Ingénierie des systèmes humains GTS501 – TP10 Objectifs de la séance : - Quiz 5 - Exercice sur les systèmes nerveux - Révisions : sur le SNC, SNP, SNA etc. - Applications d’ingénierie

Organisation du système nerveux

Composition du système nerveux Système Nerveux Central (SNC) : Encéphale Moelle épinière Système Nerveux Périphérique (SNP) : Tous les nerfs situés à l’extérieur du SNC Partie sensitive et motrice Vidéo youtube

Rôle du SNP Assure le lien entre : Les informations sensorielles périphériques et le SNC (partie sensitive) Les commandes du SNC et les effecteurs périphériques (partie motrice)

Partie motrice du SNP Système Nerveux Somatique (SNS) : Volontaire Innervation sensitive et motrice des muscles squelettiques Système Nerveux Autonome (SNA) : Involontaire Innervation sensitive et motrice viscères, muscles lisses et glandes

Le SNA Sympathique (thoraco-lombaire) : Associé aux situations d’urgence (vasoconstriction,  fréquence cardiaque, etc.) Para-Sympathique (cranio-sacrale) : Situation neutre, repos, digestion (↓ fréquence cardiaque, etc.) Ils jouent un rôle antagoniste pour les même organes Vidéo youtube

Tortora 2001

SNC – Moelle épinière Située dans le canal vertébral Segments : 8 cervicaux 12 thoraciques 5 lombaires 5 sacraux 1 coccygien Transmet les informations du SNC au SNP et vice versa Werner 2002

Organisation de la substance grise de la moelle épinière Fibres sensitives (bleu) Corne dorsale Racine dorsale Fibres motrices (jaune et rouge) Corne ventrale Racine ventrale Se rejoignent pour former un nerf spinal Ce dernier se sépare en rameau dorsal (innervation du dos) et ventral (innervation des membres et de la paroi avant)

SNP – Rameaux, troncs, faisceaux Les rameaux deviennent des troncs nerveux qui deviennent des faisceaux Les rameaux contiennent des fibres nerveuses qui proviennent de différents nerf spinaux Les neurofibres des rameaux ventraux se ramifient en plexus RAMEAUX TRONCS FAISCEAUX

SNP – Plexus Les plexus sont des groupes de rameaux ventraux dont les neurofibres s’entrecroisent et se redistribuent 4 plexus majeurs : Cervical Brachial Lombaire Sacral Les rameaux ventraux forment le plexus cervical (C1 à C5) Les rameaux ventraux forment le plexus brachial (C5 à C8 + T1) Aucun plexus (nerfs intercostaux) (T1 à T12) Les rameaux ventraux forment le plexus lombaire (L1 à L4) Les rameaux ventraux forment le plexus sacral (L4 et L5 ; S1 à S4)

FES - Quelques exemples Hoffer et al. (2005) (suite) Neurostep™ : Implanté chez 1 sujet Pour aider à traiter le syndrome du pied tombant Signaux recueillis par l’électroneurographie (ENG) Interprétation des signaux enregistrés à l’aide d’algorithme de détection permettent d’activer des muscles grâce au stimulateur interne Augmentation de la performance lors de la marche avec stimulation et même sans stimulation (10 sem.)

FES – Quelques exemples Sans FES Avec FES http://www.polyu.edu.hk/rec/fes/prine.html

FES – Quelques exemples Autre VIDÉO pied tombant

FES – Quelques exemples Adams et al. (2005) : Restoration of Functional Grasping in Patients with Quadriplegia : À l’aide d’électrodes placés sur la peau, restituer la fonction de «préhension» à des quadraplégique

QUESTIONS ???

Références Bear, Connors, Paradiso. Neuroscience, Exploring the brain. Talwar, S. K. et al. Rat navigation guided by remote control.. Nature, 417, 37 - 38, (2002). Note de cours KIN20740 – Contrôle moteur, Normand Teasdale; Hofer,JA et al., Initial results with fully implanted Neurostep™ FES system for foot drop., IFESS conference proceedings, July 2005. Adams, ME et al., Restoration of functional grasping in patients with quadraplegia, IFESS conference proceedings, July 2005. Marieb, 1999; Netter, 1999; Moore, 2001;