Neuroanatomie Fonctionnelle PDF

Neuroanatomie Fonctionnelle I. Préambule [RA] Rappels RA.1… - Système : 86 – 100 milliards de neurones Il assure : les fonctions vitales, l’analyse de l’environnement, la production et la régulation des comportements : cognitifs, émotionnels et moteurs. Système Nerveux : Encéphale (tête/...

Neuroanatomie Fonctionnelle I. Préambule [RA] Rappels RA.1… - Système : 86 – 100 milliards de neurones Il assure : les fonctions vitales, l’analyse de l’environnement, la production et la régulation des comportements : cognitifs, émotionnels et moteurs. Système Nerveux : Encéphale (tête/ crane) Moelle épinière (colonne vertébrale) Éléments périphériques : voies de conductions nerveuses (nerfs) et des centres nerveux locaux (ganglions) L’encéphale et la moelle épinière forment le système nerveux centrale (SNC). Il possède des protections osseuses : pour l’encéphale → le crane et pour la moelle épinière → la colonne vertébrale. Les nerfs et les ganglions forment le système nerveux périphérique (SNP). Il possède les éléments des SN somatique (innerve les cibles somatiques), SN végétatif ou autonome (cible végétative) et des SN entérique (système digestif, notamment intestin). Il est complexe mais bien organisé. Le SNC entre en interaction avec : - le système endocrinien (hormonal) (glandes : cortisol, adrénaline,… stress) = système neuro-endocrinien - le système immunitaire (globules blancs, leucocytes, lymphocytes, anticorps,… infection) = système neuro-immunitaire - le système musculaire ( muscle cardiaque, muscle strié, muscle lisse,… motricité) = système neuro-musculaire RA.2 Plans, positions, sections et axes anatomiques Comme pour toute structure anatomique, on s’oriente selon 3 axes dans le SNC : Dorso-ventral/ Rostro-caudal (ou antéro-postérieur)/ Médio-latéral L’axe rostro-caudal de la moelle épinière et du tronc cérébral diffère de celui du cerveau : 1/ celui de la moelle épinière et du tronc cérébral coïncide avec l’axe vertical de l’individu 2/ celui du cerveau coïncide avec l’axe antéro-postérieur de la tête Cela est du au fait que nous sommes redressés (il faut le visualiser comme un animal à 4 pattes qui regarde droit devant lui) II. Système Nerveux Central ME. Moelle épinière ME.1 Morphologie La limite supérieure de la ME est l’encéphale. La limite caudale de la ME est le cône médullaire. La ME loge dans le canal rachidien, une cavité définie par l’empilement des vertèbres qui sont creuses. Mais elle n’occupe pas le canal rachidien de haut en bas (le canal va plus bas que la ME). Pour immobiliser la ME, le bout caudale est ancré par le filum terminal au fond du canal rachidien. Selon les individus, la ME fait entre 40 à 45 cm de long, environ 1 cm d’épaisseur et pèse 30g. Colonne Vertébrale (nombre de vertèbres) (il n’est pas nécessaire de connaître le détail) 7 cervicales 12 dorsales ou thoraciques 5 lombaires 5 sacrées 4 coccygiennes 24 séparées + 9 soudées = 33 vertèbres au total On peut observer 2 ronflements le long de la colonne vertébrale : - le Ronflement cervical : du au fait qu’il y a plus de neurones (membres supérieurs) - le Ronflement lombaire : du au fait qu’il y a plus de neurones (membres inférieurs) Moelle épinière (nombre de segments spinaux ou médullaire) (Important a connaître) Les segments spinaux sont l’héritage de nos ancêtres. 8 cervicaux 12 thoraciques ou dorsaux 5 lombaires 5 sacrés 1 coccygien = 31 segments spinaux Chaque segment, de chaque cote de la moelle épinière, est à l’origine d’une paire de racines spinales ou médullaires = 31 paires de racines médullaires ou spinales. L’ensemble des segments ont la même organisation avec une paire de racine à droite, et une paire à gauche. On observe de chaque cote de l’axe sagittal médian : - une Racine dorsale, postérieure ou sensoriel qui projette vers la ME - une Racine ventrale, antérieure ou motrice qui projette vers la cible - Un Ganglion rachidien qui est un corps cellulaire de neurones présent sur la racine dorsale (celui-ci se trouve a l’extérieur des vertèbres) - le nerf spinal, ou rachidien permet de relier les deux racines ventrale et dorsale, c’est un nerf mixte. La ME contient des creux sur tout son long que l’on appelle Sillon. Les racines sont composées de plusieurs radicelles (petites racines). ME.2 Structure La ME est composée de 3 éléments principaux (du centre vers la périphérie) : - Le canal épendymaire (ou épendyme) (il n’y a pas vraiment de canal), il sert à repérer le centre de la ME - La Substance grise (neurones)(SG), elle n’a pas de limite précise donc on identifie des cornes pour mieux localiser. Les cornes sont des territoires grossiers. Dans le détail, on peut identifier des territoires appelés Zones/lames/couches de Rexed, numérotés de 1 à 9 en partant du dos. La zone de Rexed 10 est au centre et va des 2 cotes. En tout il y a donc 19 zones. Chaque couche correspond à quelque chose de différents, par exemple les couches 1 à 3 codent les douleurs de la peau. Ces sous-divisions sont un séquencement du travail neuronal. - La substance Blanche (SB), un mélange de fibre nerveuse et d’axone. Elle doit sa couleur blanche à la myéline qui enveloppe ces fibres. NB : L’agencement de la substance grise varie le long de la ME ME.3 Anatomie Fonctionnelle 3 fonctions majeures : - fonction réflexe (réaction sans concerter le cerveau) (SG) - fonction intégration sensorimotrice (SG) Les neurones de la racine dorsale ou corne dorsale vont être pleins de signal, ils doivent sélectionner les informations et prendre des décisions. - Conduction nerveuse (SB), implique que la ME est une autoroute avec des informations qui montent et descendent du corps vers le cerveau. Fonction réflexe : Réflexe cutané, poly-synaptique (il faut au moins 2 synapses), Réflexe de défense Prend origine au niveau de la peau vers le muscle. Réflexe myotatique, mono-synaptique, réflexe rotulien Prend origine d’un muscle strié vers un autre muscle strié. Intégration sensorimotrice : Zone Somato-sensorielle : Ses neurones codent les signaux et les informations qui viennent des régions somatiques. Zone viscèro-sensorielle : Ses neurones codent les signaux venant des viscères. Zones viscèro-motrice : Ses neurones produisent des ordres moteurs a destinations des viscères. Zone Somato-motrice : Ses neurones (motoneurones)produisent des ordres moteurs a destination des régions somatiques (muscle strié, peau, articulation). Conduction Nerveuse : La conduction nerveuse a lieu dans la SB grâce aux axones qui se regroupent ensemble créant des voies ou faisceaux médullaires/spinales. Il y a deux types de voies : Les voies d’associations Les voies de projection Les voies d’associations relient différentes parties de la ME mais ne sortent pas de celle-ci. (exemple : le faisceau fondamental) Les voies de projections relient dans les deux sens la ME aux différentes parties de l’encéphale. Les voies ascendantes conduisent de la ME vers l’encéphale. Les voies descendantes conduisent de l’encéphale vers la ME. Les voies ascendantes (sensorielles) récoltent les informations. Il y a trois types d’informations : Extéroceptive = surface du corps Proprioceptive = articulations et muscles stries Intéroceptive = souvent les viscères (état des viscères) Les différents faisceaux (Fx) Fx spino-thalamique : spino = origine ME, thalamique =terminus des fibres (thalamus), donc ces faisceaux transmettent de la ME jusqu’au thalamus. Types de sensibilités transmises : - sensibilité douloureuse ou nociceptive (tant que l’information n’atteint pas le cerveau on ne ressent pas de douleur) - sensibilité tact grossier = sensibilité Protopathique (sentir les grosses poussières quand on touche une table) - sensibilité thermique Fx de Flecheig et de Gowers : = spino-cerebelleux, ces faisceaux transmettent de la ME jusqu’au cervelet. Type de sensibilité transmises : - sensibilité proprioception inconsciente ( a chaque geste, des millions d’informations sont transmises mais nous n’en avons aucune conscience.) Fx de Goll et Fx de Burdach : = Fx des colonnes dorsales, ces faisceaux transmettent de la ME jusqu’au thalamus. Types de sensibilité transmises : - sensibilité tact fin = Épicritique (sentir la petite poussière quand on touche une table)  - sensibilité proprioceptive consciente (on peut sentir l’état des muscles et des articulations, par exemple quand on fait du sport et qu’on les sent fatigues.) Les faisceaux projettent les informations de l’hémicorps correspondants. Les voies descendantes (motrices) sont issues du cortex ou du systeme sous-cortical. Il en existe 2 types : Fx pyramidaux Fx Extrapyramidaux Les Fx Pyramidaux s’occupent de la motricité volontaire, consciente, rapide, précise et distale Ils prennent origine dans le cortex cérébral vers les motoneurones de la corne ventrale. Ce sont les fibres les plus rapides du SNC. Elles sont plus ou moins longues en fonction de l’individu. On distingue le faisceau pyramidal Croisé et le faisceau pyramidal direct. Les Fx extrapyramidaux s’occupent de la motricité involontaire, inconsciente, posture, proximale (= autour de l’axe central). Ils prennent origine dans le tronc cérébral vers la ME. Nous avons : Faisceau Rubro-spinal (rubro = rouge) Origine dans le noyau rouge du tronc cérébral vers la ME Faisceau tecto-spinal (2 variantes, latéral et ventral) Origine dans le Tectum (dans le tronc cérébral) vers la ME Faisceau vestibulo-spinal ( 2 variantes, latéral et ventral) Origine dans le noyau vestibulaire (dans le tronc cérébral) vers la ME Faisceau réticulo-spinal (2 variantes, latéral et ventral) Origine dans la formation réticulée du tronc cérébrale vers la ME Faisceau olivo-spinal (unique) Origine dans les olives bulbaires (noyaux ovoïdes) vers la ME On constate que la SB est très riches. [TC] Le Tronc Cérébral TC.1 Morphologie Le tronc cérébral contient les éléments les plus primitifs = cerveau reptilien. Il héberge les centres vitaux notamment la fonction cardiaque, respiratoire et gastrique. 3 grandes parties : - Mésencéphale - Protubérance annulaire - Bulbe ( jonction avec la ME) Tige pituitaire : relie hypothalamus a l’hypophyse Pyramide : due au regroupement des fibres pyramidales Tubercules mamillaires (implication dans la mémoire) Comment en partant du TC avec 2 faisceaux arrive-t-on a 4 faisceaux pyramidaux dans la ME ? A la jonction entre le TC et la ME se trouve la décussation pyramidale ou les faisceaux pyramidaux vont se croiser. Lors de ce croisement, 20 % des faisceaux vont rester de leur cote et ne pas croiser (les faisceaux directs) alors que 80 % des faisceaux vont changer de coté (aller a droite si ils étaient a gauche ou inversement), ce sont les faisceaux croisés. On peut alors comprendre le lien entre les cas cliniques de paralysie et la trajectoires des fibres. D’autant plus que les fibres qui ne changent pas de cote, finissent une fois a leur terminus par tout de même changer de coté donc 100 % des fibres ont changés des cotés. En revenant sur le schéma précédent, les zones blanches en forme de petits tubes correspondent aux sites d’émergences des 12 paires de nerfs crâniens (NC) numérotés de 1 a 12 en chiffre romain depuis le niveau rostral a caudal. IMPORTANT A SAVOIR I – olfactif II – optique } III – Moteur oculaire commun Pour le regard, permet de bouger et de modifier IV – Pathétique l’intensité du regard VI – Moteur oculaire externe V – Trijumeau Innerve le visage. Il a une grande sensibilité (= donne des douleurs très dures si casser → névralgie du trijumeau) selon l’endroit douloureux il faut parfois léser le nerf. VII – nerf facial VIII – Nerf auditif 2 types de fibres : Composante cochléaires (origine de la cochlée) Composante vestibulaires (origine du vestibule) → cellule qui indique au cerveau la position du corps dans l’espace. IX – Glosso-pharyngien Permet l’expression linguistique X - Vague, Pneumogastrique va au niveau viscéral, il est nommé vague car il va un peu partout. Il gère les fonctions majeures comme la respiration et le système gastrique. XI – Spinal Gère la musculature du cou, donne la tonicité, il permet de bouger rapidement et avec précision la tête XII – Hypoglosse, grand Hypoglosse Assure la sécrétion buccale (salive). On peut voir si quelqu’un a été stresse récemment par test de la salive Les pédoncules cérébelleux permettent la communication avec le cervelet Les tubercules quadrijumeaux sont aussi appelées Collicules. Le Nerf IV est le seul nerf a naître du coté dorsal du TC. Les trous de Luschka et de Magendie permettent le transfert du liquide céphalo- rachidien, s’ils se bouchent c’est une pathologie qui peut mener a une hydrocéphalie. La Membrana tectoria protège la cavité pleine de liquide céphalo-rachidien. TC.2 Structure Substance grise : Noyau de nerfs crâniens → 12 paires Les fibres des NC proviennent des corps cellulaires présents dans les noyaux des NC correspondant. Noyau propres du TC → symétriques aussi - Noyau des Golll et Burdach - Olive Bulbaire -noyaux du pont - Noyau rouge (couleur due au cytoplasme qui contient des pigments rouges) - substance noire (locus nier, + grand que noyau rouge car + de neurone, couleur due au pigments noirs dans le cytoplasme) - Noyaux gris des T. Quadrijumeaux →4 Formation réticulée : Bulbaire, Pontique, Mésencéphalique (réticulum = réseau) Espace blanchâtre = substance blanche Ici, substance grise a éclaté par endroit et la substance blanche s’y invite = pas de forme papillon contrairement a la ME TC.3 Anatomie fonctionnelle Noyaux des NC Important a connaître : NC sensoriel, moteur ou mixte Noyaux propres du TC Noyaux de Goll et Burch → reçoit de la ME, et crée des synapses (info des faisceaux du même noms) Olive Bulbaire → participe au maintien de la posture Noyaux du pont → assure la transmission des infos du cortex cérébral vers le cervelet (relais), Il participe a l’acquisition des apprentissages moteurs. Noyaux rouges : avant il permettait le mouvement volontaire, maintenant ce sont les faisceaux pyramidaux donc le noyau rouge participe toujours un peu mais moins. Substance noire : Les neurones gèrent la régulation motrice, en projetant vers le striatum (liaison nigrostriatale). Avec l’age cette liaison a tendance a dégénérer et il n’y a plus de régulation motrice. (exemple : Parkinson) Noyaux gris de T. Quadrijumeaux : Le supérieur possède les neurones qui codent l’information visuelle, l’inférieur possède les neurones qui codent les informations auditives. Formation Réticulée - Bulbaire : contrôle et régule les fonctions vitales - Pontiques : Assure la coordination des mouvements de la tête et des yeux - Mésencéphalique : Participe a la régulation des états de vigilance (veille et sommeil, pendant la période de veille des neurones préparent le sommeil et inversement, parfois il y a des confrontations qui entraînent des perturbations du sommeil ) Les prochains schémas seront bases sur les coupes suivantes : Substance Blanche : Composée des voies ascendantes (a droite sur le schéma) et des voies descendants (a gauche sur le schéma) Deux types : 1) origine corticale : destination cervelet, noyaux des NC et ME F. Pyramidal (ou cortico-spinal) : Dispersion temporaire a cause des noyaux du pont F. Cortico-pontique : Pont du cortex cérébral vers noyaux du pont puis vers le cervelet. F. Cortico – nucléaire (génicule) : origine cortex cérébral vers les noyaux du NC F. Pyramidal croise et direct 2) Origine sous corticale et tronc cérébral : destination ME Voies extrapyramidales Fibres olivo-spinales Fibres rubro-spinales Fibre Tecto-spinales Fibres Vestibulo-spinales Fibres réticulo-spinales Le Cervelet Quelques informations, 1/ le cervelet veut dire petit cerveau 2/ Il occupe une position postéro-ventrale par rapport au cerveau 3/ Du point de vue de l’évolution, il évolue en parallèle du cerveau et forme une sorte de collaboration complexe 4/ Il occupe une place importante mais que 1/7e de la masse encéphalique 3 Fonctions majeurs : - Équilibration : assure la position dans l’espace - Régulation de la posture : ordre au muscle - Acquisition des apprentissages moteurs complexes (exemple : dessiner, danser), ce sont des facteurs qui semblent assez héréditaires. [Ce] Cervelet Ce.1 Morphologie Ce. 2 Structure La substance grise contient : le cortex cérébelleux et 4 paires de noyaux centraux du cervelet (intra-cérébelleux) On distingue 3 couches importantes de la surface vers le centre : La couche moléculaire, la couche des cellules Purkinje et la couche granulaire. Voies d’association : relient deux régions dans le cervelet - Fibres parallèles (dans la couche moléculaire), relient entre elles les cellules de Purkinje - Fibres du cortex cérébelleux vers les noyaux gris Voies de projection : relient du cervelet vers le SNC Afférences Fibres grimpantes ( f. olivo-cérébelleuse = origine des olives bulbaires vers les cellules de Purkinje) Fibres Moussues ( f. origines diverses vers les cellules granulaires) Quand elles sont associées elles forment des voies parmi lesquelles : - v. cortico-ponto-cérébelleuses - v. reticulo-cérébelleuses - v. vestibulo cérébelleuses - v. spino-cérébelleuses Efférences Provenant du Cervelet - v. cérébello-thalamiques (vers le thalamus) - v. cérébello-rubriques (vers le noyau rouge) - v. cérébello-olivaires (vers les olives bulbaires) - v. cérébello-réticulaires (vers le réticule) Ce.3 Anatomie fonctionnelle Archéo-cervelet Sert a l’équilibration, il peut être perturber par l’alcool ou dans l’espace Circuit de l’équilibration - Vestibule (oreille interne) - noyau vestibulaire - archéo-cervelet - noyau du toit - noyau vestibulaire - voies vestibulo-spinales - Activation des muscles Paléo-Cervelet Sert au tonus postural Circuit du tonus postural Sensibilité musculaire (fx neuromusculaire) - ME - v. spino-cérébelleuses - Paléo-Cervelet - globulus ( v. olivo- spinales) - Embollus (v. rubro- spinales) - ME - Activation des muscles Néo-Cervelet Acquisition de comportement moteurs complexes Exemple : On demande de pointer une croix sur une feuille blanche, puis on recommence mais avec des lunettes a verres prismiques 1er essai : pointe a 20cm - > décalage entre la volonté et le geste accompli 2e essai : amélioration 5e essai : Réussite = il a appris Circuit de l’acquisition Cortex moteur donne l’ordre transmis via les fibres pyramidales vers la ME pour actionner les muscles. (flèche rouge) En parallèle, une copie de cet ordre est envoyé via le fx cortico-pontique jusqu’au pont puis vers le néo-cervelet donc le cervelet sait qu’il y a une volonté d’agir. (flèche rouge hachée) Après le mouvement, les muscles envoient au cervelet le mouvement effectué et le cervelet compare celui-ci a la copie. (flèche verte) Il analyse l’erreur et les cellules du cortex moteur vont essayer de mieux faire. Ce circuit se nomme : cortico-ponto-cérébello-dentato-thalamo-cortical Exemple de pathologie : Hypermétrie : test → pointer le bout de son nez → si échec alors lésion Syndrome Adiadococinésie : impossible d’alterner les mouvements de main droite et de la main gauche. [CE] Le Cerveau Apparence hémisphère droit et gauche presque identique. Il est issu de vésicule : Le Prosencéphale : Télencéphale (donne les hémisphères cérébrales) + Diencéphale (donne la structure profonde) CE.1 Morphologie Cette vue permet de voir les failles, parmi elles il y a des sillons qui sont plus longs et plus profonds ce sont les scissures qui délimitent les lobes cérébraux. Il y a 4 lobes visibles sur la vue latérale et un de plus non-visible, il faut ouvrir la scissure de Sylvius pour voir l’Insula En tout, chaque hémisphère comporte 5 lobes. Chaque lobe contient des sillons, entre ces sillons on trouve des circonvolutions. Le Lobe frontal contient 4 circonvolutions visibles, - F1 circonvolution supérieure - F2 circonvolution moyenne - F3 circonvolution inférieure - FA circonvolution frontale ascendante Le Lobe pariétal contient 3 grandes circonvolutions - P1 circonvolution supérieure - P2 circonvolution inférieure  - PA circonvolution pariétale ascendante Le Lobe occipital contient 3 circonvolutions visibles, - O1 circonvolution supérieure - O2 circonvolution moyenne - O3 circonvolution inférieure Le Lobe Temporal contient 3 circonvolutions visibles, - T1 circonvolution supérieure → surdité si lésion - T2 circonvolution moyenne - T3 circonvolution inférieure On peut trouver diverses appellations : Scissure centrale ou de Rolando = sillon central (sulus centralis) {c’est une appellation incorrecte} Sc. latéral ou de Sylvius = sillon latéral Sc. perpendiculaire externe Les deux hémisphères sont naturellement séparées par la scissure interhémisphérique. La face ventrale des lobes frontaux est aussi appelée face orbitaire T3 se prolonge sous le cerveau. T5 est la circonvolution de l’hippocampe, elle a une fonctionne importante dans les émotions et la mémoire (voir TD 4) L’uncus joue un rôle important également dans la mémoire. Le Bulbe olfactif est la partie qui récupère l’information olfactive puis elle est transmise par les bandelettes olfactives. Afin de rendre ce schéma de la paroi interne de hémisphère gauche, je l’ai divisé en deux avec deux légendes différentes et des codes couleurs. Schéma 1 sc. cal-ma = scissure calloso-marginale Apf = aires préfrontales CFI = circonvolution frontale interne FA = circonvolution frontale ascendante PA = circonvolution pariétale ascendante LP = Lobule paracentrale LQ = lobule quadrilatère Sc.P.I = scissure perpendiculaire interne Cu = cuneus Sc. cal = scissure calcarine O5 = gyrus lingual T5 = gyrus parahippocampique (de l’hippocampe) Sc. col = scissure collatérale Schema 2 GC = gyrus cingulaire = circonvolution du corps calleux CC = corps calleux F = fornix SL = septum lucidum FB = fente de Bichat E = épiphyse T4J = tubercules quadrijumeaux CP = commissure blanche posterieure Th = thalamus M = Massa intermedia = commissure grise 3e V = troisième ventricule CA = commissure blanche antérieure Hth = hypothalamus AS = aqueduc de Sylvius PC = pédoncule cérébral P = pont CM = corps mamillaire H = hypophyse Co = chiasma optique NO = nerf optique PT = Pole Temporal B. OL = bandelette olfactive BO = bulbe olfactif