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NSC6051 Neurosciences des systèmes > Cours 8 - Système moteur > Flashcards

Cours 8 - Système moteur Flashcards

1
Q

Quels sont les 4 sous-systèmes interactifs du système moteur?

A

1) Circuits de la moelle épinière
- Intégration de signaux sensoriels et supraspinaux
- Motoneurones alpha (muscles)

2) Systèmes descendants
- Tronc cérébral = mouvements de base de contrôle postural
- Cortex moteur = planification et contrôle des mouvements volontaires

3) Cervelet
- Coordination du mouvement
- Apprentissage

4) Ganglions de la base
- Préparation pour le démarrage des mouvements

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2
Q

Décrivez comment fonctionne la transmission de signal dans la jonction neuromusculaire, entre les motoneurones et les muscles.

A
  • Chaque potentiel d’action dans un motoneurone alpha de la corne ventrale provoque un potentiel d’action et une contraction des fibres musculaires qu’il contacte
  • Changement de fréquence de décharge motoneuronale = changement de tension musculaire
  • La fréquence de décharge des motoneurones est déterminée par l’intégration d’entrées provenant des récepteurs sensoriels et interneurones spinaux, ainsi que des centres supraspinaux
  • Chaque motoneurone innerve des fibres appartenant à un seul muscle
  • L’ensemble des motoneurones innervant un muscle forme un “pool de motoneurones” qui se rassemble en un colonne s’étageant sur un ou plusieurs segments de la moelle
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3
Q

Comment sont organisés spatialement les pools neuronaux dans la moelle épinière?

A

1) Topographie sur l’axe médio-latéral:
- Pools innervant la musculature axiale (muscles posturaux du tronc) = position médiane
- Pools innervant la musculature distale (ex., muscles des membres) = position latérale

2) Topographie sur l’axe longitudinal:
- Pools innervant les membres supérieurs = renflement cervical
- Pools innervant les membres inférieurs = renflement lombaire

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4
Q

Qu’est-ce qu’une unité motrice?

A
  • Une fibre musculaire est innervée par un motoneurone
  • Un motoneurone innerve plusieurs fibres du muscle
  • La relation fonctionnelle entre le motoneurone et les fibres musculaires qu’il innerve = unité motrice
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5
Q

Quels sont les différents types d’unité motrice?

A

1) Unité motrice lente (S, pour slow)
- Petits motoneurones et petites fibres “rouges”
- tension faible, contraction lente mais soutenue
2) Unité motrice rapide et fatigable (FF, pour fast fatigable)
- Gros motoneurones et grosses fibres pâles
- tension forte, contraction rapide, fatigue rapide
3) Unité motrice rapide et résistant à la fatigue (FR)
- Propriétés intermédiaires

Exemples : Muscles posturaux (ex., soléaire) = surtout unités lentes. Muscles pour la course (ex., gastrocnémien) = plus d’unités rapides

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6
Q

Comment se fait la régulation de la force musculaire?

A

1) Recrutement d’unités motrices
- L’augmentation graduelle de tension résulte de l’augmentation ou recrutement d’unités motrices actives selon un ordre fixe qui dépend de leur taille = principe de taille
- Lorsque l’activité synaptique à un pool motoneuronal augmente: unités S recrutées en premier, unités FR, ensuite unités FF
2) Fréquence de décharge des motoneurones
- Une augmentation de décharge résulte en une sommation des contractions musculaires et une augmentation de la force
- Aux fréquences de décharges les plus élevées les fibres musculaires sont en état de “fusion tétanique” normalement la fréquence de décharge maximale des motoneurones est inférieure à celle nécessaire pour la fusion tétanique

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7
Q

Comment se déroule le réflexe d’étirement?

A

1) L’étirement du muscle active les fuseaux neuromusculaires
2) Les afférences des fibres Ia font des contacts excitateurs directs sur les motoneurones pour provoquer la contraction du muscle = réflexe monosynaptique
3) Les afférences Ia font aussi des projections sur les interneurones inhibiteurs qui contactent les mononeurones du muscle antagoniste pour provoquer une relaxation simultanée des muscles antagonistes

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8
Q

Quelles sont les fonctions du réflexe d’étirement?

A

-Le réflexe d’étirement constitue une boucle de rétroaction négative tendant à maintenir constante la longueur du muscle spécifiée par l’activité des voies descendantes
-Contribue à maintenir un degré de tension permanent dans les muscles
« tonus musculaire »

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9
Q

Quel est le rôle de l’innervation des fuseaux neuromusculaires par les motoneurones gamma?

A
  • Les motoneurones gamma contrôlent les caractéristiques fonctionnelles des fuseaux neuromusculaires en modulant leur degré d’excitabilité
  • Lorsque le muscle est étiré les fuseaux sont étirés et il y a une augmentation de décharge des afférences Ia
  • Lorsque le muscle raccourcit lors d’une contraction la tension est maintenue dans les fuseaux grâce à la contraction des fibres commandée par les motoneurones gamma
  • En général la co-activation des motoneurones alpha et gamma assure que les fuseaux sont sous tension et capables de fonctionner quelle que soit la longueur du muscle
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10
Q

Comment est-ce que le niveau d’activité gamma peut moduler le “gain” du réflexe d’étirement?

A
  • Le niveau d’activité gamma peut être ajusté selon la tâche ou le contexte avec l’effet de moduler le “gain” du réflexe d’étirement
  • Exemples:
    • Gain élevé = pour compenser les secousses et maintenir la posture quand on est debout dans un autobus; pour exécuter un mouvement difficile comme marcher sur une poutre étroite
    • Gain réduite = pour faciliter l’allongement des fibres lors des échauffements préparatoires à une épreuve sportive
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11
Q

Comment les organes tendineux de Golgi régulent-ils le réflexe d’étirement?

A

1) Les organes tendineux de Golgi sont des terminaisons encapsulées situées à la jonction des muscles et des tendons (en série avec les fibres musculaires) inervées par une fibre afférente de groupe Ib.
2) Quand le muscle se contracte activement la force agit directement sur le tendon et excite les organes tendineux de Golgi = ils signalent la tension ou force musculaire
3) Les fibres sensorielles de Groupe Ib contactent des interneurones inhibiteurs dans la moelle qui contactent les motoneurones du même muscle et diminuent ainsi leur fréquence de décharge
- Boucle de rétroaction négative tendant à maintenir un niveau constant de force musculaire

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12
Q

Quelle est l’implication des circuits spinaux dans la locomotion?

A

-La locomotion est une exemple d’un comportement moteur rythmique (phases d’appui et phases de transfert) qui implique la coordination de mouvements dans différents patrons/séquences selon les circonstances
-Les circuits spinaux sont impliquées dans la génération de commandes motrices rythmiques
« générateurs centraux de rythme »
-Mouvements locomoteurs coordonnées sont possibles sans voies descendantes du cerveau (lésion spinale) et sans entrées sensorielles (sections des racines dorsales)
-La capacité à produire des mouvements de marche rythmiques après section de la moelle est moindre chez l’homme que chez le chat

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13
Q

Décrivez l’organisation somatotopique de la moelle éépinière.

A
  • Motoneurones innervant les muscles axiaux et les muscles proximaux des membres = partie médiane de la corne
  • Motoneurones innervant les muscles distaux = partie latérale de la corne
  • Neurones de circuits locaux (interneurones) de la zone intermédiaire médiane = motoneurones situés médialement
  • Interneurones de la zone intermédiaire latérale = motoneurones situés latéralement
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14
Q

Décrivez l’organisation somatotopique des voies motrices descendantes.

A
  • Les voies dans la partie ventromédiane de la substance blanche (vestibulospinales et réticulospinales) se terminent surtout sur les interneurones de la zone intermédiare médiane des deux côtés : impliquées dans la posture et l’équilibre
  • Les voies dans la partie latérale (corticales) se terminent surtout dans les parties latérales de la zone intermédiaire : impliquées dans les mouvements volontaires des muscles distaux
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15
Q

Quel est le rôle du tronc cérébral et du système vestibulaire dans le contrôle moteur descendant?

A
  • Rôle du tronc cérébral : posture et orientation du regard.
  • Voies réticulospinales
    • muscles axiaux et muscles proximaux des membres
    • maintien de la posture
    • impliqués dans les mécanismes proactifs du contrôle postural
  • Voies tectospinales
    • muscles de la nuque
    • orientation de la tête vers un stimulus visuel
  • Voies vestibulospinales médianes
    • muscles de la nuque
    • régulation réflexive de la position de la tête (réflexe vestibulo-cervical)
  • Voies vestibulospinales latérales
    • musculature proximale des membres
    • contrôle postural (activation des muscles extenseurs antigravitaires pour maintenir la station debout)
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16
Q

Décrivez ce qu’est le réflexe vestibulo-oculaire.

A
  • Les neurones des noyaux vestibulaires forment aussi des voies ascendantes qui contrôlent le mouvement des yeux : réflexe vestibulo-oculaire
  • Le réflexe vestibulo-oculaire induit des mouvements oculaires qui compensent parfaitement les mouvements de la tête afin de stabiliser le regard et maintenir le focus sur un point particulier.
  • Par exemple, une rotation de la tête vers la gauche induit une mouvement des yeux vers la droite.
  • Ce réflexe est essentiel parce que les délais dans les voies visuelles sont trop longs pour induire des mouvements des yeux assez rapidement pour compenser les mouvements de la tête
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17
Q

Comment se fait le maintien anticipateur de la posture?

A
  • La contraction du gastrocnémien précède celle du biceps pour stabiliser le pied au sol en prévision du déséquilibre vers l’avant quand le sujet tire sur une poignée
  • Les neurones corticaux déclenchent les mouvements volontaires des membres par les projections directes en coordination avec les ajustements posturaux par des projections indirectes via la formation réticulaire
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18
Q

Décrivez les voies cortico-spinales et cortico-bulbaires responsables des mouvements volontaires.

A

1) Les neurones des aires motrices corticales projettent au tronc cérébral par les voies corticobulbaires et à la moelle épinière par les voies corticospinales (voies pyramidales)
2) La plupart des fibres des voies corticospinales (90%) croisent la ligne médiane (décussion) à l’extrémité caudale du bulbe pour former le faisceau corticospinal latéral
-la plupart des axones terminent sur les interneurones dans les zones intermédiaires latérales (contrôle des muscles distaux)
-quelques-unes forment un contact synaptique direct avec les motoneurones alpha pour les muscles de la main et doigts
3) 10% des axones entrent directement dans la moelle sans croiser et forment le faisceau corticospinal ventral
axones terminent de ipsilatéralement ou bilatéralement sur des interneurones des zones intermédiaires médianes (muscles axiaux et proximaux)

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19
Q

Décrivez comment est organisé le cortex moteur.

A

1) Dans le cortex moteur primaire (M1), il y a une représentation topographique de la musculature controlatérale du corps (« une carte motrice »).
2) Les stimulations électriques de la surface du cortex moteur chez des patients suggèrent une carte similaire à la carte somethésique du gyrus postcentral (Penfield).
3) Plus tard, les techniques de microstimulation intracorticale (technique avec plus de précision) révèlent que la stimulation à un endroit donné peut activer plusieurs muscles et qu’un mouvement donné peut être provoqueé par la stimulation de sites nettement séparés.
* Ce sont des mouvements et non des muscles qui sont codés dans le cortex moteur

  • Chaque neurone cortio-motoneuronal peut activer les motoneurones de plusieurs muscles
  • On appelle ce groupe de muscles le « champ musculaire » du neurone moteur cortical
  • La carte de M1 ne réprésente pas des muscles individuels de différentes parties du corps mais plutôt des mouvements
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20
Q

Décrivez ce qu’est la méthode de “spike-triggered averaging”.

A

1) Enregistrement de l’activité d’un neurone cortico- motoneuronal
2) Enregistrement de l’activité musculaire (activité electromyographique, EMG)
3) Moyennage de l’activité EMG déclenchée par chaque spike (l’activité qui suit immédiatement chaque potentiel d’action dans le neurone cortical)
4) Si le spike du neurone cortical évoque de l’activité dans les fibres d’un muscle il y aura une augmentation dans l’EMG

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21
Q

Décrivez comment l’activité du cortex moteur primaire (M1) est corrélée avec la force musculaire.

A
  • Un singe est entraîné à faire des mouvements du poignet en flexion et extension et à contrôler la force musculaire contre des charges externes
  • Plusieurs neurones de M1 ont une décharge qui précède le début du mouvement et varie en fonction de la direction du mouvement (ex., neuron actif avant et pendant la flexion)
  • Si la charge externe oppose la flexion, le neurone est plus actif
  • Si la charge assiste la flexion, le neurone est silencieux
  • Conclusion: L’activité de ce neurone est mieux correlée avec la force musculaire que la direction du mouvement du poignet
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22
Q

Décrivez comment l’activité du cortex moteur primaire (M1) est corrélée avec la direction du mouvement.

A

-Un singe est entraîné à bouger une manette dans différentes directions dans l’espace.
-Beaucoup de neurones augmentent leur activité pour certaines directions de mouvement et la diminuent pour d’autres directions (ex., neurone plus actif avant et pendant les mouvements entre 90o et 225o, mais moins actif entre 315o et 45o).
-La décharge montre une « préférence directionnelle ».
-La spécificité directionnelle d’un neurone individuel est trop faible pour indiquer la direction du mouvement
-Georgopolous à montré qu’en combinant les réponses de tous les neurones on obtient un
« vecteur de population » bien correlée à la direction du mouvement
-Conclusion: La direction du mouvement est codée par l’intégration de l’activité d’une large population de neurones du cortex moteur.

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23
Q

Quels aspects du mouvements sont encodés par les neurones du cortex moteur primaire (M1)?

A
  • Certaines expériences ont montré que les neurones moteurs encodent la force (cinétique) du mouvement et d’autres ont montré qu’ils encodent la direction (cinématique) du mouvement
  • En plus, certaines experiences suggèrent que c’est la direction du mouvement de la main qui est encodé (ex., Georgopolous et al., 1983) tandis que d’autres suggèrent que c’est plutôt un patron de rotations des articulations qui est encodé (Scott et Kalaska, 1997)
  • Conclusion: Les réponses des neurones de M1 ne sont pas homogènes. La cinétique et la cinématique des mouvements en différents systèmes de coordonées sont encodées à travers une diverse population neuronale dans le cortex moteur.
24
Q

Quelle est la fonction des neurones du cortex prémoteur?

A
  • Le cortex prémoteur influence le contrôle des mouvements indirectement grâce à des projections réciproques avec le cortex moteur primaire mais aussi directement par des projections dans les voies corticobulbaires et corticospinales.
  • Dans la partie latérale du cortex prémoteur environ 65% des neurones répondent en relation avec des mouvements.
  • Comparé à l’activité observé dans M1, l’activité dans le cortex prémoteur latéral ne semble pas commander directement le déclenchement du mouvement mais plutôt l’intention d’exécuter un mouvement particulier.
  • Les neurones dans cette région semble impliqués dans la planification et sélection des mouvements sur la bases d’indices externes (entrées sensoriels).
25
Q

Décrivez ce qu’est une tâche “instructed delay” et ce qu’elle permet d’étudier.

A
  • Dans une tâche « instructed delay » le singe est présenté avec une cible indiquant où il doit faire son mouvement (l’instruction). Cependant après présentation de la cible il doit attendre pendant une période d’attente (delai) avant de reçevoir un signal «GO » (ex., changement de couleur de la cible) indiquant qu’il peut commencer son mouvement
  • Cette tâche permet une dissociation entre la période de planification et la période d’exécution du mouvement
  • Pendant la période de delai la fréquence de décharge des neurones du cortex prémoteur augmente (ou diminue) indiquant un rôle dans la planification des mouvements volontaires
  • Certains neurones codent pour planification seulement, mais aussi pour planification + exécution. Dans cortex moteur primaire : neurones qui codent pour exécution principalement.
26
Q

Décrivez quelle est la fonction des neurones miroirs dans le cortex prémoteur.

A
  • Un type de neurones prémoteurs ne répondent pas seulement quand l’animal se prépare à exécuter un mouvement (ex., prendre un morceau de nourriture) mais aussi quand il observe quelqu’un d’autre exécuter la même action.
  • Ces neurones s’activent quand le singe regarde un geste qu’il ferait lui-même. Ils ne répondent pas quand la nourriture est prise à l’aide d`une pince.
  • La réponse ne dépend pas de l’observation visuelle car ils répondent même si on cache la nourriture juste après que la main du chercheur approche mais avant qu’il prenne la nourriture.
  • Ces neurones semblent être impliqués dans le codage des intentions d’autres personnes et pourrait aussi jouer un rôle dans l’apprentissage par imitation.
27
Q

Décrivez ce qu’est un syndrome neurogène périphérique et ses symptômes.

A
  • Symptômes dus à des atteintes des motoneurones alpha du tronc cérébral ou de la moelle épinière : typiquement causé par une maladie (ex., la sclérose latérale amyotrophique, polio).
  • Symptômes :
    • Paralysie (perte de mouvement) ou parésie (diminution de la force musculaire) qui peut être limité à une petit groupe de muscles
    • Aréflexie (manque des réflexes) due à l’interruption de la branche efférente des arcs réflexes
    • Manque de tonus musculaire
    • Atrophie musculaire due à la dénervation et à la non-utilisation
    • Fibrillations et fasciculations - contractions spontanées dans les fibres musculaires dus à des modifications d’excitabilité des fibres dénervées (fibrillations) ou à une activité anormales des motoneurones affectés (fasciculations)
28
Q

Décrivez ce qu’est un syndrome pyramidal et ses symptômes.

A
  • Ensemble de symptômes et signes résultant de l’atteinte, à quelque niveau que ce soit, de la voie cortico-spinal (faisceau pyramidal) : typiquement causé par un accident vasculaire cérébral, une tumeur, un traumatisme
  • Symptômes :
  • Au départ pour une lésion soudaine:
    • Paralysie flasque des muscles controlatéraux du corps (les effets étendent à un large groupe de muscles), hypotonie
  • Après quelques jours/semaines:
    • Faiblesse musculaire
    • Perte de la capacité d’exécuter des mouvements fins (ex., mouvements indépendants des doigts)
    • Signe de Babinski – une stimulation de la plante du pied qui normalement évoque une flexion des orteils, évoque maintenant une extension des orteils en éventail
    • Spasticité – hypertonie, réflexes d’étirement augmentés, clonus (alternance des contractions et de relâchements d’un muscle en réponse à son étirement)
29
Q

Quelle est la définition d’une neuroprothèse?

A

Une technologie qui peut remplacer les fonctions motrices, sensorielles ou cognitives qui ont été endommagées par une blessure ou une maladie afin d’aider à alléger les incapacités et à améliorer la qualité de vie.

30
Q

Quels sont les différents types de neuroprothèse?

A

1) Technologies basées sur la stimulation
- Implant cochléaire (surdité neurosensorielle)
- Stimulation cérébrale profonde (ex., pour alléger les symptômes de la maladie de Parkinson)
- Stimulation électrique fonctionnelle (FES) pour la stimulation de muscles/nerfs périphériques
2) Technologies basées sur l’enregistrement
- Technologie d’interface cerveau-machine (« brain-machine interface »)
- Utilise des indicateurs neuraux des commandes motrices du sujet pour contrôler un appareil externe (ex., curseur sur un écran d’ordinateur, membre artificiel, chaise roulante)

31
Q

Décrivez comment fonction un système d’interface cerveau-machine dans le contrôle neuromoteur.

A

1) Implantation d’un réseau d’électrodes dans le cerveau, souvent dans le cortex moteur primaire.
2) Les électrodes enregistrent l’activité neuronales et la décode à l’aide d’algorithmes.
3) Les électrodes envoient une commande au membre robotique qui l’exécute.
4) Retour sensoriel vers le cerveau

32
Q

Décrivez l’organisation générale des ganglions de la base dans le système moteur.

A
  • Les composantes motrices des ganglions de la base constituent une boucle sous-corticale reliant la plupart des aires corticales aux neurones moteurs du cortex moteur primaire, du cortex prémoteur et du tronc cérébral
  • Striatum : Noyau caudé et putamen = régions qui reçoivent les entrées.
  • Globus pallidus : Partie externe, partie interne = sortie
  • Substance noire : Pars compacta = neurones dopaminergiques, Pars reticulata = sortie
  • Noyaux sous-thalamiques
33
Q

Décrivez comment sont organisées les afférences des ganglions de la base.

A
  • La plupart des afférences corticales projettent au noyau caudé et au putamen (zones de réception), sur les neurones épineux moyens qui ont des dendrites ramifiées
  • Les neurones épineux moyens reçoivent aussi des afférences non- corticales: interneurones locaux, thalamus, neurones dopaminergiques
  • Les neurones épineux envoient des projections aux neurones du globus pallidus et la pars reticulata de la substance noire (deux sources principales d’efférences des ganglions de la base)
  • Presque toutes les régions du cortex projettent vers le striatum à l’exception du cortex visuel primaire et du cortex primaire auditif
  • Putamen : aires somesthésiques, aires visuelles secondaires, cortex moteur et prémoteur, aires associatives auditives
  • Noyau caudé : aires associatives multimodales, aires motrices frontales qui contrôlent les mouvements des yeux
34
Q

Décrivez comment sont organisées les efférences des ganglions de la base.

A
  • Les neurones épineux moyens du caudé et putamen envoient des projections inhibitrices au segment interne du globus pallidus et à la substance noire, pars reticulata
  • Les neurones efférents du globus pallidus interne et pars reticulata envoient des projections inhibitrices aux neurones moteurs du cortex et du tronc cérébral (colliculus supérieur):
  • Globus pallidus interne : aires motrices du cortex
  • Pars reticulata : colliculus supérieur (mouvements des yeux et de la tête)
35
Q

Décrivez comment fonctionne l’effet d’inhibition des ganglions de la base sur les régions dans lesquelles ils projettent.

A
  • L’effet principal des ganglions de la base sur les régions auquelles ils projettent est inhibiteur
  • Au repos les neurones GABAergiques du globus pallidus interne et pars reticulata ont une activité élévée inhibant le thalamus et colliculus supérieur et empêchent le mouvement d’être déclenché
  • Lorsque les neurones épineux sont activés ils inhibent les neurones inhibiteurs du globus pallidus (ou pars reticulata) et cette désinhibition permet le déclenchement du mouvement
36
Q

Quelles sont les différences entre la “voie directe” et la “voie indirecte” des circuits internes des ganglions de la base?

A

1) Voie directe :
- Au repos : inhibition des neurones thalamiques
- Striatum activé : désinhibition pour faciliter le démarrage des mouvements volontaires
2) Voie indirecte :
- Voie à travers le segment externe du globus pallidus qui accentue l’inhibition tonique du segment interne
- Le segment externe inhibe le segment interne et le noyau sous-thalamique
- Quand les neurones épineux du striatum sont activés les neurones du noyau sous-thalamique deviennent plus actifs
- Le noyau sous-thalamique excite le segment interne (et la pars reticulata) et donc lorsque cette voie est activée son action s’oppose celle de la voie directe : elle augmente les influences inhibitrices des ganglions de la base

-L’équilibre entre la voie directe et indirecte détermine si l’inhibition exercée par les ganglions de la base est maintenue ou enlevée pour permette le démarrage du mouvement

37
Q

Décrivez comment la dopamine module le système des ganglions de la base.

A
  • La dopamine module l’excitation exercée par les afférences corticales sur les dendrites des neurones épineux
  • Différents types de récepteurs dopaminergiques sur les neurones épineux qui projettent dans la voie directe (type D1) et la voie indirecte (type D2)
  • La substance noire, pars compacta, facilite l’excitation des neurones épineux dans la voie directe via les récepteurs D1
  • L’excitation corticale dans la voie indirecte est réduite via les récepteurs D2
  • Résultat: L’activité du pars compacta favorise la voie directe et la diminution de l’inhibition exercée par les ganglions de la base
  • dopamine favorise le déclenchement de mouvements
38
Q

Décrivez les mécanismes des troubles hyper-kinétiques dans les ganglions de la base.

A

1) Maladie de Huntington:
- Trouble hyperkinétique causé par une dégénérescence des neurones épineux projetant sur le segment externe du globus pallidus
- Sans l’inhibition normale du striatum le segment externe est anormalement actif et inhibe le noyau sous-thalamique
- La voie indirecte est alors moins active et n’oppose pas la voie directe : le cortex est moins inhibé par les ganglions de la base et déclenche des mouvements involontaires et inappropriés (mouvements balistiques ou choréiques)
2) L’hémiballisme:
- Trouble hyperkinétique causé par une pathologie du noyau sous-thalamique.
- La voie indirecte est compromisé et la voie directe est favorisée.
- Les ganglions de la base exercent une inhibition tonique réduite avec le résultat que des mouvements vigoureux et involontaires des membres sont produits.

39
Q

Décrivez les mécanismes des troubles hypo-kinétiques dans les ganglions de la base.

A

1) Maladie de Parkinson:
- Trouble hypokinétique causé par une perte de neurones dopaminergiques nigrostriaires
- Manque de dopamine :
- réduction de la réactivité de la voie directe et augmentation de la réactivité de la voie indirecte
- efférences inhibitrices des ganglions de base anormalement élévées
- plus difficile pour les neurones thalamiques d’activer le cortex
- Symptômes du Parkinson: rigidité, hypokinésie (akinésie, bradykinésie), troubles posturaux, manque d’expression faciale, tremblement de repos

40
Q

Décrivez ce qu’est la stimulation cérébrale profonde et comment on peut utiliser cette technologie pour atténuer les symptômes moteurs des maladies neurologiques du mouvement.

A

-Traitement qui implique l’implantation chirugicale d’un appareil médical appelé un stimulateur de cerveau (“brain pacemaker”) qui envoie de faibles impulsions électriques à travers des électrodes aux parties spécifiques du cerveau.

  • Les composants de la technologie:
    • Générateur d’impulsions (60µs, 130 Hz)
    • Les électrodes (fils isolés avec électrodes en platinum-iridium)
    • Fils d’extension

-On peut donc envoyer des impulsions dans les ganglions de la base afin d’atténuer les symptômes moteurs.

41
Q

Décrivez l’organisation globale du cervelet.

A

Le cervelet est composé de plusieurs couches de matière grise en surface, de matiére blanche interne et 3 noyaux cérébelleux profonds

42
Q

Décrivez le rôle du circuit cérébro-cervelet.

A

partie latérale, impliquée dans la planification et l’exécution de mouvements précis, particulièrement développée chez l’humain

43
Q

Décrivez le rôle du circuit spino-cervelet.

A

-zone médiane (vermis) impliquée dans la motricité des muscles proximaux et certains mouvements oculaires; —zone paramédiane impliquée dans les mouvements avec les muscles distaux (plus exécution que planification)

44
Q

Décrivez le rôle du circuit vestibulo-cervelet.

A

partie la plus ancienne, inférieure et caudale,

impliquée dans le traitement de signaux vestibulaires, le contrôle de la posture et certains mouvements des yeux

45
Q

Décrivez où vont les axones du cervelet passant par les différents pédoncules cérébelleux.

A
  • supérieur : efférences vers le cortex
  • moyen : afférences des noyaux pontiques
  • inférieur :afférences de la moelle et des noyaux vestibulaires, efférences vers la formation réticulaire et noyaux vestibulaires
46
Q

Décrivez d’où viennent les afférences arrivant au cervelet.

A

1) Cortex controlatéral
- aires motrices, somesthésiques, visuelles secondaires via les noyaux pontiques
2) Entrées sensorielles ipsilatérales
- vestibulaires, proprioceptives, visuelles et auditives provenant des noyaux vestibulaires, la moelle épinière et l’olive inférieure

47
Q

Décrivez où vont les efférences partant du cervelet.

A
  • Le cortex cérébelleux projette aux noyaux profonds qui projettent aux neurones moteurs du cortex ou à la moelle
  • Cérébro-cervelet = noyaux dentelé, thalamus, cortex prémoteur (planification de mouvements)
  • Spino-cervelet = vermis, noyau fastigial, formation réticulaire et noyaux vestibulaires, voies descendantes médianes (musculature axial et proximale)
    • zone paramédiane, noyaux interposés, thalamus,cortex moteur (exécution de mouvements volontaires)
  • Vestibulo-cervelet = noyaux vestibulaires, mouvements des yeux, de la tête et du cou
48
Q

Décrivez les trois couches de neurones du cortex du cervelet.

A

1) Couche granulaire:
- Contient les cellules « granule » (type de neurone le plus abondant dans le SNC) qui reçoivent les entrées via les « fibres moussues » et aussi les cellules de Golgi
- Les axones des cellules « granule » forment des « fibres parallèles » dans la couche moléculaire qui font des synapses excitatrices avec les cellules de Purkinje
2) Couche des cellules de Purkinje:
- Contient les corps cellulaires de Purkinje avec leur arbres dendritiques très élaborées qui s’étendent dans la couche moléculaire ou ils recoivent des contacts des fibres parallèles et des « fibres grimpantes »
- Les cellules de Purkinje forment la sortie (inhibitrice) du cortex cerebelleux
3) Couche moléculaire :
- Contient les axones (fibres parallèles) des cellules « granule » qui font synapse avec les dendrites des cellules de Purkinje
- Contient deux types de cellules inhibitrices: les cellules en corbeille et les cellules étoilées

49
Q

Décrivez comment fonctionne le circuit de base du cervelet.

A

-Les entrées au cervelet sont envoyés par des fibres moussues au cellules « granule » du cervelet et aux cellules des noyaux profonds.
-Les axones des cellules « granule » forment des
« fibres parallèles » qui excitent les dendrites des cellules de Purkinje.
-Les cellules de Purkinje ont des dendrites élaborées qui se ramifient en un seul plan perpendiculaires aux fibres parallèles.
-Chaque cellule de Purkinje peut reçevoir un très grand nombre de contacts des fibres parallèles (200,000) beaucoup d’intégration d’entrées.
-Les cellules de Purkinje reçoivent aussi des entrées des « fibres grimpantes » provenant de l’olive inférieure (1 seule par cellule Purkinje) qui peuvent moduler l’efficacité des entrées des fibres parallèles.
-Les cellules de Purkinje inhibent (GABA) les neurones des noyaux profonds (boucle inhibitrice) qui sont excitées par des collatérales des fibres moussues et grimpantes (boucle excitatrice).
-Les interneurones inhibiteurs des couches granulaires et moléculaires (cellules en corbeille, étoilées, de Golgi) contrôlent le flux des informations qui arrivent aux cellules Purkinje.
-Il y a une comparaison excitation-inhibition où l’activité des neurones des noyaux profonds est modulé par le résultat des calculs réalisés par une boucle inhibitrice à
travers le cervelet.
-Ce circuit de base se rèpète dans chaque division et constitue le modèle fonctionnel fondamental du cervelet.

50
Q

Quel est le rôle du cervelet dans la coordination du mouvement?

A
  • A cause de sa circuiterie unique, il y a probablement plus de théories quant à la fonction du cervelet que pour tout autre structure cérébrale:
    • Agit comme un système de synchronisation
    • Calcul des transformations sensorimotrices complexes
    • Fait des prédictions des conséquences sensorielles de nos action motrices et les compare aux vrai signaux sensoriels afin de détecter et corriger les erreurs de performance
    • Utilise des signaux d’erreur pour guider l’apprentissage moteur

-Les vraies computations effectués sont encore mal comprises

  • Cependant, sur la base des effets des lésions et troubles cérébelleux il est généralement accepté que le cervelet joue un rôle important dans:
    • La régulation des mouvements en temps réel
    • La modification des mouvements lors de l’apprentissage moteur
51
Q

Décrivez les mécanismes de l’apprentissage moteur dans les circuits cérébelleux.

A
  • Selon une hypothèse classique de l’apprentissage dans le cervelet (Marr/Albus/Ito) les fibres grimpantes relaient un message d’erreur motrice aux cellules de Purkinje.
  • Une action des fibres grimpantes est de diminuer l’efficacité des contacts des fibres parallèles (‘long term depression’) pour que les cellules de Purkinje sont moins actives et inhibent moins les noyaux profonds
  • Les noyaux profonds excitent plus les aires motrices du cortex afin de corriger l’erreur dans la commande motrice
52
Q

Décrivez les problèmes engendrés par une ataxie cérébelleuse.

A
  • problème de coordination des mouvements se produisant du côté de la lésion
  • Les problème moteurs dépendent de la région du cervelet affectée. Exemples :
    • dommage au cérébro-cervelet = problème de planification et coordination de mouvement;
    • dommage au vestibulo-cervelet = problème d’équilibre/posture)
53
Q

Qu’est-ce qu’une dysmétrie?

A

incapacité de regler correctement l’intensité et la durée d’activation : mouvements qui dépassent ou n’atteignement pas leur but

54
Q

Qu’est-ce que l’adiodococinésie?

A

l’incapacité d’effectuer à un rhythme rapide des mouvements de directions opposées

55
Q

Qu’est-ce que le nystagmus?

A

difficultés à fixer les yeux sur une cible; ils dérivent jusqu’à ce qu’une saccade correctrice les ramène au point de départ

NSC6051 Neurosciences des systèmes (6 decks)

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