Motricité – Troubles moteurs PDF

Neurophysiologie Motricité – Troubles moteurs Emmanuelle Apartis Psychomotricité Année 1 motricité consciente – motricité volontaire Cours 2 : Motricité volontaire Rôle du cortex cérébral et de la voie cortico-spinale Contrôle de la motricité volontaire par les gangl...

Neurophysiologie Motricité – Troubles moteurs Emmanuelle Apartis Psychomotricité Année 1 motricité consciente – motricité volontaire Cours 2 : Motricité volontaire Rôle du cortex cérébral et de la voie cortico-spinale Contrôle de la motricité volontaire par les ganglions de la base et le cervelet Organisation générale du système moteur : de la commande au mouvement Cortex moteur Cellule pyramidale Commande Moelle épinière Alpha Relais motoneurone Jonction neuromusculaire Muscle Effecteur Mouvement Une organisation hiérarchisée et descendante pour produire le mouvement volontaire Cortex moteur et cortex moteur primaire Scissure centrale Régions corticales impliquées dans la motricité volontaire - Cortex moteur primaire (aire 4) - Aire motrice supplémentaire - Cortex prémoteur Voie pyramidale Organisation en 6 couches du cortex cérébral Voie cortico-spinale latérale (pyramidale) - Origine principale : cellules pyramidales Axones cortex moteur primaire (aire 4) Cellule pyramidale du cortex - Décussation au niveau bulbaire, puis colonne latérale de la moelle = faisceau pyramidal croisé Pont Pyramide bulbaire - Connexion monosynaptique excitatrice des neurones moteurs cortico-spinaux avec les MNs de la corne antérieure de la bulba moelle ire Voie cortico- spinale - Particulièrement importante dans le Faisceau pyramidal croisé latérale contrôle de la motricité fine distale Autres voies motrices - Contrôle aussi les muscles proximaux des membres Alpha- motoneurone Décussation = croisement de la ligne médiane Somatotopie du cortex moteur primaire Une colonne Cortex moteur primaire (M-1) = aire 4 = frontale ascendante (gyrus précentral) - Organisation en colonnes de 0,5 à 1 mm de Cortex moteur diamètre (50 à 100 000 neurones) - Une colonne pour un groupe de MNs (d’unités motrices d’un muscle ou de quelques muscles synergiques) concourant à atteindre un même objectif = une même fonction - Représentation topographique des différents muscles du corps avec conservation des voisinages Phénomène d’agrandissement - Représentation d’un muscle proportionnelle à la finesse des mouvements qu’accomplit le muscle, avec plasticité - Gros muscles (quadriceps, soléaire) : faible surface corticale allouée : une colonne pour beaucoup de MNs spinaux, mouvements grossiers, puissants - Muscles à mouvements fins (mains) : grande surface corticale allouée, peu de MNs spinaux par colonne Rôle fonctionnel de l’aire M1 Activation de régions localisées de l’aire 4 - Stimulation électrique faible : contraction d’un muscle controlatéral - Crises d’épilepsie localisées (Bravais-Jacson) : expression sur l’hémicorps controlatéral Lésion de l’aire 4 (ou de la voie cortico-spinale) - Parésie : perte du contrôle volontaire fin des muscles controlatéraux correspondants (au maximum, hémiparésie controlatérale) Rôle dans la motricité fine consciente (mouvement dans une direction) - L’aire M1 permet la contraction volontaire sélective d’un muscle (discrimination spatiale) Aire motrice supplémentaire, cortex prémoteur et cortex préfrontal Aire motrice supplémentaire AMS et cortex prémoteur (Aire 6) - Rôle dans la planification des mouvements volontaires : spécifie les caractéristiques de l’action qui va être réalisée (même si elle reste à l’état d’intention) - Mise en jeu avant le début du mouvement Cortex préfrontal : Cortex - Projections sur l’aire 6 préfrontal - Mécanismes nécessaires pour la prise de décision sur Cortex prémoteur les actions à réaliser et pour l’anticipation des conséquences - En lien avec les ganglions de la baseet le cortex pariétal postérieur (aires 5 et 7 : représentations du corps) planification - Lésion : syndrome frontal décision réalisation Aire 6 = cortex prémoteur + aire motrice supplémentaire Autres voies motrices descendantes issues du cortex Voie cortico-spinale ventrale directe Voie cortico-spinale ventrale directe (pyramidale) - ¼ des fibres de la voie corticospinale, qui ne 6 croisent pas 4 - Issue des aires 4 et 6 - Faisceau antérieur homolatéral de la moelle - Contrôle bilatéral des muscles paravertébraux du tronc et du cou Connexions monosynaptiques avec les MNs - Se projette aussi sur le système ventro-médian (extrapyramidal) du tronc cérébral Système Voie cortico-bulbaire Ventro-médian - Issue de l’aire 4 Faisceau - Descente homolatérale dans le tronc cérébral cortico-spinal ventral - Innerve les MNs des nerfs crâniens (oculomoteurs et V, VII, IX, X, XI, XII) Connexions monosynaptiques avec les MNs - Contrôle bilatéral des noyaux moteurs, sauf le VII inférieur : projections controlatérales uniquement  voies motrices descendantes vers la moelle Commande du mouvement 1. Voie cortico-spinale 2. Système ventro-médian Voie vestibulo-spinale Motoneurone Voie rubro-spinale Voie réticulo-spinale Régulation du tonus musculaire et équilibration Système ventro-médian : voies extrapyramidales 2. Système ventromédian (voies extrapyramidales) - Réticulo-spinales, vestibulo-spinales, tecto-spinales : origine noyaux du tronc cérébral - Passent par voie antérieure dans la moelle - Connexions avec les MNs spinaux à la fois mono- et poly- synaptiques, via les interneurones des circuits réflexes - Assurent une facilitation de base des MNs qui conditionne l’effet des neurones cortico-spinaux - Contrôlent aussi la motricité proximale et axiale - Contrôle de l’équilibre et de la posture Faisceau pyramidal croisé Faisceau pyramidal direct F tecto-spinal, vestibulo-spinal, réticulo-spinal Alpha- motoneurone  Place du cervelet et des ganglions de la base Ganglions de la base Cellule Cortex moteur Commande pyramidale Cervelet Moelle épinière Alpha Relais motoneurone Jonction neuromusculaire Muscle Effecteur Contrôle, harmonisation et sélection du mouvement volontaire Mouvement Ganglions de la base : anatomie Ganglions de la base : ensemble de noyaux profonds - Striatum (noyau caudé + putamen), globus pallidus (externe et interne), noyau sous- thalamique, substance noire compacte (SNc) constituée de neurones dopaminergiques et substance noire réticulée (SNr) Ganglions de la base : fonctionnement GLU = excitateur; GABA inhibiteur Fonctionnement du circuit des ganglions de la base : - Reçoivent les informations du cortex frontal, entrant par le striatum - Sortie par le globus pallidus interne Gpi et la SNr, des informations traitées VL - Activent l’aire motrice supplémentaire, par l’intermédiaire du noyau ventral latéral du thalamus (VL) - Sélectionnent et déclenchent les mouvements volontaires Adapté de Les différentes voies du circuit des ganglions de la base Voie directe GLU = excitateur; GABA inhibiteur - Striatum > Gpi/SNr - Facilitatrice du mouvement Voie indirecte VL - Striatum >> Gpe > NST > Gpi/SNr - Inhibitrice du mouvement Voie indirecte Voie directe VL Adapté de Ganglions de la base Repos AMS Boucle motrice de la voie directe + - Cortex frontal → Striatum → Gpi/SNr → noyau VL du _ thalamus → AMS (aire 6) Thalamus VL Au repos Gpi/SNr - Le Gpi/SNR exerce une inhibition tonique sur le noyau VL du thalamus. L’AMS est inactive → absence de mouvement Mouvement Cortex frontal AMS Décision de mouvement + - Le cortex frontal active le striatum → inhibe le Gpi-SNr + _ → libère le VL du thalamus → active l’AMS → produit _ le mouvement Striatum Thalamus VL Gpi/SNr Mise en jeux des voies directe et indirecte : sélection de l’action Voie indirecte Repos Action - - - + Voie directe Voie nigro-striée Striatum Substance noire compacte Rôle de la substance noire compacte (SNc) - Neurones dopaminergiques GLU = excitateur; GABA inhibiteur - Modulation de l’information entrante dans le striatum - Effet activateur du mouvement VL Adapté de Ganglions de la base Normal Cortex frontal AMS + La dopamine a un effet activateur sur la boucle + _ motrice de la voie directe Striatum _ Thalamus VL - La DA augmente les effets de l’activation du striatum + par le cortex frontal Gpi/SNr SNc (Dopamine) Parkinson Maladie de Parkinson Cortex frontal AMS - Liée à la perte progressive des neurones + dopaminergiques de la substance noire (SNc) + _ - → Diminution de l’activation des neurones striataux Striatum _ Thalamus VL - → hyperactivité des neurones Gpi/SNr + - → inhibition plus importante du thalamus VL et de Gpi/SNr SNc l’AMS (Dopamine) - → akinésie  Place du cervelet et des ganglions de la base Ganglions de la base Cellule Cortex moteur Commande pyramidale Cervelet Moelle épinière Alpha Relais motoneurone Contient 50 % des neurones Jonction de l’encéphale neuromusculaire Muscle Effecteur Contrôle, harmonisation et sélection du mouvement volontaire Mouvement  Fonctions du cervelet Contrôle de l'équilibre Contrôle du tonus musculaire Contrôle de la précision et de la coordination des mouvements Participe à la programmation du mouvement Lésion du cervelet Ataxie (sans paralysie) avec dysmétrie Hypotonie  Lésion cérébelleuse hémisphérique Left q Temps de réaction Right q Dysmétrie - hypermétrie Le cervelet détermine la précision du mouvement Left q Adiadococinésie Le cervelet programme la séquence de mouvements et sa régularité Right Vidéo du collège des enseignants de Neurologie  Un système en dérivation sur les voies motrices Le cervelet n’est pas capable de déclencher un mouvement, mais est indispensable à la réalisation d’un mouvement harmonieux et précis Cortex moteur Muscle Mouvement Cervelet Un système de contrôle du mouvement  Le cervelet comparateur Cortex moteur Muscle Commande Copie Effecteur Mouvement Boucle rétroactive Comparateur Moniteur Cervelet Relais sensitifs Il n’existe pas de mouvement coordonné sans sensation Le cervelet reçoit des informations des voies motrices et des afférences sensorielles proprioceptives, les compare avec le programme moteur en cours de réalisation et réagit en apportant des corrections en continu. 25  Les 3 zones anatomiques principales du cervelet 2. Vermis 3. Hémisphères cérébelleux Intermédiaire Latéral 1. Lobe flocculo-nodulaire 3 zones fonctionnelles définies par leurs afférences Vestibulo-cervelet Spino-cervelet Cérébro-cervelet 3 zones fonctionnelles définies par leurs afférences Corticales (pont) Afférences Spinales et trigéminales Auditives et visuelles Vestibulaires  Somatotopie du spino-cervelet Partie intermédiaire des hémisphères : tête et membres Vermis : tronc Territoires à l’origine de deux circuits parallèles pour le contrôle moteur axial et distal Spino-Cervelet Spino-cervelet : Cortex sensori-moteur - Vermis + partie médiane des hémisphères - Reçoit les projections de la moelle via les Vermis + faisceaux spino-cérébelleux (somatotopie) partie médiane Thalamus - Vermis : tronc des hémisphères - Partie intermédiaire des hémisphères : tête Noyaux et membres cérébelleux - Sorties cérébelleuses via le relais des noyaux profonds cérébelleux - Puis, projections vers les voies réticulo- , rubro-, et vestibulo-spinales et thalamo-corticale - Tonus musculaire, équilibre, posture, contrôle/correction du mouvement en cours de réalisation, paramètres cinétiques du mouvement Cérébro-cervelet Cérébro-cervelet: - Hémisphères cérébelleux (partie latérale) - Projections massives du cortex frontal vers VL les hémisphères cérébelleux, via un relais dans les noyaux du pont - Projections en retour des hémisphères cérébelleux vers le cortex moteur via le noyau ventrolatéral (VLc) VL du thalamus - Contrôle et correction de la commande, programmation du mouvement