Morphologie du Cerveau PDF

31/10/2023 Pr.PRADES UE5 Appareil neurosensoriel Mikael AKKUS Brahim MOHAMMED-CHERIF Morphologie du cerveau I. Les méninges Il existe différentes types de méninges : - Dures (dure-mère, pachyméninges), Souples (ceptoméninges, arachnoïdes et pie-mère) La dure-mère abrite plusieurs structures c...

31/10/2023 Pr.PRADES UE5 Appareil neurosensoriel Mikael AKKUS Brahim MOHAMMED-CHERIF Morphologie du cerveau I. Les méninges Il existe différentes types de méninges : - Dures (dure-mère, pachyméninges), Souples (ceptoméninges, arachnoïdes et pie-mère) La dure-mère abrite plusieurs structures cellulaires et de canaux annexés à des sinus veineux correspondants à des vaisseaux lymphatiques. On relève donc un important système immunitaire par drainage lymphatique. Le système nerveux est en collaboration avec le système immunitaire. L’espace entre le crâne et la dure-mère s’appelle l’espace extra dural. Logiquement un espace sous-dural est présent. L’arachnoïde quant à elle possède deux feuillets externes et met en place des granulations qui ont pour but l’élimination du liquide cérébro-spinal au sein du sinus veineux. Le deuxième feuillet (mésothéliome interne) met en place des tractus qui forme une esquisse de toile d’araignée avec autour du LCS. Cette structure forme l’espace subarachnoïdien et présente la barrière hématoencéphalique qui est étanche. La pie-mère présente une lame porte vaisseaux qui va s’incruster dans les sillons du système nerveux (SN) : la lame nourricière, capillaire. Elle est en contact avec les cellules de supports du SN, les cellules gliales. C’est l’espace périvasculaire. Page 1 sur 16 II. Cerveau 2 types de cerveau sur le plan fonctionnel • Paléoencéphale Néo-encéphale • Formé du diencéphale profond et des noyaux gris centraux (noyaux caudé, lenticulaire et le thalamus) Cerveau de la vie générique (HOMO) : fonctionnement de la vie inconsciente et involontaire • Formé de la substance blanche sous corticale et du cortex • Cerveau de la vie spécifique (SAPIENS) : fonctionnement de la vie consciente et volontaire. 1. Paléo-encéphale A. Thalamus Schéma du THALAMUS (vue latérale) Définition • • Le thalamus est « la porte vers la conscience » (=vers le cortex, grâce à ses pédoncules thalamiques). Taille : 4cm de long sur 2 cm de hauteur, c’est le plus gros des noyaux gris centraux. • Il n’est pas homogène : il correspond à un complexe nucléaire (compaction de nombreux noyaux). • C’est un ensemble de relais sensitivo-sensoriels, moteurs et de relais associatifs • Eléments associatifs qui mettent le thalamus en connexion avec des structures un peu éloignées du cortex qui vont intervenir dans la mémoire, le langage, les émotions 2 grands rôles physiologiq ues • • • Noyaux du thalamus Rôle de filtre : filtre et trie les informations pour le cortex : il y a une augmentation de la résolution temporo-spatiale cela correspond au phénomène d’attention ; Rôle de pacemaker : phénomène biologique général. Il existe un rythme cérébral donné par le thalamus qui se traduit par une alternance veille/sommeil mais également au travers de la vigilance Le thalamus stimule le cortex pour donner le pace maker : il y a donc un contrôle cortico-thalamique et thalamo-cortical (dans les deux sens). Noyau antérieur du thalamus (noyau de PAPEZ) • Impliqué dans la mémoire récente et les émotions. Noyau ventral antérieur • Impliqués dans la motricité (via circuit du cervelet). Page 2 sur 16 Noyau ventral latéral • Ce sont des relais moteurs. • Relais de toute les sensibilités (extra-lemniscale et lemniscale). Corps géniculé latéral • Relais de la vision. Corps géniculé médial • Relais de l’audition. Noyau ventro-postero latéral Atteintes thalamique s • Syndrome thalamique de Déjerine-Roussy: grand syndrome thalamique • Syndrome d’origine vasculaire, associe : • Troubles de la sensibilité (hyperpathie thalamique : sensation douloureuse sans stimulation nociceptive, suite à une altération des noyaux réticulaires) • Troubles moteurs (incoordination temporo-spatial et un syndrome cérébelleux : ataxie) • Troubles oculaires (hémianopsie latérale homonyme). • Alteration pédonculaire : hypopathie thalamique par atteinte du faisceau thalamo-frontale (du pédoncule thalamique) : cela correspond à une indifférence émotionnelle à la douleur. Pédoncules thalamique s Schéma de la couronne radiée • Les pédoncules permettent une connexion très importante entre le thalamus et le cortex. • ① Pédoncule thalamo-frontal • ② Pédoncule thalamo fronto-pariétal • ③ Pédoncule thalamo-pariéto-occipital • ④ Pédoncule thalamo-occipital : correspond aux radiations optiques de GRATIOLET = connexions optiques issues du corps géniculé latéral (CGL) • ⑤ Pédoncule thalamo-temporal : correspond aux radiations auditives = connexions auditives issues du corps du corps géniculé médial (CGM). • NR : Noyau réticulaire : régule le passage des informations thalamiques vers le cortex. Couronne radiée des pédoncules thalamiques Page 3 sur 16 B. Hypothalamus Schéma de l’HYPOTHALAMUS • GCC : genou du corps calleux • NIP : noyaux inter-pédonculaires Triangle • Mesure la taille d’un ongle de pouce. opto-pédonculaire • Constitué de : • Corps mamillaires • Noyaux inter-pédonculaires • Substance perforée : antérieure, latérale et postérieure : petits trous où des capillaires pénètrent : vascularisation particulière Fonctions hypothalamiques • Fonction neuro-végétative Contrôle du fonctionnement des grands viscères. • Correspond au prolongement majeur de la formation réticulaire du tronc cérébral ; il existe 2 types de fonctions neuro-végétatives : • Hypothalamus postérieur ergotrope : rôle de stimulateur (via catécholamines), correspond au système végétatif sympathique • Hypothalamus antérieur trophotrope : rôle de modulateur (via acétylcholine), correspond au système parasympathique. Fonction neuro-endocrinienne • Sécrétion sanguine d’hormones, essentiellement représenté par l’axe hypothalamo-hypophysaire. Fonction comportementale • Correspond aux comportements primaires : soif, faim, émotivité/agressivité, mémoire, comportements sexuels… Page 4 sur 16 • Basée essentiellement sur les connexions l’hypothalamus avec le système limbique. de C. Hypophyse Schéma de l’HYPOPHYSE (coupe parasagittale) • • • • Organisation • • • Hypophyse antérieure NPV : Noyau paraventriculaire NSO : Noyau supra-optique LT : Lame terminale CM : Corps mamillaire L’hypophyse est une excroissance vers le bas, connectée avec une tige, qui mesure 15 mm en transversale et pèse 0,5g (semblable à un « pois chiche »). L’hypophyse se trouve dans la selle turcique et est entourée et protégée par une coque duremérienne et par le système arachnoïdien. Il n’y a pas de LCS dans les citernes chiasmatiques (s’il y en a : présence de brèches). • = adénohypophyse, d’origine glandulaire • Constituée de 3 parties : • Lobe antérieur • Lobe tubéral • Lobe intermédiaire (présence de microkystes) • Il s’agit d’un centre endocrinien majeur à l’origine de la sécrétion de : • • • GH (hormone de croissance, représente 50% des cellules de l’adénohypophyse) ACTH (cortisol) TSH Page 5 sur 16 • FS et LH MSH (mélanotrope). Prolactine • • • = hypophyse nerveuse, correspond à une évagination vers le bas de l’hypothalamus • Constituée de 3 parties : • Lobe postérieur Hypophyse postérieure • Tige pituitaire Lobe médian (éminence médiale de l’infundibulum) • Vascularisatio n • Sécrète 2 hormones via le tractus hypophysaire • ADH (permet aux reins de réabsorber l’eau), sécrétée par le noyau supra-optique • Ocytocine (stimule les contractions de l’utérus pendant l’accouchement) sécrétée par le noyau paraventriculaire. • L’hypophyse est vascularisée par deux branches issues de l’artère carotide interne : • Artère hypophysaire supérieure : donne un système vasculaire pour l’hypophyse antérieure, des capillaires et des veines hypophysaires • Système porte : permet une diminution du flux sanguin pour que le relargage hormonal soit le plus efficace. • • Maladies hypophysaires Artère hypophysaire inférieure Surtout des adénomes hypophysaires : • Le plus fréquent : adénomes à GH : entraine une acromégalie • • Adénomes à prolactine (sécrétions lactées en dehors de grossesse) Ces adénomes s’opèrent par voie trans-sphénoïdale. 2. Néo-encéphale Le néo-encéphale est représenté par le cortex et la substance blanche sous cortical. Il correspond au cerveau de la vie spécifique décrite comme volontaire et consciente. Il s’oppose sur le plan physiologique au paléo-encéphale. Dans un but pédagogique, on apprend à connaitre chaque élément individuellement mais tous sont en réalité en connexion et fonctionnent ensemble. Il faut par exemple remarquer la connexion particulièrement forte entre le thalamus et le paléoencéphale. Pour comprendre l’anatomie du néo-encéphale, il faut d’abord comprendre les différents champs du pallium. A. Palliums palliums Définition • • • • Archéo-pallium • • • • Le terme « pallium » est un terme générique du néo-encéphale. Ensemble du cortex et de la substance blanche sous corticale Appartient au système limbique cortical Situation : central, face médiane interne du cortex, à cheval sur le paléo-encéphale (profond) Morphologie : petit, aspect vestigial, en forme de raquette de tennis en vue sagittale Composition : entrée olfactive, gyrus du cingulum, gyrus para-hippocampique, noyaux sous corticaux comme l’uncus. Fortes connexions avec le paléo-encéphale et l’hypothalamus. Correspond au cortex des êtres vivants plus primitifs. Page 6 sur 16 • Néo-pallium • Composition : tout le reste du cortex humain ; propre à l’Homme, beaucoup plus développé. Il en existe une cartographie très précise établie : aires de Brodmann (1909). • Aires permettant la distinction de certaines zones particulières Représentation du pallium Page 7 sur 16 B. Aires de Brodmann Aires de brodmann Schéma : Numérotation des aires de Brodmann (vue latérale) Gyrus pré central : voie motrice essentielle Gyrus postcentral : sensibilité • Aire 4 : cortex pyramidal de la motricité volontaire • Aires 6 & 8 : cortex extra-pyramidale de la motricité involontaire (para pyramidal) • Organisation somatotopique : représentation du corps entier au niveau du cortex, avec taille de l’aire proportionnelle à l’importance du mouvement et au nombre de récepteurs présent au niveau de la peau à un endroit précis • Aire 3 : réception de sensibilité • Aires 1 & 2 : perception de la sensation Aires 5 & 7 : identification de la sensation Étapes nécessaires à l’analyse d’une sensibilité Sensibilité générale lemniscale et extra-lemniscale Fonctions : stéréognosie (reconnaissance des objets par le tact), somatognosie (reconnaissance du corps par le tact) Pathologies possibles si atteinte / aires en jeu : astéréognosie, asomatognosie • • • • • Page 8 sur 16 C. Voies Voie visuelle Aires • Aire sensorielle particulière située à la face interne du cortex de l’apex occipital. • Partie terminale des voies optiques composée des radiations optiques de Gratiolet Aire 17 : rétine corticale = projection de la rétine de l’œil sur le cortex occipitale, dédiée à la réception des informations visuelles, située de part et d’autre des lèvres du sillon calcarin Aire 18 & 19 : associées en périphérie de l’aire 17, plus grandes, dédiées à la perception / identification des informations visuelle • • • Voie sensorielle allant de l’avant vers l’arrière : • Champ visuel venant frapper les rétines nasales et temporales • Nerfs optiques II puis réunis au niveau du chiasma optique • Tractus optique conduisant au corps géniculé latéral (issu du thalamus) Radiations optiques de Gratiolet spiralées s’enfonçant dans le sillon calcarin et construisant la rétine corticale (aire 17) dans l’air péri-calcarine 2 grandes voies de diffusion • Composition de la voie optique • • • Particularités • Dorsale : projection frontale, rapide, repérage spatial de l’information visuelle, zone de la rétine associée : neurones rétiniens périphériques Ventrale : projection temporale, plus lente, identification de l’objet, zone de la rétine associée : fovéa • Faisceaux nerveux de la rétine nasale croise la ligne médiane. Faisceaux nerveux de la rétine temporale ne croise pas la ligne médiane. • Atteinte du nerf optique Cécité totale d’un côté = amblyopie • Pathologies (sections) Atteinte du chiasma optique (tumeur de la selle turcique) • Champ visuel amputé des 2 côtés temporaux = hémianopsie bitemporale • Atteinte du tractus optique (corps géniculé, radiations optiques de Gratiolet) • Champ visuel amputé différemment des deux côtés (nasal de l’un et temporal de l’autre) = hémianopsie latérale homonyme Page 9 sur 16 • • Voie dorsale de diffusion (rétine périphérique) se projette depuis l’aire 17 vers lobe frontale : permet le repérage spatial Voie ventrale temporale rétine centrale qui se projette depuis l’aire 19 : permet l’identification 2 voies complémentaires Page 10 sur 16 Voie auditive • Aires Aire sensorielle particulière située au niveau du cortex temporal, gyrus en dessous du sillon latéral de Sylvius • Aire 41 : cochlée corticale, dédiée à la réception des informations auditives • • Pathologie Aires 42, 20, 21 & 22 : fonctions de perception et d’identification des sons Cas d’une destruction de l’aire 41 (rare) • Côté gauche : surdité verbale : entend mais comprend pas agnosie pure • Côté droit : surdité musicale = amusie : entend mais n’identifie pas Amusie Voie du langage • Située dans la zone de motricité du langage dans le lobe temporal à la base de l’aire 4 en dessous du sillon central de Sylvius. • Aire 44, 45 : expression : cortex antérieur du langage de Broca, situé à la base du gyrus précentral et donc de la motricité de la langue • Aires 22, 37, 39, 40 : compréhension : cortex postérieur du langage de Wernicke • Faisceau arqué : faisceau de substance blanche très important qui circonscrit l’insula et qui associe les 2 aires postérieur et antérieur du langage = expression et compréhension du langage • Aire supplémentaire 6 : starter vocal : cortex supérieur du langage • Aire supplémentaire 46 : mémoire à très court terme : cortex antérieur du langag • Chacune des aires du cortex du langage peut être atteinte correspondant à différents types d’aphasie (difficulté du langage) • Aphasie de Broca, de l’expression : ne pas pouvoir s’exprimé Aires Pathologies • Aphasie de Wernicke, de la compréhension : ne pas comprendre • Aphasie du starter vocal = dynamique : ne pas pouvoir débuter sa phrase • Aphasie de la mémoire à très court terme : oublier ce qui vient d’être dit • Prédominance hémisphérique visible Ou Asymétrie hémisphérique 2 hémisphères cérébraux +/- différents avec fonctions +/- particulières • Hémisphère droit : reconnaissance musicale, des sujets et visio-spatiale • Hémisphère gauche : motricité (aire du langage) • Fait souvent référence à la dominance manuelle qui est une préférence d’utilisation • 95% cas : prédominance de l’hémisphère gauche pour le langage • • 5% cas : prédominance de l’hémisphère droit ou participation hémisphérique double Exemple (1872) : patient avec hémorragie hémisphérique droite : troubles de la mémoire et de l’orientation. Page 11 sur 16 Différents niveaux de langage • Niveau 1 : expression = état émotionnel, animal • Niveau 2 : signal vers un sujet réceptif • Niveau 3 : descriptif : représente 90% du langage humain Niveau 4 : discussion argumentée : peu utilisé chez l’Homme environ 10% • 4 étages de la motricité IV. A. Motricité volontaire corticale • • La motricité volontaire corticale prend naissance au niveau des cellules pyramidales du gyrus central (aire 4 de Brodmann) Les voies motrices pyramidales se décomposent en plusieurs faisceaux : • • Faisceau cortico-nucléaire pour la tête et cou Faisceau cortico-spinale pour les membres B. Motricité involontaire sous corticale • • La motricité involontaire provient des noyaux gris centraux sous corticaux qui informe une partie du noyau lenticulaire, le putamen. Elle reçoit des informations corticales et sous corticales (para-pyramidales) en particulier du NVPL (noyau ventro-postéro-latéral) qui concentre toutes les sensibilités de l’organisme. L’information est par la suite envoyée au palladium puis aux noyaux moteurs du thalamus, noyau ventral antérieur et ventral latéral. Après quoi, elle va revenir au cortex formant ainsi une boucle. Le noyau lenticulaire va donc concentrer les informations corticales et sous corticales, sensibles mais aussi motrices. C. Coordination temporo-spatiale Les faisceaux para-pyramidaux, après avoir pris relai dans les noyaux du pont, rejoignent le cervelet qui assurera la coordination temporo-spatiale. Le cervelet renvoie les informations au noyau moteur et au cortex formant la boucle de rétroaction cortico-ponto-néo-cérébélo-corticale. Page 12 sur 16 D. Régulation du tonus La régulation du tonus se fait au niveau de la moelle. Les voies extra-pyramidales vont intervenir sur les segments de moelles pour donner le bon tonus final. Ces 4 étages de la motricité vont venir se projeter sur une cellule, la dernière cellule : le motoneurone alpha de la voie finale commune de SHERRINGTON. Petite cellule de la corne antérieure de la moelle qui va concentrer toutes ces informations (volontaire, automatique, coordination et de la tonicité. E. Motricité élémentaire L’homoncules permet de représenter la somatotopie présente au niveau des cellules pyramidales de l’aire 4. On aura une image proportionnelle à la qualité des mouvements. • • La partie basse de l’aire 4 représente la tête et le cou qui s’associe à la voie motrice cortico-nucléaire (géniculé). La partie haute quant à elle représente les membres supérieurs et inférieurs qui s’associe à la motrice voie cortico-spinale qui va se distribuer sur toute la moelle. La voie cortico-nucléaire va passer devant la voie cortico-spinale. Ces 2 voix sont encadrées par les voies para-pyramidaux qui vont rejoindre le néocervelet après être passé par le pont du tronc cérébral. Hémorragie Cérébrale superficielle corticale De la capsule interne • Hémiplégie controlatérale (la lésion est en amont de la décussation) • Hémiplégie dite non proportionnelle car la face et le membre superficielle sont préférentiellement atteinte par rapport aux membres inférieure. • Hémiplégie dite proportionnelle avec une atteinte équivalente du visage et des membres. Page 13 sur 16 Page 14 sur 16 QCM : Question 1 : Le rôle de filtre du thalamus correspond : A. B. C. D. E. A une diminution de la résolution temporo-spatiale. Au phénomène d’attention. Au tri des informations avant leur passage vers l’hypophyse. A une augmentation de la résolution temporo-spatiale. A un phénomène biologique général Question 2 : Concernant l’hypophyse : A. B. C. D. E. L’adénohypophyse ne sécrète que deux types d’hormones : ocytocine et ADH. Il existe un système-porte veineux. L’hypophyse antérieur est glandulaire et l’hypophyse postérieure est nerveuse. La maladie hypophysaire la plus fréquente est l’adénome hypophysaire à GH. Le tractus hypophysaire correspond au noyau supra-optique et au noyau supra-ventriculaire. Question 3 : Concernant le néo-encéphale, choisir la (ou les) proposition(s) exacte(s) : A. Les aires 6 et 8 correspondent aux cortex pyramidaux de la motricité volontaire. B. Les aires 1 et 2 du gyrus post-central permettent la réception de la sensibilité. C. L’aire de Broca est située au niveau inférieur du gyrus précentral et permet l’expression. D. La somatognosie correspond à la reconnaissance d’un objet par le tact. E. Le niveau 3 représente 90% du langage chez l’Homme. Question 4 : Concernant le néo-encéphale, choisir la (ou les) proposition(s) exacte(s) : A. Une atteinte du chiasma optique aura pour conséquence une hémianopsie latéral homonyme. B. La voie ventrale temporale (de la vision) permet l’identification de l’objet. C. En cas d’hémorragie de la capsule interne, on observera une hémiplégie proportionnelle. D. La voie commune de Sherington concentre toutes les informations motrices de la voie pyramidale. E. La projection de la rétine de l’œil sur le cortex se fait au niveau des aires 18 et 19. Réponse 1 : BD A. A une diminution de la résolution temporo-spatiale. : augmentation B. Au phénomène d’attention. VRAI C. Au tri des informations avant leur passage vers l’hypophyse. : vers le cortex D. A une augmentation de la résolution temporo-spatiale. VRAI E. A un phénomène biologique général. : c’est le cas pour son rôle de pace maker Réponse 2 : CDE A. L’adénohypophyse ne sécrète que deux types d’hormones : ocytocine et ADH. : c’est l’hypophyse nerveuse. B. Il existe un système-porte veineux. : artériel C. L’hypophyse antérieure est glandulaire et l’hypophyse postérieure est nerveuse. VRAI D. La maladie hypophysaire la plus fréquente est l’adénome hypophysaire à GH. VRAI E. Le tractus hypophysaire correspond au noyau supra-optique et au noyau supra-ventriculaire. VRAI Réponse 3 : CE A : FAUX : Correspondent aux cortex extra-pyramidaux de la motricité involontaire. B : FAUX : Permettent la perception de la sensibilité. C : VRAI D : FAUX : Correspond à la reconnaissance du corps par le tact. E : VRAI Page 15 sur 16 Réponse 4 : BC A : FAUX : Aura pour conséquence une hémianopsie bitemporal. B : VRAI C : VRAI D : FAUX : Concentre toutes les informations motrices (volontaire, involontaire), du tonus, de la coordination. E : FAUX : La projection se fait au niveau de l’aire 17. Les aires 18 et 19 permettent la perception et l’identification. Page 16 sur 16