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Commandes et voies motrices Le cerveau ou encéphale. Anatomie externe. Les deux hémisphères sont séparés par la fissure inter-hémisphérique. (Cortex = surface) Il existe 4 lobes : Frontal Pariétal Occipital Temporal Et 2 sillons importants : De Rolando (ou sillon central) : il partag...

Commandes et voies motrices Le cerveau ou encéphale. Anatomie externe. Les deux hémisphères sont séparés par la fissure inter-hémisphérique. (Cortex = surface) Il existe 4 lobes : Frontal Pariétal Occipital Temporal Et 2 sillons importants : De Rolando (ou sillon central) : il partage le lobe frontal et pariétal. En avant de ce sillon se trouve le cortex moteur primaire (M1). En arrière, on trouve le cortex somesthésique primaire (S1) qui regroupe les aires 1, 2 et 3. De Sylvius (ou sillon latéral) : délimite le lobe temporal des lobes frontaux et pariétaux. A l’intérieur de ce sillon se trouve l’insula (qui correspond à un 5ème lobe). Concernant la partie externe du cerveau. C’est comme si on prenait une nappe et qu’on la mettait en boule : on ne voit pas l’intégralité de la surface et on trouve ainsi des replis à l’intérieur du sillon de Sylvius dont l’insula. Les commandes des voies motrices permettent de réaliser les mouvements et peuvent aller jusqu’au contrôle quasi parfait (exemple de Federer qui maitrise à la perfection son geste de service). Description anatomique Les aires motrices Le cortex moteur primaire (CMP) Il se situe dans l’aire 4 du cortex appelée aire de Brodmann, en avant du sillon central. Il reçoit des afférences du thalamus, du cortex prémoteur et des cortex associatifs et envoie des infos à la moelle épinière et au tronc cérébral, au thalamus, au cortex prémoteur, aux cortex associatifs, au cervelet et aux ganglions de la base. Il possède une organisation lamellaire en 6 couches dans lesquelles on retrouve notamment dans la couche V des neurones pyramidaux dont les cellules de Betz (plus gros neurones du corps humain, impliqués dans la motricité fine). On y retrouve aussi des interneurones inhibiteurs et excitateurs qui vont moduler le fonctionnement des neurones. Les aires prémotrices Elles se situent en avant des aires motrices et sont divisés en 2 parties : médiane et latérale. Elles permettent la planification des mouvements voire le déclenchement des mouvements. Elles contiennent notamment des neurones pyramidaux et des neurones miroirs. On retrouve dans l’aire prémotrice gauche à sa partie inférieure l’aire de Broca qui est spécifiquement impliquée dans le contrôle du langage parlé. Des patients atteints de cette zone n’auront donc pas la possibilité motrice de s’exprimer correctement (ils savent ce qu’ils veulent dire mais ne peuvent pas formuler de mots). Ces aires reçoivent des afférences du cortex préfrontal et du cortex pariétal. Les efférences se dirigent vers le CMP et les motoneurones alpha dans la moelle. Les aires associatives Elles représentent la majeure partie de la surface corticale. On y retrouve 3 grands cortex associatifs : sill Pariétal qui est impliqué dans l’attention (à ce qu’il se passe dans l’environnement et en nous) Temporal lié aux reconnaissances (visage, objet, situation) Frontal agissant sur la planification et la prise de décision (motrice, mémorisation, réflexion). Leurs infos proviennent du thalamus, d’autres zones corticales et sous-corticales (tronc cérébral, cervelet, …) Les zones motrices du tronc cérébral Il existe 3 structures majeures pour la motricité : Les noyaux vestibulaires :  Afférences : vestibule pour la gestion de l’équilibre et cervelet notamment du vestibulo-cervelet Efférences : vers les motoneurones alpha, les noyaux oculomoteurs et le cervelet. La formation réticulée : Afférences : CMP et cortex prémoteur Efférences : principalement vers les motoneurones alpha (faisceau réticulo-spinal bulbaire). NB : Elle s’étale sur tout le tronc cérébral donc on la dissocie entre sa partie bulbaire et pontique. Les colliculi supérieurs : Afférences : CMP, du cortex prémoteur et des ganglions de la base Efférences : vers les noyaux oculomoteurs pour la motricité du regard Fonctionnement neurophysiologique Les aires motrices Le cortex moteur primaire Son rôle est de produire un message nerveux permettant la réalisation d’un mouvement fin volontaire. Il possède une organisation somatotopique particulière qu’on appelle carte motrice : chaque zone du cortex est dédiée à des mouvements ou actions de certaines parties du corps, avec une prédominance des zones sollicitant la motricité fine (visage et membres sup). Une zone n’entraine donc pas la contraction d’un muscle en particulier mais de plusieurs muscles afin de réaliser une action (ex : attraper un objet sur la table). Elle représente donc une carte de mouvements intentionnels et ne représente pas fidèlement l’homonculus. Elle regroupe des neurones coordonnant l’activation de motoneurones alpha participant à un mouvement donné. L’activation neuronale dépend du type de mouvements réalisés (saisi d’un objet, retrait de la main, …), de la direction du mouvement (droite/gauche par exemple) et de la force musculaire à développer. NB : Chaque site gère un type de mouvement particulier (=carte motrice) mais peut produire différentes trajectoires pour réaliser cette action selon la position initiale des segments (attraper un objet qui se situe devant nous ou sur le côté) et un neurone peut activer plusieurs muscles. L’activation d’un neurone pyramidal entrainera l’activation de plusieurs motoneurones alpha qui agiront sur plusieurs muscles en même temps (= champ musculaire) et permettront la création d’un mouvement (et non pas une contraction isolée). La fréquence de décharge est corrélée avec l’amplitude de force musculaire développée. La carte motrice s’adapte à la sollicitation des circuits neuronaux, c’est ce qu’on appelle la plasticité. De ce fait, on observe plusieurs phénomènes : Une activation plus précise et moins dispersée lorsque le mouvement est maitrisé (ex : violoniste amateur à de larges zones recrutées tandis qu’un professionnel à des zones plus ciblées). Les zones les plus activées vont recruter des neurones afin de se développer tandis que les zones les moins sollicitées vont se réorienter vers d’autres tâches plus importantes (ex : personnes amputées dont les zones impliquées dans les mouvements de leur membre absent vont se réorganiser). Des modifications des connexions entre les différentes aires corticales en fonction des sollicitations. Le cortex prémoteur Il est impliqué dans l’intention, la motivation et la sélection du mouvement le plus approprié au contexte. Son activité est modulée par le cortex préfrontal et le cortex pariétal. Il envoie transmet ses informations aux noyaux gris centraux. Il agit sur le cortex moteur primaire (M1) et les motoneurones α (via faisceau cortico-spinal). Il est composé de 2 parties : le cortex prémoteur médian et le cortex prémoteur latéral. Rôle du cortex prémoteur médian : Déclenchement/sélection de mouvements dans la sphère externe (saisie d’un objet, interaction avec l’environnement…). Rôle du cortex prémoteur latéral : Déclenchement/sélection de mouvements dans la sphère interne (orientation du regard, posture, expressions faciales…) Dans le cortex prémoteur on va trouver des neurones miroirs qui sont des neurones qui ont un rôle dans le codage des intentions d’autrui, ils s’activent lorsque l’on voit quelqu’un en train de faire un autre geste. Ils permettent de comprendre le mouvement qui est en train de se faire pour pouvoir le reproduire. Thérapie miroir pour les amputés : fait de bouger son membre droit en voyant le reflet dans le miroir, donne l’impression de bouger son membre gauche amputé => activation neurones miroirs et potentiel effet sur la douleur du membre amputé. On y trouve également l’aire de Broca impliquée dans la production motrice du langage. L’aphasie de Broca est donc une difficulté langagière motrice. Attention, celle-ci est différente de l’aphasie de Wernicke qui est une difficulté de compréhension du langage. Les aires associatives Le cortex pariétal Il a un rôle dans l’attention à la fois dans la sphère externe (environnement extérieur) et la sphère interne (soi-même). Il permet la construction de représentations spatiales guidant à la fois l’attention et le mouvement. L’atteinte du cortex pariétal droit peut avoir des répercussions : Aires intégratives (à l’arrière du lobe pariétal) Attention Somesthésiques Le cortex pariétal droit a un rôle prépondérant, il est plus important que tous les autres cortex car il permet l‘attention à la fois sur le côté controlatéral (++) et homolatéral (un peu moins) (tandis que le cortex pariétal gauche ne traite que partiellement le champ droit). Lésion au niveau de ce cortex pariétal droit postéro-inférieur => hémi-négligence qu’on appelle le syndrome de négligence controlatéral (les yeux détectent mais d’un point de vue cérébral l’attention ne se crée pas) => répercussion visuelles, somesthésiques, motrices, patient incapable de donner de l’attention à ce qu’il se passe autour de lui. Lésion cortex pariétal gauche => pas de conséquences car cortex pariétal droit est assez fort et couvre suffisamment. Le cortex temporal Situé en arrière du sillon sylvien, il a un rôle dans la reconnaissance des stimuli sur lesquels porte notre attention, permet de reconnaître ce que l’on regarde (demi, pinte, pichet...), et donne des degrés de connaissance et de reconnaissance multiples en fonction de ce que l’on connaît (arrive à différencier une race de cheval par une autre race de cheval). Atteinte de ce cortex temporal => non reconnaissance des objets, des visages... (prosopagnosie : difficultés à reconnaître les visages) Le cortex préfrontal Il a beaucoup de fonctions notamment en termes d’abstraction, de planification, de prise de décisions, il permet d’évaluer et de planifier toutes nos actions avant d’agir afin de produire du mouvement adapté. Il comporte un très grand nombre d’aires corticales et reçoit des afférences aussi bien des cortex sensoriels qu’associatifs. Atteinte cortex préfrontal => incapacité de planification des mouvements = dyspraxie. C’est également le lieu de la « personnalité » de l’individu donc si on a une atteinte de ce cortex on a également un trouble de la personnalité. Les zones motrices du tronc cérébral Les noyaux vestibulaires Ils vont contrôler : La motricité involontaire des muscles de l’équilibre (proximaux) via le noyau latéral+++ pour permettre des réactions motrices rapides en cas de déséquilibres La position de la tête via les noyaux vestibulaires médian et supérieur La motricité du regard via les noyaux médian et supérieur également La formation réticulée Elle va également gérer la motricité posturale involontaire en jouant un rôle pro-actif sur la posture et les membres proximaux. En effet grâce à des ajustements posturaux, on va pouvoir exécuter des mouvements distaux complexes. Pour cela, elle agit selon deux axes d’action distincts : Le maintien d’équilibre La favorisation du changement de posture Les colliculi supérieurs Ils contrôlent la motricité oculaire et cervicale pour l’orientation du regard. Ils permettent notamment la poursuite oculaire. Les voies pyramidales La voie pyramidale comporte deux grands contingents : motricité consciente • La voie cortico-spinale : Motricité fine +++ Contrôle conscient du tonus musculaire et de la posture Une atteinte provoque le syndrome pyramidal • La voie cortico-bulbaire : Activation des noyaux moteurs des nerfs crâniens Motricité cervicale Motricité faciale La voie cortico-spinale La voie cortico-spinale latérale • Représente 90% des fibres cortico-spinales • Décussation au niveau des pyramides bulbaires => innervation controlatérale • Contrôle de la motricité volontaire fine et distale La voie cortico-spinale ventrale • Représente 10% des fibres cortico-spinales • Pas de décussation => innervation ipsilatérale • Contrôle de la posture et du tonus musculaire volontaire Le syndrome pyramidal Le lieu de l’atteinte peut se situer sur tout le trajet (cortico-médullaire) de la voie cortico-spinale. Conséquences immédiates : Paralysie flasque : perte du tonus musculaire appelé « choc spinal ». Retour d’un tonus musculaire après plusieurs jours/semaines. Musculature du tronc en partie préservée par les centres moteurs du tronc cérébral. Signes cliniques du syndrome pyramidal : Signe de Babinski : Extension du gros orteil lors d’une stimulation plantaire Spasticité : Augmentation du tonus musculaire (rigidité « élastique »), exagération du réflexe myotatique d’étirement, présence de clonus (alternance de contraction/relâchement musculaire) Incapacité à réaliser des mouvements fins La voie cortico-bulbaire Elle a pour origine le cortex moteur et prémoteur et pour destination les noyaux moteurs des nerfs crâniens. Deux contingents : Nerfs oculomoteurs et motricité cervicale : III, IV, VI, XI Nerfs de la motricité bucco-faciale : V, VII, XII Rôle : Orientation du regard, de la tête Motricité oro-faciale : mimiques, langage… • Différentes nomenclatures : (à ne pas connaître) Les voies extra-pyramidales Il existe 3 voies extra-pyramidales différentes : Voie réticulo-spinale Voie tecto-spinale Voie vestibulo-spinale La voie réticulo-spinale Point de départ = formation réticulée. Cette voie a un rôle « proactif » permettant d’anticiper les mouvements complexes conscients. Projections bilatérales. Elle présente deux contingents de fibres : • la voie réticulo-spinale pontique : fonction antigravitaire +++ => active les extenseurs des membres inférieurs et les fléchisseurs des membres supérieurs. • la voie réticulo-spinale bulbaire : rôle dans le changement de posture => active les fléchisseurs des membres inférieurs et les extenseurs des membres supérieurs. La voie tecto-spinale : • Origine : Les colliculi supérieurs (ou tectum) • Décussation : Au niveau mésencéphalique • Destination : La moelle ventrale médiane au niveau cervicale. • Rôle : Orientation de la tête et du regard en réponse à un stimulus « saillant ». La voie vestibulo-spinale • Origine : Les noyaux vestibulaires latéraux • Destination : La moelle ventrale médiane • Décussation : Au niveau des noyaux vestibulaires, projections bilatérales avec une voie croisée et une voie directe. • Rôle : Réaction antigravitaire très rapide, inconsciente et infra-corticale. NB : il existe une 4ème voie extra-pyramidale : la voie rubro-spinale mais cette voie a été mise en évidence uniquement chez l’animal. • Différentes nomenclatures : (à ne pas connaître) Organisation motrice médullaire Il est décrit deux systèmes médullaires distincts en fonction de la position du faisceau dans la moelle : Le système ventro-médian : Faisceau réticulo-spinal Faisceau tecto-spinal Faisceau vestibulo-spinal => motricité involontaire : posture et tonus antigravitaire Le système dorso-latéral : - Faisceau cortico-spinal latéral => motricité fine et distale SYNTHÈSE :