La moelle épinière et le contrôle du mouvement - Cours 10 Flashcards

1
Q

Expliquez ce que sont les systèmes descendants

A

Cortex moteur : Planification, commande et guidage des mouvements volontaires
Centres du tronc cérébral : mouvements de base et de contrôle postural

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Quel est le rôle des ganglions de la base?

A

Filtrage des commandes appropriées du début du mouvement

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Quel est le rôle du cervelet?

A

Coordination sensorimotrice du mouvement en cours

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Quel est le circuit de la moelle épinière et du tronc cérébral?

A

Les neurones de circuits locaux intègrent des afférences sensorielles et des systèmes descendants destinées aux motoneurones
Les motoneurones a reçoivent des signaux des neurones de circuits locaux et des systèmes descendants et envoit aux muscles squelettiques

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Dans quoi la moelle épinière est-elle impliquée ?

A
  1. Les activités réflexes
  2. Les automatismes (locomotion, nage, respiration…)
  3. L’intégration des messages en provenance de la périphérie et du cerveau: c’est un centre d’integration sensori-motrice.
    Bref la production de patrons d’activités musculaires coordonnés en fonction des informations qu’elle intègre.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Expliquez le réflexe myotatique rotulien

A

A– Les fibres intrafusales du fuseau neuromusculaire (récepteur sensoriel du muscle) détectent un étirement involontaire du muscle suite au stimulus.
B– Leurs fibres afférentes Ia excitent monosynaptiquement les motoneurones α qui innervent les fibres extrafusales du même muscle.
C- Le potentiel d’action se rend à la jonction neuromusculaire.
D- Ce phénomène entraîne l’extension de la jambe. C’est la réponse du muscle face à son propre étirement.
A-D = circuit monosynaptique.
E– Au même moment, un interneurone inhibiteur est également stimulé par les afférences sensorielles. Ce dernier va empêcher tout message nerveux d’arriver sur le motoneurone efférent associé au muscle antagoniste (– sur le schéma) : ce dernier ne peut plus se contracter = inhibition réciproque qui implique un circuit polysynaptique

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Expliquez le réflexe achilléen

A

1- Stimulus = percussion du tendon d’achille provoque
2- un étirement des fuseaux neuromusculaires des muscles qui s’y attachent (muscles soléaires et gastrocnémiens du mollet).
3- Leurs fibres afférentes Ia excitent monosynaptiquement
4- les motoneurones α. Les axones efférents des motoneurones envoient leurs décharges dans le même nerf
5- vers la jonction neuromusculaire
6- qui fait contracter les fibres extrafusales des muscles extenseurs de la cheville qui produisent une extension
7- (ou flexion plantaire) de la cheville (comme si vous étiez sur la pointe des pieds).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Que permet l’inhibition réciproque dans le réflexe achilléen?

A

L’inhibition réciproque permet le relâchement du muscle antagoniste. Elle permet une meilleure efficacité des muscles agonistes en inhibant les muscles antagonistes. Les interneurones inhibiteurs inhibent les motoneurones des muscles fléchisseurs. Quand les extenseurs se contractent, les fléchisseurs se relâchent (l’inverse est aussi vrai). Circuit disynaptique.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Quel est le “problème” dans le réflexe achilléen?

A

Le motoneurone α active uniquement les fibres musculaires extra-fusales, qui permettent de contracter le muscle. Mais lorsque le muscle est contracté, le fuseau neuromusculaire (récepteur sensoriel du muscle) est détendu et devient inefficace pour transmettre les informations sur la longueur du muscle…
Le fuseau neuromusculaire ne peut plus signaler les changements de longueur, les afférences Ia sont inactives et n’excitent plus adéquatement les motoneurones.
Donc si on avait seulement les fibres Ia et les motoneurones alpha le muscle ne pourrait avoir qu’une longueur fixe, ce qui serait inadéquat lors de tâches où la précision est importante ou lors de perturbations imprévisibles…

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Quelle est la “solution” au “problème” du réflexe achilléen?

A

Innervation Gamma :

  • Le fuseau neuromusculaire reçoit donc une innervation motrice par l’intermédiaire du motoneurone γ, et une innervation sensitive par les afférences sensorielles.
  • Le motoneurone alpha active seulement les fibres musculaires extra-fusales, qui permettent de générer une force (contraction).
  • Le motoneurone gamma active les fibres musculaires intra-fusales qui permettent de maintenir une tension dans un muscle (contraction légère). Ces motoneurones reçoivent principalement des informations supraspinales. Ils ajustent la sensibilité des fuseaux à partir du cerveau.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Comment section fait la co-activation alpha-gamma?

A

Les motoneurones γ provoquent la contraction uniquement des fibres intra-fusales permettant au fuseau neuromusculaire de rester tendu malgré le rétrécissement du muscle lorsqu’il se contracte: les afférences Ia demeurent activent et la précision du mouvement augmente.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Que permet la co-activation alpha gamma?

A

La co-activation α-γ : 1) permet de maintenir la sensibilité des fuseaux neuromusculaires pendant le raccourcissement du muscle; 2) permet au fuseau de déterminer si le muscle se raccourcit pendant le mouvement.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Pourquoi la boucle gamma modifie le afin du réflexe myotatique?

A
  • L’activité des motoneurones α et γ est influencée par les commandes supraspinales qui contrôlent la longueur du muscle au travers du réflexe myotatique et de la boucle gamma.
  • Le cerveau via les voies descendantes peut ajuster la sensibilité des fuseaux par leurs projections sur les motoneurones γ et ainsi contrôler la quantité d’inputs sensoriels provenant des afférences Ia qui excitent directement les motoneurones α.
  • Si l’activité des motoneurones γ est élevée, le même étirement du muscle (‘même coup de marteau’) va évoquer une réponse accrue du fuseau et il y aura augmentation de la fréquence de décharge dans les Ia (‘gain’ élevé). Si l’activité gamma est basse, le même étirement va évoquer peu de réponses du fuseau et la fréquence des Ia sera diminuée (‘gain’ diminué).

Cela sera important par exemple, lorsqu’on se tient debout dans un bus qui roule où l’ajustement du réflexe d’étirement (ce que l’on nomme le gain du réflexe) permettra de compenser les secousses qui accompagnent les brusques arrêts ou départs du bus.
Les motoneurones γ permettent d’augmenter le gain du réflexe d’étirement et le retour proprioceptif lors de tâches où la précision est importante ou lorsque les perturbations sont imprévisibles.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

En résumé, comment se fait la modulation des circuits réflexes?

A
  1. Les voies supraspinales modulent directement ou indirectement la circuiterie spinale. Bien que l’implication du cerveau ne soit pas nécessaire pour engendrer une réponse réflexe, les réflexes spinaux peuvent être modifiés par le cerveau.
  2. Convergence interneuronale: Dans la plupart des réflexes, de nombreuses voies descendantes et afférences sensorielles convergent sur des interneurones communs. De telles convergences mettent les interneurones spinaux en mesure de fonctionner comme de véritables petits centres intégrateurs qui permettent l’interaction entre les signaux supraspinaux et les informations sensorielles venues de la périphérie. Ainsi, l’information périphérique peut corriger et ajuster la commande motrice descendante et, inversement, les centres supraspinaux peuvent contrôler la transmission dans les circuits réflexes.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Expliquez la généralisation des réflexes

A
  • Il peut y avoir généralisation du réflexe à l’ensemble des autres membres: ces réflexes intéressent alors un très grand nombre de muscles et d’articulations
  • Car il existe des neurones spinaux qui établissent des connexions longitudinales à + ou – longue distance d’un segment médullaire à l’autre, sans jamais sortir de la moelle: interneurones propriospinaux
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Qu’est-ce que la locomotion?

A

Mouvements rythmiques sétéotypés

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Expliquez ce qu’est des mouvements rythmiques stéréotypés

A
  • Le cycle locomoteur est compose d’un phase d’appui/stance (extension) et d’une phase de balancement/swing (flexion)
  • Alternance des muscles antagonistes (fléchisseurs/extenseurs) d’un côté. Lorsque les fléchisseurs sont actifs, les extenseurs se relâchent.
  • Alternance droite/gauche des muscles agonistes. Lorsque que l’extenseur de la jambe gauche est actif, celui de la jambe droite est relâché (idem pour les fléchisseurs gauche vs droite)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Nommez les méthodes pour étudier la locomotion

A
  • Enregistrement de l’activité musculaire (électromyographie)
  • Analyse du movement (cinématique)
  • Tâches complexes (franchissement d’obstacles, échelle)
19
Q

Quelles sont les structures responsables de la locomotion?

A

Système de contrôle tripartite:
1. La moelle épinière génère les patrons d’activités musculaires
2. Les voies descendantes en provenance du cortex et du tronc cérébral modulent la moelle épinière pour permettre l’initiation, l’arrêt, le contrôle volontaire et postural
3. Les informations sensorielles modulent les circuits spinaux pour adapter la locomotion (exemple: réflexe de trébuchement)

20
Q

Lors d’expérience sur la moelle épinière, que permet la décérébration et la curarisation?

A

La décérébration permet de minimiser les informations descendantes parvenant à la moelle épinière. La curarisation permet de bloquer les informations sensorielles parvenant à la moelle épinière. On enregistre donc l’activité de la moelle épinière

21
Q

Quelle partie de la moelle épinière est requise pour produire un rythme locomoteur?

A

Seulement la partie ventrale

22
Q

Quelle est la distribution spatiales des motoneurones innervant les muscles des jambes?

A
  • La majorité des motoneurones contenus dans les segments lombaires caudaux innervent des muscles extenseurs. Cette distribution est plus étendue pour les muscles fléchisseurs.
  • Ces motoneurones sont couplés par des centaines d’interneurones
23
Q

Quels motoneurones sont plus actifs pendant la phase de flexion? d’extension?

A

Les motoneurones L2-L3 sont plus actifs pendant la phase de flexion et L4-L5 pendant la phase d’extension

24
Q

Les circuits spinaux peuvent générer un patron locomoteur de base en l’absence de quoi?

A
  1. D’informations sensorielles de la peau et des muscles.
  2. De signaux descendants en provenance du cerveau.
25
Q

Que sont les circuits spinaux générant un patron locomoteur sans information ni signaux?

A
  • Ces circuits spinaux sont appelés générateurs centraux de rythme ou Central Pattern Generators (CPGs).
  • Le CPG crée un rythme de marche via un réseau d’interneurones qui activent les muscles fléchisseurs et inactivent les muscles extenseurs (et vice versa) de façon rythmique.
  • On retrouve ce type de circuits pour le contrôle d’autres fonctions automatiques, notamment la respiration et la mastication.
26
Q

Où sont localisés les circuits locomoteurs spinaux?

A
  • Distribués dans la moelle épinière lombaire (membres postérieurs) et cervicale (membres antérieurs)
  • Chaque membre est contrôlé par un générateur de rythme (RG) séparé.
  • Les CPGs gauche-droit communiquent via les interneurones commissuraux (CIN)
  • Les CPGs cervicaux et lombaires du même côté et en diagonale communiquent par de longs interneurones propriospinaux (LPN) pour moduler le patron de marche
27
Q

Comment fonctionne la stimulation spinale?

A

Des stimulations de la moelle épinière permettent de générer des mouvements de flexion ou d’extension via le recrutement des afférences sensorielles.

28
Q

Quels sont les rôles des informations sensorielles ?

A

1- Action au niveau des motoneurones/interneurones
2- Modifient l’activité des générateurs de patrons centraux
3- Modifications du patron de marche

29
Q

Quels sont les rôles des informations supraspinales?

A

CORTEX:
Modifications de la marche, changements volontaires
Par projections directes/indirectes vers la moelle épinière

CIRCUITS LOCOMOTEURS SPINAUX :
générateurs de rythme

TRONC CÉRÉBRAL:
Coordination muscles, vitesse, force, posture
Par des connexions directes/indirectes aux CPGs

Les circuits locomoteurs spinaux (CPGs) reçoivent des informations supraspinales pour initier, stopper ou moduler le patron locomoteur.

30
Q

Qu’est-ce que la région mésencéphalique locomotrice?

A

La région mésencéphalique locomotrice (MLR), composée de neurones glutamatergiques dans le noyau cunéiforme (CnF) et le noyau pédonculopontin (PPN) caudal, projette sur la formation réticulée. Elle contrôle l’initiation de la locomotion, la vitesse de marche et divers aspects du patron de marche.

31
Q

Que fait la stimulation du PPN et du CnF?

A

La stimulation du PPN et du CnF ont des effets inverses: la stimulation du PPN diminue l’activité locomotrice tandis que la stimulation du CnF augmente l’activité locomotrice par comparaison à un animal contrôle (non stimulé).
La vitesse de marche/natation augmente en fonction de l’intensité de la stimulation du noyau cunéiforme.
Lors d’une stimulation du noyau pédonculopontin (PPN) lors d’une tâche de marche sur une grille : La stimulation du PPN diminue la distance parcourue et augmente le nombre de fautes.

32
Q

Que fait la stimulation des neurones CnF-Vglut2?

A

La stimulation des neurones CnF- Vglut2 entraîne l’expression de toute la gamme de vitesses et d’allures. Des fréquences de stimulation plus basses provoquent des vitesses locomotrices lentes et des allures alternées de marche et de trot. Des fréquences de stimulation plus élevées évoquent des vitesses plus rapides et des patrons de marche synchrones (galop et saut)

33
Q

Que fait la stimulation des neurones PPN-Vglut2?

A

La stimulation des neurones PPN-Vglut2 ne provoque que des vitesses lentes et des allures alternées (marche et trot), même à des fréquences de stimulation élevées

34
Q

Que fait la formation réticulée?

A

La formation réticulée (MRF) reçoit des afférences de la MLR et projette sur la moelle épinière via le faisceau réticulospinal.

35
Q

Quels noyaux sont contenues dans la formation réticulée?

A

La formation réticulée (MRF) contient plusieurs noyaux, incluant notamment les noyaux latéral paragigantocellulaire (LPGi) et gigantocellulaire (Gi)

36
Q

Que fait la stimulation/inactivation du LPGi et du Gi?

A

La stimulation du noyau gigantocellulaire stoppe la marche.
L’inactivation du noyau gigantocellulaire (Gi) augmente l’activité locomotrice et empêche la souris de s’arrêter
La stimulation du noyau latéral paragigantocellulaire (LPGi) initie la marche.

37
Q

Quels sont les rôles de la formation réticulée et de la région mésencéphalique locomotrice?

A

Les noyaux CnF/LPGi et PPN/Gi semblent avoir des rôles redondants dans le contrôle de l’activité locomotrice.
* CnF/LPGi augmentent l’activité locomotrice et participent à l’initiation de la marche.
* PPN/Gi diminuent l’activité locomotrice et participent à l’arrêt de la marche.

38
Q

Quelles sont les différences inter-espèces dans les projections des voies corticospinales dans la moelle épinière?

A

1- Trajet des axones dans la substance blanche
2- Densité des projections

39
Q

Que permet la stimulation intracorticale?

A

La stimulation intracorticale permet d’étudier l’organisation du cortex moteur. Des courants de faibles intensités (moins de 100 µA) sont appliqués au niveau de la couche V où se trouvent les neurones pyramidaux à l’origine du faisceau corticospinal. Ces stimulations permettent d’évoquer des mouvements.

40
Q

Que font des trains de microstimulations corticales de courte durée (40ms)?

A

Des trains de microstimulations corticales de courte durée (40ms) chez le rat anesthésié évoquent des mouvements de chaque articulation du membre postérieur.
Des trains de microstimulations intracorticales de courte durée (40 ms) induisent principalement des mouvements de flexion

41
Q

Le cortex sensori-moteur des rats code préférentiellement….

A

La flexion du pied (phase de flexion)

42
Q

Que fait la stimulation du cortex moteur primaire lors de la marche (trains de 40ms, 330Hz)?

A

Augmente la flexion seulement si appliquée en phase avec le mouvement

43
Q

Qu’est-ce qui induit des mouvements de flexion vers l’arrière ou vers l’avant?

A

Des microstimulations de longue durée (100ms) appliquées dans 2 aires distinctes de la représentation corticale motrice de la jambe chez le rat anesthésié

44
Q

Quels sont les rôles du cortex moteur?

A

1- Le cortex moteur primaire contient des représentations des mouvements simples et complexes
2- Contrôle volontaire de la marche et modifications
3- Rôle majeur dans le contrôle distal du mouvement
4- Module en particulier l’activité des fléchisseurs
5- Principalement des effets controlatéraux mais module également l’activité des générateurs de patrons centraux: des trains de très longue durée (250 ms) induisent des rythmes locomoteurs
6- 2 aires distinctes au sein de la representation corticale du membre postérieur, une encodant des mouvements de flexion vers l’arrière et une encodant des mouvements de flexion vers l’avant