouvements volontaires en fonction des décisions prises par le cortex préfrontal qui, lui, a reçu des informations externes (sensitives) et internes (mémoire).

Le cortex moteur secondaire comprend (aire 6):
- Aire motrice supplémentaire (AMS): qui agit sur la musculature distale (voie corticospinale).
- Aire prémotrice (APM) : qui agit sur la musculature proximale (par le système moteur ventromédian.) (Prémotrice-proximale-posture)

Le cortex moteur secondaire (aire 6)
L’aire 6 : AMS et APM
- Ces aires sont renseignées sur les gestes à effectuer par les aires préfrontales. L’AMS et l’APM sont activées avant le début des mouvements.

L’aire motrice supplémentaire : AMS
- Agit sur la musculature distale
- Coordonne et planifie les gestes complexes impliquant une séquence de mouvements
- Coordonne plusieurs membres; (Ex. Coordination des 2 mains; les aires AMS droite et gauche sont interconnectées par le corps calleux)

L’aire prémotrice: APM:
- Agit sur la musculature proximale (proche du corps);
- Adaptation de la posture permettant la réalisation d’un mouvement

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8
Q

L’entrainement mental

A

La répétition mentale d’un mouvement sans l’effectuer active l’aire 6 (entre autres) mais pas l’aire 4! (Car l’aire 4 commande directement l’exécution du mouvement et l’aire 6 prépare le mouvement.)

• La méthode reine de l’entrainement mental, c’est la visualisation.
La visualisation consiste à s’imaginer mentalement réussir une action. Elle permet d’augmenter l’efficacité du mouvement et permet au corps de récupérer.

• La visualisation peut être utilisée par exemple pour:
• Apprendre une nouvelle technique
• Apprendre une séquence de mouvements (ex. chorégraphie)
• Augmenter la confiance en soi tout en réduisant certains blocages psychologiques

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9
Q

Les aires somatosensorielles du cortex – cours 5

A

Les informations sensorielles aboutissent dans le cortex somatosensoriel primaire (S1), qui se trouve dans le gyrus post-central.

S1 = aire 3b de Brodmann

Les aires corticales adjacentes à 3b (toucher) participent à l’intégration des informations sensorielles.

L’aire 3b projette sur les aires 1 et 2:

Les informations somatosensorielles des aires 1, 2 et 3 sont ensuite relayées vers l’aire 5 du cortex pariétal

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10
Q

La planification et la réalisation du mouvement

A

Deux aires associatives du cortex pariétal postérieur sont importantes pour la planification d’un mouvement:

L’Aire 5 : reçoit les informations somatosensorielles des aires 3, 1 et 2.

L’Aire 7 : reçoit les infos visuelles déjà intégrées de l’aire visuelle V5.

Grâce à ces informations, le cortex pariétal peut évaluer la position du corps et de la cible dans l’espace et produire un modèle interne des mouvements à effectuer.

Le cortex préfrontal reçoit les informations des aires associatives 5 et 7 (stimuli sensoriels) et du lobe temporal (souvenirs d’anciennes stratégies).
- Il prend des décisions sur les actions à réaliser et sur leurs conséquences.

Le cortex préfrontal envoie cette information (sur les décisions) à l’aire 6 (M2) qui l’envoie à l’aire 4 (M1).

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11
Q

L’homonculus moteur

A

Le cortex moteur primaire (M1) est situé dans le gyrus précentral et correspond à l’aire 4.

Expériences du Dr Penfield:
Des stimulations du cortex moteur primaire déclenchent des activations localisées de la musculature du corps controlatéral.
Son analyse systématique a démontré l’organisation somatotopique du cortex moteur primaire – Homonculus moteur.

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12
Q

Efférences de l’aire motrice M1

A

Les neurones corticospinaux (qui forment le faisceau corticospinal) 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 leurs axones vers les motoneurones situés dans la corne ventrale de la moelle épinière = faisceau corticospinal.

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.

Ainsi un seul neurone corticospinal peut générer des effets coordonnés sur des muscles antagonistes.

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13
Q

Plasticité des cartes corticales motrices

A

Des expériences de micro-stimulations du cortex moteur chez le rat adulte ont démontré que la région M1 peut réorganiser ses aires motrices après une chirurgie = plasticité

a) Carte corticale motrice d’un rat normal

b) Carte d’un rat dont le nerf moteur commandant les vibrisses a été sectionné. La région corticale, normalement impliquée dans la commande des vibrisses, contrôle maintenant la musculature du membre antérieur ou péri-oculaire.
Explique comment les gens ayant souffert d’un AVC (ou autre) sont capable de s’en sortir

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14
Q

Décharge d’un neurone de l’aire prémotrice avant le début du mouvement (Les neurones miroirs)

A

a)Attention! : Le singe attend l’apparition d’un premier stimulus lumineux qui informe sur le type de mouvement à réaliser pour obtenir une récompense.

b) Prêt! : Le stimulus d’instruction entraine une activation du neurone de l’aire APM.

c)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
Nous avons mentionné que certains neurones de l’aire 6 sont activés lorsqu’un mouvement est répété mentalement (imaginé).

Certains neurones de l’aire 6 sont aussi activés lorsque le singe voit un congénère effectuer un mouvement, ce sont les neurones miroirs.

a) Le singe saisit lui-même une arachide.

b) Le singe voit un autre singe effectuer un mouvement = les neurones miroirs sont activés.

c) Les neurones miroirs s’activent lors d’actes moteurs liés 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). Ici, l’expérimentateur saisit l’arachide.

d)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.

Mène à la question suivante:
Les neurones miroirs à la base de l’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.

Les neurones miroirs à la base de l’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.

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15
Q

Les ganglions de la base

A

Les ganglions de la base sont des structures nerveuses sous-corticales situées dans le télencéphale.

Ils comprennent:
Le noyau caudé
Le putamen
Le globus pallidus externe (GPe)
Le globus pallidus interne (GPi)
Le noyau sous-thalamique

(La substance noire mais pas vrm un ganglion)

Ils sont impliqués dans la programmation et l’exécution des mouvements, particulièrement les mouvements sur-appris, automatiques, pour lesquels il n’y a pas besoin de réfléchir pour les exécuter.
Exemples d’automatismes:
- Lacer ses chaussures
- Brosser ses dents
- Faire des gestes techniques ou sportifs entrainés
Savoir positionner les ganglions de base sur le cerveau!!

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16
Q

Boucle motrice des ganglions de la base

A

Les ganglions de la base (gg) reçoivent des informations du cortex cérébral, projettent vers le noyau ventral du thalamus (VLo), qui projette vers l’aire 6 du cortex (AMS).

Cortex -> gg base -> thalamus -> cortex (AMS)

Fonction de cette boucle motrice:
Sélectionner et déclencher les mouvements volontaires.

17
Q

La maladie de Parkinson

A

La maladie de Parkinson est une maladie dégénérative caractérisée par une perte progressive des neurones dopaminergiques de la substance noire (perte de plus de 80% des neurones dopaminergiques).

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.

Traitement (symptomatique): Administration de L-DOPA qui est le précurseur de la dopamine (DA). En donnant de la L-DOPA, le cerveau créer lui-même la dopamine, mais dyskinésie

18
Q

Le cervelet

A

Le cervelet n’est généralement pas à l’origine du mouvement, il contribue à:

1) la coordination et la précision des mouvements
2) l’apprentissage moteur
3) le maintien de l’équilibre

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.

Coupe histologique du cervelet
Les cellules granulaires:
- Elles constituent la majorité des neurones du cervelet.
- Elles sont de petites cellules et sont excitatrices.

Les cellules de Purkinje:
- Ce sont les neurones de grandes tailles
- Elles sont GABAergiques (inhibitrices).

19
Q

L’ataxie

A

Les patients ayant subit des lésions au niveau du cervelet ont des mouvements imprécis et non-coordonnés; ils souffrent d’ataxie.

Ils ont des tremblements associés au mouvement: contractions des muscles qui ne sont plus coordonnés.

Ataxie ou intoxication alcoolique sévère! (Alcool = effet dépresseur sur le cervelet)

20
Q

MÉTHODES D’INVESTIGATION
Tomographie assistée par ordinateur CT (Computed Tomography)

A

Dans cette méthode, un faisceau de rayons X est projeté à travers la tête et capté par un détecteur de rayons X de l’autre côté de la tête. L’émetteur et le récepteur de rayons X tournent automatiquement autour de la tête, ce qui permet de prendre un grand nombre de radiographies.

Un CT-scan de plusieurs coupes du cerveau est généré pour faire une reconstruction en 3 dimensions.

21
Q

Imagerie par résonance magnétique (IRM)
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

• L’IRM quantifie les atomes d’hydrogène (H), comme ceux présents dans l’eau et les graisses dont est constitué le cerveau.

L’intensité du signal est proportionnelle à la quantité d’atomes d’H présents dans le tissu.

22
Q

TEP-scan
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

La méthode de tomographie par émission de positrons (TEP-scan)

Mesure de l’activité métabolique du cerveau:
Un isotope radioactif est incorporé au 2-déoxyglucose (2-DG) et injecté dans la circulation sanguine. Le 2-DG est capté et accumulé dans les neurones les plus actifs (qui utilisent plus de glucose).

23
Q

L’IRM fonctionnelle (IRMf)
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

• L’IRM fonctionnelle permet aussi de mesurer l’activité cérébrale de fonctions cognitives. Elle fournit des images de l’augmentation du flux d’oxygène dans le sang dans les régions actives.

•L’IRMf est basé sur le fait que l’oxyhémoglobine (forme oxygénée de l’hémoglobine) a une résonance magnétique différente de celle de la déoxyhémoglobine (forme sans oxygène). Les régions les plus actives du cerveau reçoivent plus de sang et donne donc plus d’oxygène aux cellules, ce qui est détecté par l’appareil. L’IRMf calcule le rapport en oxyhémoglobine et désoxyhémoglobine.

24
Q

L’électroencéphalographie (EEG)
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

Elle mesure l’activité électrique du cerveau avec des électrodes circulaires qui sont collées sur la tête. Le signal EEG recueilli à la surface du scalp reflète la somme des événements électriques qui se déroulent dans toute la tête.

Ses différentes ondes sont associées aux états de conscience ou à certaines pathologies cérébrales, telles que l’épilepsie.

25
Q

Chirurgie stéréotaxique
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

La chirurgie stéréotaxique permet de positionner avec précision des sondes dans les profondeurs du cerveau.

L’atlas stéréotaxique sert à localiser les structures cérébrales par rapport au point de référence bregma, qui est le point d’intersection des sutures (jonction entre les os) sagittale et coronale sur le crâne.

26
Q

Enregistrement intracellulaire unitaire
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

L’enregistrement intracellulaire unitaire (single-cell recording) permet d’enregistrer les fluctuations du potentiel de membrane d’un neurone: le potentiel de repos et le potentiel d’action (cours 3).

27
Q

Méthodes d’études pharmacologiques
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

• La principale stratégie en psychopharmacologie consiste à administrer des drogues qui augmentent ou diminuent les effets d’un neurotransmetteur donné, et à en étudier les conséquences sur le comportement.

28
Q

Mesure de l’activité biochimique du cerveau: la dialyse cérébrale
MÉTHODES D’INVESTIGATION

A

• Elle permet de mesurer la concentration extracellulaire de divers métabolites (neurotransmetteurs) chez l’animal pendant ses comportements (pas besoin de sacrifier l’animal pour analyser ses tissus.

29
Q

Localisation des neurotransmetteurs et des récepteurs – 1

A

• 1) L’immunohistochimie permet de localiser une protéine donnée dans une coupe de cerveau en l’incubant en présence d’un anticorps spécifique (à la protéine en question) lié à un traceur fluorescent ou radioactif.

• Exemple: En utilisant un anticorps dirigé contre l’enzyme de synthèse spécifique d’un neurotransmetteur, on peut localiser les neurones qui contiennent ce neurotransmetteur. On crée un anticorps contre ma protéines (enzyme)

Coupe dans la substance noire d’un rat.
Les neurones dopaminergiques ont retenu l’anticorps contre la tyrosine hydroxylase (enzyme de synthèse de la dopamine).

2) L’hybridation in situ permet de localiser des ARNm spécifiques sur des coupes de cerveau. On attache ensuite un traceur fluorescent ou radioactif à ces ARN complémentaires, puis on les incube ensemble.

Coupe frontale de cerveau de rat.
On voit une forte expression de l’ARNm codant une endorphine dans le striatum (rouge et jaune).

30
Q

Génie génétique

A

Souris knockout
• La technique d’invalidation de gènes consiste à créer des organismes dépourvus d’un gène que l’on veut étudier= souris knockout.
• On peut alors analyser les comportements de ces animaux ou les anomalies cérébrales produites.

Souris transgéniques
• Il est aussi possible de remplacer un gène par un autre chez la souris.
• Un gène peut être substitué avec le même gène mais qui contient une séquence de nucléotides supplémentaire, qui permet de l’activer à volonté (par un agent chimique ou la lumière).
• On peut, par exemple, activer ou désactiver un gène à certains stades du développement ou dans une structure cérébrale spécifique.

31
Q

Paradigme biopsychologique en comportement animal

A

1) Le labyrinthe radiaire
Dans ce test, le rat en quête de nourriture doit apprendre et se rappeler un paysage spatial complexe, qui est une simulation de sa survie en milieu naturel.

Le labyrinthe est constitué de 8 bras partant d’un centre (lieu de départ de l’animal); la nourriture se trouve à l’extrémité d’un ou plusieurs bras.

Après quelques jours, les rats ont appris où se trouve la nourriture et n’explorent que rarement les bras vides.

Les rats s’orientent d’après les indices externes contenus dans la pièce. On peut ainsi déterminer l’apprentissage des capacités spatiales des rats.

2) La piscine de Morris
• C’est un autre paradigme semi-naturel d’apprentissage conçu pour étudier l’apprentissage des capacités spatiales des rats.

• Un rat est placé dans une piscine remplie d’eau opaque (laiteuse), dans laquelle il doit trouver la plateforme invisible, située sous la surface de l’eau.

• Après quelques essais, le rat apprend à nager directement vers la plate-forme en se référant aux indices spatiaux dans la pièce.