Travaux Dirigés de Neuroanatomie Première partie

1. Généralités sur l’anatomie du Système Nerveux Encéphale Moelle épinière SNC = moelle + encéphale SNP = nerfs sensitifs et moteurs tronc cérébral tronc cérébral récepteur sensoriel stimulus

noyaux (sensitif ou moteur) 2. Articulation entre le SNP et le SNC (somatique) MOELLE EPINIERE TRONC CEREBRAL ganglion ganglion noyaux corne SNP SNC SNP SNC Symétrie bilatérale ≠ pour le SNV ≠ pour les voies thermique, douloureuse et proprioceptive (relais dans ME) ganglions et noyaux ganglions et corne amas de somas noyaux (sensitif ou moteur) corne synapses 12 (crâniens) 31 (spinaux) paires de nerfs

3. Organisation anatomique Moelle cervicale Moelle thoracique Moelle lombaire Moelle sacrée 3.1. La moelle épinière Contient : - Synapses neurones sensoriels et moteurs  réflexes - Fibres reliant les récepteurs au cerveau, et le cerveau au motoneurones  Dessiner et légender la coupe de la moelle

COUPES TRANSVERSALES corne dorsale corne ventrale Nerf spinal

 organisation fonctionnelle dans les cornes et colonnes DORSAL transfert messages ascendants transfert messages descendants douleur thermique transferts messages mixtes

organisation. - rostro-caudale des afférences et efférences organisation - rostro-caudale des afférences et efférences - médio-latérale des afférences et efférences membres inférieurs supérieurs

= tronc cérébral + cervelet + cerveau 3.2. L’encéphale = tronc cérébral + cervelet + cerveau Cerveau Tronc cérébral Cervelet

3.2.1. Le tronc cérébral Les nerfs crâniens Disposition rostro-caudale des nerfs

Correspondance nerfs - noyaux Nerf crânien Nom Sensitif et/ou moteur Emplacement Fonctions I Olfactif Sensitif Bulbe olfactif (épithélium nasal) Olfaction II Optique Rétine Vision III Oculomoteur commun Moteur Mésencéphale (noyaux oculomoteur et d’Edinger-Westphal) Mouvements des yeux, Constriction de la pupille, Accommodation, Muscles des paupières IV Pathétique Mésencéphale (noyau du nerf pathétique) Mouvements des yeux V Trijumeau Sensitif & Moteur Pont (noyaux moteur et ganglion sensitif (Gasser) du trijumeau) Mastication, Sensibilité profonde et superficielle du visage VI Oculomoteur externe (ou Abducens) Mésencéphale (noyau oculomoteur externe) Mouvement des yeux (droit externe) VII Facial Pont (noyau salivaire supérieur, noyau moteur du facial, ganglion de Gasser) Sécrétions lacrymale et salivaire, Contrôle musculaire des expressions faciales, Sensibilité gustative de la partie antérieure de la langue VIII Cochléo-vestibulaire Bulbe (ganglions spiral et vestibulaire) Audition, Sens de l’équilibre IX Glossopharyngien Bulbe (noyaux ambigu et salivaire inférieur) Sensibilité du pharynx, Sensibilité gustative de la partie postérieure de la langue, Barorecepteurs carotidiens X Vague (ou Pneumogastrique) Bulbe (noyau moteur dorsal du vague, ganglion plexiforme) Déglutition, Fonctions végétatives du tube digestif, Sensibilité du pharynx, Muscles des cordes vocales XI Spinal Bulbe (noyau du nerf spinal accessoire, noyau ambigu, colonne intermédio-latérale de la moelle) Muscles de la nuque et de l'épaule XII Grand Hypoglosse Bulbe (noyau du grand hypoglosse) Mouvements de la langue

Les noyaux des nerfs crâniens MESENCEPHALE VUE DORSALE 2 organisations : - rostro-caudale - médio-latérale PONT BULBE 3 pièges : - forme dorso-ventrale des noyaux ? - symétrie (noyaux en double) - rotation dorso-ventrale pour coupes  Légender les coupes du TC

DORSAL VUE DORSALE VENTRAL

3.2.2. Le cervelet = cortex + noyaux sous-corticaux (analogie avec télencéphale)

Structures importantes à localiser : 3.2.3. Le cerveau Structures importantes à localiser : - Diencéphale (médian) = thalamus et hypothalamus thalamus hypothalamus - Télencéphale = cortex cérébral (souvent latéral) et noyaux profonds (entre diencéphale et télencéphale) cortex noyaux profonds cervelet tronc cérébral thalamus Substances grise et blanche

♦ Vue de surface : circonvolutions et sillons (3 importants)

♦ Vue interne Cortex cingulaire Gyrus parahippocampique

Exercices : Repérage des structures activées dans 2 études de neuroimagerie TEP ou IRMf = image de débit sanguin cérébral (reflet indirect de l’activation neuronale)  ne donne qu’une idée « vague » des structures activées, donc il faut une IRM a) Superposition IRM structurelle et IRMf pour localiser les activations : b) Recalage 3D car differentes morphologies :

- c) Interprétation des images 1. Méthode de soustraction : = condition expérimentale 2 expérimentale 1 1. Méthode de soustraction : = élimination de ce qui est commun et mise en évidence de ce qui est différent Mais le poids cognitif pour les mécanismes communs est peut être différent 2. Étude de corrélation :

= Recherche des structures avec l’atlas de Talairach et Tournoux : z x Ant. Post. Dors. Vent. = z y x Coupes frontales : Coordonnées en y 3 axes et 1 origine (intersection de la ligne CA-CP et de la perpendiculaire à CA) x > 0 = droite ; x < 0 = gauche

Étude 1 : quelles structures s’activent quand on entend son prénom ? On connaît les structures cérébrales impliquées dans la détection d’une parole = cortex auditifs primaire et secondaire On recherche seulement les régions activées lorsque le sujet analyse un stimulus très important émotionnellement et qui fait référence à lui (conscience de soi) tel que son prénom, indépendamment du fait de la qualité du stimulus (parole) Deux conditions : écoute du propre prénom vs. écoute d’autres prénoms  3 points d’activation : 1. x = 8 ; y = 64 ; z = 12 2. x = -6 ; y = -66 ; z = 48 3. x = 64 ; y = -58 ; z = 28 Quelles sont les structures correspondant à ces points d’activation ? Dans quels lobes se situent-ils ? À quelles aires de Brodmann correspondent-ils ?

1 3 2

 pas d’activation dans AI et AII : la soustraction a « effacé » ces structures  structures plus actives lorsqu’un sujet entend son prénom que lorsqu’il entend un autre prénom = structures cérébrales impliquées dans la reconnaissance d’une stimulation très pertinente et qui renvoie à soi 2. PCu (BA7) : précuneus gauche, lobe P : structure connue pour son importance dans les états de conscience : très actif à l’éveil et pas du tout en sommeil, coma, anesthésie, hypnose ; 3. GTs (BA39) : sillon temporal supérieur droit, lobe T : structure connue pour être impliquée dans l’empathie (imaginer que quelqu’un d’autre est impliqué dans une tâche cognitive) ; 1. GFd (BA10) : cortex préfrontal médian droit, lobe F ; structure connue pour être active lors des tâches qui impliquent une conscience de soi (s’imaginer acteur d’une histoire, réfléchir à ses traits de caractères, etc.) donc à plus forte raison lorsqu’on entend son PP.

Cette procédure était répétée jusqu’à obtenir 7 scans par participant. Étude 2 : Changements d’activité cérébrale lors de l’ingestion de chocolat (Small & al., Brain, 2001: 124 (1730-33)) Le but de cette étude était de relier l’activité cérébrale pendant la consommation d’un aliment (le chocolat) à la valeur hédonique de cet aliment. Dans ce but, 9 participants déclarant être “fous de chocolat” ont été recrutés pour une étude en TEP. L’expérience commençait par l’ingestion d’un carré de chocolat, suivie d’un premier scan. Dès la fin du scan, les participants indiquaient si ils voulaient encore du chocolat sur l’échelle suivante: Les participants mangeaient du chocolat jusqu’à ce que leur jugement diminue d’au moins 2 points. Puis un autre scan était effectué. Cette procédure était répétée jusqu’à obtenir 7 scans par participant.

Quelles sont les structures correspondant à ces points d’activation ? Les auteurs repèrent les structures dont la variation d’activité entre le 1er scan (valence hédonique du chocolat positive) et le 7ème scan (valence hédonique du chocolat négative) est liée à la diminution des jugements des participants. Parmi ces structures, ils obtiennent : 1. x = 40 ; y = -8 ; z = 10 2. x = -10 ; y = -20 ; z = 10 3. x = 41 ; y = 34 ; z = -19 Quelles sont les structures correspondant à ces points d’activation ? Dans quels lobes se situent-ils ? À quelles aires de Brodmann correspondent-ils ? Une fois superposé sur les IRM structurelles, cela donne :

1. Insula antérieure (bilatérale) et ventrale (droite) 2. Thalamus gauche  L’activité de ces structures diminue lorsque la valence hédonique du stimulus diminue 3. Cortex orbitofrontal caudiolatéral droit  L’activité de cette structure augmente lorsque la valence hédonique du stimulus diminue => Cette étude dissocie les structures impliquées lors de la consommation d’un aliment selon la valence hédonique de cet aliment. Certaines sont plus activées quand le stimulus est attractif (1 et 2) et d’autres quand il est aversif (3).

Travaux Dirigés de Neuroanatomie Deuxième partie

Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Rappels : Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Vue frontale cortex tronc cérébral

Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Rappels : Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Vue frontale cortex cervelet tronc cérébral

Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Rappels : Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Vue frontale cortex diencéphale cervelet tronc cérébral

Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Rappels : Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Vue frontale cortex noyaux profonds diencéphale cervelet tronc cérébral

Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Rappels : Vue sagittale médiane (rang d'oignon) Vue frontale ventricules cortex noyaux profonds diencéphale cervelet tronc cérébral

Beaucoup de structures internes ► vues médianes et de profondeur ■ cortex : gyrus parahippocampique et cingulaire

■ amygdale et ganglions de la base

♦ Coupes frontales

■ ventricules

■ corrections

Titre : Coupes transversales du tronc cérébral N d’Edinger-Westphal N oculomoteur commun N moteur du trijumeau N principal du trijumeau N moteur dorsal du vague N vestibulaire N oculomoteur externe N du faisceau solitaire N spinal du trijumeau N spinal du trijumeau N moteur du facial N du grand hypoglosse N ambigu N du faisceau solitaire N vestibulaire N cochléaire N spinal du trijumeau N spinal du trijumeau N du faisceau solitaire N du grand hypoglosse Titre : Coupes transversales du tronc cérébral

Titre : Vue sagittale médiale de l’encéphale thalamus lobe pariétal septum pellucidum corps calleux fornix plexus choroïde lobe frontal lobe occipital emplacement 3e ventricule glande pinéale / épithamaus commissure antérieure commissure postérieure colliculi hypothalamus noyaux du mésenc. mésencéphale chiasma optique hypophyse cervelet lobe temporal 4e ventricule corps mamillaire plexus choroïde pont bulbe rachidien moelle épinière Titre : Vue sagittale médiale de l’encéphale

Coupe frontale (de Charcot) Hémisphère cérébral Corps calleux Diencéphale Coupe horizontale (de Flechsig) Mésencéphale Cervelet Pont Bulbe rachidien Moelle épinière Titre : Coupe sagittale médiale du système nerveux

Scissure inter-hémisphérique Noyau caudé (tête) Gyrus cingulaire Corps calleux Ventricule latéral Claustrum Lobe frontal Fornix Insula Globus pallidus Noyau lenticulaire Putamen Sillon latéral (Sylvius) Lobe temporal Thalamus 3ème ventricule Noyau caudé (queue) Septum pellucidum Titre : Coupe frontale du cerveau Ventricule latéral

Titre : Coupe horizontale du cerveau Corps calleux Fornix Ventricule latéral Gyrus cingulaire Foramen Claustrum Noyau caudé (tête) Insula Thalamus Lobe frontal Noyau caudé (queue) Sillon latéral Putamen Noyau lenticulaire Globus pallidus Lobe temporal Septum pellucidum Ventricule latéral Gyrus cingulaire Lobe occipital Titre : Coupe horizontale du cerveau Scissure inter-hémisphérique 3ème ventricule

Glossaire Méninges constitué de la dure-mère (externe), l'arachnoïde et la pie-mère (interne) et rempli de liquide céphalo-rachidien faux du cerveau : membrane verticale entre les deux hémisphères cérébraux (c'est de la dure-mère) tente du cervelet : membrane entre le cerveau et le cervelet (c'est de la dure-mère) Ventricules voile interposé septum pellucidum = cloison transparente = cloison entre ventricules latéraux (constitué de 2 couches de substances grise et blanche) foramen (= trou) = trou de Monro = trou interventriculiare = connexion entre les 2 ventricules latéraux et le 3e ventricule plexus choroïdes = sécrètent le LCR (1 dans chaque ventricule) aqueduc de Sylvius = entre 3e et 4e ventricule canal de l'épendyme = prolongement du 4e ventricule dans la moelle épinière trou de Magendie = connexion ventricule et espace sous-arachnoïdien corne frontale (= antérieure) et temporale (= postérieure) des ventricules latéraux Hypophyse = glande pituitaire = glande sécrétrice d'hormones (n'est pas une structure nerveuse !)

Glossaire Substance blanche fibres commissurales = faisceaux de substance blanche joignant les 2 hémisphères = fornix + commissures antérieure et postérieure + corps calleux splénium (= partie postérieure), corps (= dorsale) et genou (= antérieure) du corps calleux chiasma optique = décussation des 2 nerfs optiques tubercules olfactifs = faisceaux d'axones du système olfactif Tronc cérébral colliculi = toit du mésencéphale = lame quadrijumelle = tectum = tubercules quadrijumeaux (colliculus supérieur impliqué dans oculomotricité, colliculus inférieur dans l'audition) Diencéphale corps mamillaires = tubercules mamillaires = appartiennent à l'hypothalamus, fonction dans l'encodage mnésique massa intermedia = cloison entre les deux thalami épiphyse = glande pinéale (appartient à l'épithalamus) est une glande sécrétrice d'une hormone (mélatonine) donc n'est pas une structure cérébrale ; l'épithalamus contient également l'habunela et la strie médullaire pulvinar = noyau associatif du thalamus Noyaux profonds du télencéphale tête (= antérieure) et queue (= ventrale) du noyau caudé Claustrum = fonction inconnue (structure plurimodale ?) et origine structurelle incertaine (corticale ou noyaux profonds ?)