Le Cortex Cérébral et les Fonctions Supérieures PDF

LE CORTEX CEREBRAL ET LES FONCTIONS SUPERIEURES 1- INTRODUCTION Les fonctions d'intégration du système nerveux central rassemblent toutes les opérations fondamentales qui ne peuvent être classées parmi les phénomènes d'entrées sensorielles ou parmi les activités motrices ou autonomes. De tels mé...

LE CORTEX CEREBRAL ET LES FONCTIONS SUPERIEURES 1- INTRODUCTION Les fonctions d'intégration du système nerveux central rassemblent toutes les opérations fondamentales qui ne peuvent être classées parmi les phénomènes d'entrées sensorielles ou parmi les activités motrices ou autonomes. De tels mécanismes nerveux sous-tendent essentiellement le cycle veille-sommeil, la conscience, le langage et la mémoire auxquels on peut ajouter l'apprentissage. Une partie essentielle - mais non la seule - du système nerveux, impliquée dans ces tâches d'intégration, est le cortex cérébral. Chez l'homme, il est si développé qu'il doit se plisser considérablement pour se loger dans la boîte crânienne. Les fonctions intégratrices du SNC seraient évidemment inconcevables en l'absence des systèmes sensoriels - mécanismes périphériques et centraux du système nerveux qui reçoivent les signaux de l'environnement et du milieu intérieur du corps (récepteurs), qui conduisent ces signaux (via les fibres afférentes) et qui traitent l'information recueillie (dans les centres sensoriels) ainsi qu'en l'absence des systèmes effecteurs (système nerveux autonome et motricité somatique). 2- ANATOMIE FONCTIONNELLE DU CORTEX 2.1- Subdivision du cortex cérébral Les deux moitiés du cortex humain (les hémisphères) occupent la plus grande partie de la cavité crânienne ; le cortex est fortement circonvolutionné; sa surface est faite de plis convexes ou circonvolutions (ou gyrus) séparés par des invaginations ou sillons (ou sulcus). le tronc cérébral et le diencéphale (dont le thalamus et l'hypothalamus sont les composantes principales) se trouvent entièrement enveloppés par le cortex cérébral. Chaque hémisphère peut être grossièrement subdivisé en quatre lobes nommés en fonction de la position qu'ils occupent dans le crâne : lobe frontal (représente chez l’homme 40% de la masse cérébrale), lobe pariétal, lobe temporal et lobe occipital. Chaque lobe est constitué de plusieurs circonvolutions dont certaines (par exemple la circonvolution frontale ascendante du lobe frontal.  2.2- Histologie du cortex Le cortex cérébral est une mince couche de tissu nerveux dont la surface est d'environ 2 200 cm2 (la surface d'un carré de 47 x 47 cm) et dont l'épaisseur varie entre 1,3 et 4,5 mm suivant les régions. Son volume est d'environ 600 cm3. Il est constitué de plusieurs couches des cellules. On distingue typiquement 6 couches en fonction de la forme des cellules et de leur organisation.  2.3- les aires corticales En 1906 Korbinian BRODMANN parvient à cartographier 52 aires corticales appelées aires de BRODMANN. La correspondance entre les limites des aires de Brodmann et celles des aires fonctionnelles n’est pas parfaite. Les aires corticales de Bodmann Le cortex cérébral renferme trois types d'aires fonctionnelles: les aires motrices, qui président à la fonction motrice volontaire, les aires sensitives, qui permettent les perceptions sensorielles somatiques et autonomes, et les aires associatives, qui servent principalement à intégrer les diverses informations sensorielles (c'est-à-dire les messages) afin d'envoyer des commandes motrices aux effecteurs musculaires et glandulaires. La majorité des afférences corticales provient des voies thalamo-corticales. En effet, toutes les afférences vers le cortex, quelle que soit leur provenance (organes sensoriels ou autres régions du système nerveux) subissent un relais dans le thalamus avant d'atteindre le cortex. Les aires primaires ont des connexions avec des muscles (aires motrices) ou avec des récepteurs sensoriels (aires sensorielles). Les aires secondaires donnent un sens aux fonctions des aires primaires. Les aires associatives reçoivent et analysent des signaux en provenance de régions multiples du cortex, voire de structures sous-corticales. Leur rôle est d’utiliser les messages afférents et donner naissance à une perception. 2.4- Aires associatives Le cortex associatif chez l'homme occupe nettement plus de volume que les cortex sensoriel et moteur. Ceci conduit à penser que cette partie du cortex joue un rôle dans les fonctions supérieures, intégratrices, du SNC. Les aires associatives comprennent toutes les aires corticales qui ne sont pas qualifiées par l'adjectif "primaire". L'aire somesthésique primaire et chacune des aires sensitives primaires sont situées à proximité des aires associatives avec lesquelles elles communiquent. Les aires associatives communiquent également entre elles et avec l'aire motrice de manière à reconnaître les informations sensitives, à les analyser et à y réagir. Les aires associatives reçoivent et envoient des messages indépendamment des aires sensitives et motrices primaires, ce qui témoigne de la complexité de leur fonction. 2.4.1- Aire pariéto-occipito-temporale  2-4-1-1- Aire gnosique L'aire gnosique, ou aire commune de l'interprétation, est une région mal définie du cortex cérébral. Elle comprend des parties des lobes temporal, pariétal et occipital. On ne la trouve que dans un seul hémisphère, en général le gauche. Cette aire reçoit les informations sensorielles de toutes les aires sensitives associatives, et semble constituer un « entrepôt » pour les souvenirs complexes associés aux perceptions sensorielles. À partir d'un ensemble d'informations sensorielles, elle produit une pensée ou une compréhension unifiée. Elle envoie ensuite ce résultat au cortex préfrontal qui y ajoute des touches émotionnelles et détermine la réponse appropriée. Elles permettent la reconnaissance de l’origine, de la nature et de la signification des stimuli. La lésion de ces aires entraîne une agnosie: impossibilité ou difficulté de reconnaissance des stimuli. Aires 5 et 7: situées dans le lobe pariétal et traitent des informations de type somesthésique. Leur lésion: à gauche est à l’origine d’une une agnosie tactile généralement bilatérale. A droite donne un trouble de la perception de la forme du corps et de ses relations avec l’environnement, c’est l’amorphosynthèse. Aires 18 et 19: elles entourent l’aire visuelle primaire (aire 17). Elles permettent au sujet une reconnaissance des objets par la vue. Leur lésion entraîne une agnosie visuelle: Du côté gauche, le sujet ne peut pas lire ce qui est écrit, c’est «l’alexie » ou cécité verbale. La lésion de ces aires du côté droit provoque des difficultés de reconnaissance des figures quand certains de leurs contours ont été enlevés (analyse des formes perturbée). Aire 22: située dans le lobe temporal autour de l’aire auditive primaire. Elle permet la reconnaissance des sons entendus. La lésion de cette aire entraîne une agnosie auditive. Du côté gauche donne une incompréhension du langage parlé, c’est la surdité verbale. Du côté droit donne une incompréhension des mélodies et des phrases musicales.  2-4-1-2- Aire praxique La réalisation des gestes fait intervenir une association coordonnée de mouvements élémentaires appris. Une zone praxique appartenant à l’aire pariéto-temporo- occipitale du côté gauche est indispensable pour exécuter les gestes. Sa lésion entraîne une apraxie c’est à dire une incapacité d’exécution d’actes moteurs malgré une intégrité de l’appareil moteur. Le langage parlé est une variété de l’activité gestuelle impliquant les muscles du larynx et de la bouche. Les régions corticales associées au langage se trouvent dans les deux hémisphères. On trouve une aire d'intégration spécialisée, appelée aire de Wernicke, dans la partie postérieure du lobe temporal d'un hémisphère (généralement le gauche). Cette aire est aussi appelée « centre de la parole »; elle entoure une partie de l'aire auditive associative. L’aphasie de Wernicke par lésion de l’aire de Wernicke (aires 39 et 40 de Brodmann, les parties postérieures des aires 21 et 22 et la partie supérieure de l’aire 37) est une forme d’apraxie caractérisée par une perte de l’organisation de l’expression verbale vocale et des images auditives des mots. Le débit verbal est normal, l’articulation est nette, mais le discours est dépourvu de sens. On ne peut pas parler de l’aphasie de Wernicke sans évoquer Il faut la distinguer de l’aphasie de Broca (par lésion de l’aire 44), dite anarthrie qui est définie par des difficultés à effectuer des mouvements buccaux complexes pour parler. Les aires de Wernicke et de Broca sont situées dans l’hémisphère gauche chez  95 % des sujets, y compris certains gauchers. Les difficultés de l’écriture sont regroupées sous le terme «d’agraphie». C’est une forme d’apraxie qui relève de deux types: l’agraphie dite «aphasique» et l’agraphie «motrice». 2-4-1-3- Aire préfrontale Le cortex préfrontal occupe la partie antérieure du lobe frontal; il constitue la plus complexe des régions corticales. Il correspond aux aires 9, 10, 11,12, 13 de Brodmann et à la circonvolution frontale interne. Il est relié à l'intellect, à la cognition (c'est-à-dire aux capacités d'apprentissage) ainsi qu'à la personnalité. De lui dépendent la production des idées abstraites, le jugement, le raisonnement, la persévérance, l'anticipation, l'altruisme et la conscience. Le cortex préfrontal est également associé à l'humeur car il est étroitement relié au système limbique (le siège des émotions). C'est le développement considérable de cette région qui distingue l'être humain des autres animaux. La destruction d’un seul lobe préfrontal est sans conséquences. En revanche, une destruction bilatérale provoque des troubles intellectuels assez nets: Réduction de la mémoire, notamment de la capacité de rétention du degré d’ancienneté d’un souvenir Diminution des facultés d’apprentissage de gestes nouveaux, Diminution des capacités de fixation de l’attention, Troubles de l’humeur = euphorie, méchanceté, … Ralentissement de l’idéation et du langage, Perte de l’initiative, Perte du jugement et de l’autocritique, Absence d’intérêt ou de retenue vis-à-vis du milieu (actes délictueux, vol, violence, exhibitionnisme), Absence de freination des tendances instinctives = boulimie, exaltation et anomalies de la sexualité.