Le cerveau est un organe de structure complexe qui assure toute une série de fonctions: interprétation des signaux sensoriels, la coordination des mouvements, la mémoire Guillaume Belavoine, 2003

IV/ La motricité Contrôle spinal Contrôle central : voies motrices descendantes pyramidales (cortex cérébral) non pyramidales (tronc cérébral) le cervelet et les ganglions de la base

Contrôle spinal du mouvement

Mouvements de la marche chez un chien qui a subit une section de la moëlle épinière au niveau cervical

Corne antérieure de la moëlle

Amas de motoneurones  dans la corne antérieure de la moëlle

Structure du muscle squelettique

Unité motrice et population de motoneurones ensemble de motoneurones innervant un seul muscle Bear et al, 2002

Grande et petite unité motrice Haines, 2002 Les muscles possédant un grand nombre d ’unités motrices de petite taille sont contrôlés plus finement par le système nerveux central. Exemples: 1 motoneurone pour 1000 fibres musculaires pour les muscles extenseurs des jambes 1 motoneurone pour 3 fibres musculaires pour les petits muscles des mains et des globes oculaires

Organisation segmentaire de la moëlle Bear et al, 2002 Les cornes antérieures de la moëlle

Distribution somatotopique des motoneurones dans la corne antérieure de la moëlle Bear et al, 2002

La chromatolyse FitzGerald and Folan-Curran, 2002

Évolution du corps cellulaire après section de l ’axone Snell, 1997

Jonction neuromusculaire Haines, 2002

Les motoneurones  et leurs 3 sources d ’information afférente Bear et al, 2002

Les réflexes médullaires 1/ réflexe myotatique (fuseau neuromusculaire) et réflexe d ’inhibition réciproque 2/ réflexe myotatique inversé (organe tendineux de Golgi) 3/ réflexe de retrait à la douleur 4/ réflexe d ’extension croisée

Le fuseau neuromusculaire: fibres Ia Bear et al, 2002

Le fuseau neuromusculaire et la fibre I a sont spécialisés dans la détection de la longueur des muscles

Le réflexe myotatique Réflexe monosynaptique Bear et al, 2002

Le réflexe d ’inhibition réciproque Bear et al, 2002

Réflexe myotatique et réflexe d ’inhibition réciproque FitzGerald and Folan-Curran, 2002

Réflexe en canif ou réflexe myotatique inversé: ralentir la contraction musculaire quand la force de contraction augmente

Réflexe de retrait à la douleur Bear et al, 2002

Réflexe de retrait à la douleur Haines, 2002

Réflexe d ’extension croisée Flexion et retrait du côté de la douleur Extention du côté hétérolatéral pour maintenir l ’équilibre Haines, 2002

Le réflexe de retrait à la douleur Flexion et retrait du côté de la douleur Extention du côté hétérolatéral pour maintenir l ’équilibre

Contrôle central du mouvement Voies motrices descendantes: la voie pyramidale et les voies non pyramidales Cortex cérébral

Voies motrices descendantes: la voie pyramidale

Le faisceau pyramidal ou cortico-spinal FitzGerald and Folan-Curran, 2002

Le faisceau pyramidal ou cortico-spinal Les faisceaux pyramidaux sont responsables de la motricité volontaire

A la jonction entre le bulbe et la moëlle, le faisceau pyramidal présente une décussation Ceci signifie que le cortex moteur droit commande la musculature (le mouvement) de la partie gauche du corps et que le cortex moteur gauche commande la musculature (le mouvement) de la partie droite du corps FitzGerald and Folan-Curran, 2002

La voie pyramidale part du cortex et passe par 1/ la capsule interne 2/ le mésencéphale 3/ le pont 4/ le bulbe (pyramides bulbaires) Décussation (jonction bulbe et moëlle) 5/ la moëlle hétérolatérale b u l a i r e c o r t i f a i s c e u 80% des fibres croisent pour former le faisceau cortico-spinal latéral 10% des fibres forment le faisceau cortico-spinal antérieur et croisent dans la commissure blanche antérieure de la moëlle; ce faisceau n ’est présent que dans la moëlle cervicale et thoracique haute 10% des fibres ne croisent pas

Faisceaux cortico-spinaux latéraux et antérieurs ou ventraux Le faisceau cortico-spinal latéral est responsible de la motricité fine des membres Faisceau cortico-spinal antérieur ou ventral

Le faisceau cortico-spinal 1 million de fibres 60 à 80% proviennent du cortex moteur primaire Conduction: 200 km/ heure 3% des fibres viennent des cellules géantes de Betz Toutes les fibres sont excitatrices et utilisent le glutamate comme neurotransmetteur Il arrive que ce faisceau soit dénommé cortico-bulbaire au-dessus de la décussation Décussation motrice au-niveau de la jonction de la moëlle et du bulbe

Faisceau cortico-bulbaire Noyaux moteurs de nerfs crâniens noyau moteur du V muscles de la machoire noyau moteur du VII muscles de la face noyau ambigü (IX, X, XI) muscles du palais, du pharynx et du larynx noyau spinal accessoire (IX) muscles du cou: sterno-cleido-mastoïdien et trapèze noyau de l ’hypoglosse (XII) muscles de la langue FitzGerald and Folan-Curran, 2002

Coupes horizontales montrant le passage de la voie pyramidale entre noyau caudé noyau lenticulaire thalamus noyau lenticulaire noyau caudé thalamus Coupes horizontales montrant le passage de la voie pyramidale entre le noyau lenticulaire et le thalamus (bras postérieur de la capsule interne) FitzGerald and Folan-Curran, 2002

Somatotopie dans la capsule interne Face Bras Tronc Jambe Coupe horizontale Haines, 2002

Voies motrices descendantes: les voies extrapyramidales Voies réticulo-spinales d ’origine pontique et bulbaire Voies tecto-spinales Voies vestibulo-spinales assurent des réflexes et des automatismes moteurs

Voies réticulo-spinales: régulation posture du tronc et activité antigravitaire des membres Bear et al, 2002

Voies tecto-spinales et vestibulo-spinales: maintien posture tête et cou Bear et al, 2002

Organisation rétinotopique des projections de la rétine sur les tubercules quadrijumeaux supérieurs

Le cortex moteur Aires 4 et 6 Cortex moteur primaire, aire motrice supplémentaire et le cortex prémoteur

Distribution somatotopique du corps sur le cortex moteur primaire Bear et al, 2002 L ’homunculus de Penfield

L ’homunculus moteur

Plasticité du cortex moteur primaire Rouge: main Jaune: face Bleu: haut du bras Après amputation La Recherche, juillet, 2003

Plasticité du cortex moteur primaire Suivi virtuel de la greffe des deux mains: parties activées du cortex en RMNf pour les mouvements de la main droite et de la main gauche En rouge: avant la greffe En bleu: 6 mois après la greffe En vert: les régions communes La Recherche, juillet, 2003

Aires corticales intervenant dans le contrôle de la motricité Bear et al, 2002 Contribution des aires pariétales postérieures et du cortex préfrontal

Aires corticales intervenant dans le contrôle de la motricité Cortex pariétal postérieur : évaluation du contexte à partir des informations somatosensorielles (proprioceptives) et visuelles Cortex préfrontal : prise de décisions et anticipation sur les conséquences de l ’action Aire 6 : activée avant le début du mouvement; assure le plan, le programme du mouvement; reçoit les informations des ganglions de la base et du cervelet Aire 4: action motrice (destruction paralysie)

Système visuo-moteur Science et Vie, septembre 2001: l ’oeil et la vision, p83

Les paralysies 1/ atteinte des motoneurones supérieurs cortex ou faisceaux descendants 2/ atteinte des motoneurones inférieurs (noyaux moteurs du tronc ou corne antérieure de la moëlle)

Paralysie due à une lésion cérébrale ou spinale touchant les motoneurones supérieurs (les voies motrices descendantes) « le syndrome pyramidal » Au début: hémiplégie flasque et hyporéflexie, plus tard hémiplégie spastique (hypertonie) et hyperréflexie Clonus Signe de Babinski Perte des réflexes abdominaux Signes controlatéraux si lésion au-dessus de la décussation et signes ipsilatéraux si lésion en-dessous de la décussation

Paralysie due à une lésion touchant les motoneurones inférieurs (noyaux moteurs du tronc ou corne antérieure de la moëlle) Paralysie flasque Atrophie Hyporéflexie Fibrillations et fasciculations

Observations au niveau du côté paralysé Absence des réflexes abdominaux: pas de contraction brève des muscles abdominaux par stimulation de la paroi abdominale Clonus: au niveau de la cheville ou du poignet, contraction rythmique ( 5 à10 par seconde) des muscles fléchisseurs en réponse à une dorsi-flexion rapide Signe de Babinski: extension lente et majestueuse du gros orteil avec abduction des autres orteils (en éventail) quand excitation du bord externe du pied avec une pointe mousse

Réflexe cutané-plantaire (L5-S1) Signe de Babinski Le signe de Babinski permet d ’affirmer l ’existence d ’une lésion pyramidale FitzGerald and Folan-Curran, 2002

Déviation de la langue et de la luette après lésion cortico-bulbaire Haines, 2002

Lésion dans le cortex: hémiplégie non proportionnelle (monoplégie) controlatérale et autres signes neurologiques d ’atteinte corticale (aphasie, astéréognosie, anosognosie, héminégligence etc…)

noyau caudé noyau lenticulaire thalamus noyau lenticulaire noyau caudé thalamus Coupes horizontales montrant le passage de la voie pyramidale entre le noyau lenticulaire et le thalamus (bras postérieur de la capsule interne) Lésion dans la capsule interne: hémiplégie proportionnelle controlatérale: face, bras, jambe

Lésion au niveau de la capsule interne: hémiparésie et hémianesthésie controlatérales Spasticité des muscles fléchisseurs au niveau du membre supérieur Spasticité des muscles extenseurs au niveau du membre inférieur L ’hémiplégique marche en fauchant

Passage de la voie cortico-spinale ou pyramidale dans la capsule interne irriguée par les artères lenticulo-striées Coupe coronale Haines, 2002

Le faisceau cortico-spinal Lésion dans la tronc cérébral: Signes d ’atteinte d ’un nerf crânien ipsilatéral à la lésion et hémiplégie controlatérale. Noyau moteur du V Noyau moteur du VII Noyau moteur du XII Noyau moteur du XI

A/ lésion cortico-bulbaire B/ lésion du noyau ou du nerf VII Paralysie de Bell Haines, 2002

Un exemple de syndrome lié à une lésion de la moëlle Syndrome de Brown-Sequard

Syndrome de Brown-Sequard ou hémisection de la moëlle PC: cordons postérieurs CST: faisceau cortico-spinal ou pyramidal STT: faisceau spino-thalamique Dans cet exemple, lésion au niveau de C 8 Nolte, 2002