Anatomie du cortex cérébral Unité III Anatomie du cortex cérébral Safaa El Bialy (MD, PhD) selbialy@uottawa.ca

Décrire les caractéristiques histologiques du cortex cérébral. Objectifs Décrire les caractéristiques histologiques du cortex cérébral.   Décrire les repères anatomiques des régions corticales dans les aspects supérieurs, inférieurs et médiaux des hémisphères.   Décrire les régions fonctionnelles précises du cortex cérébral et comparer les à celles du cortex associatif.   Définir le terme dominance cérébrale. Thursday Feb 5

Le cortex cerebral Sommet du système nerveux Siege de l’esprit conscient Déclenche les mouvements volontaires Fournit nos facultés de communications, memoires et comprehension Composé de substance grise: 40% de la masse de l’encéphale Epaisseur de 2-4 mm qui augmente considerablement par les nombreux gyrus Disposes en six couches

Les hemispheres cerebraux Composent la partie supérieure de l’encéphale Couvrent le diencephale et le sommet du tronc cerebral Unité III – Anatomie du cortex cérébral – Wiper-Bergeron

Les hémisphères cérébraux Cortex cérébral est la couche extérieure de matière grise Matière blanche est à l’intérieur et loge les noyaux basaux gris Le cortex cérébral contient des Corps cellulaires neuronaux abondantes Dendrites , astrocytes et cellules microgliales Portions amyélinisées des axones Matière grise (cortex)

Cortex Cerebral Couche moléculaire: quelques neurones et gliocytes dispersés beaucoup de dendrites et axones 2. Couche granulaire externe: Neurones pyramidaux et etoiles Couche pyramidale externe: contient principalement des neurones pyramidaux petits et moyens , ainsi que des neurones non pyramidaux Les couches de 1-3 sont a l’origine et la terminaison des connections intracorticales (fibres commissurales et d’association)

Cortex Cerebral Couche granulaire interne: contient différents types de neurones pyramidaux et étoilées site de terminaison de fibres afférentes qui viennent des noyaux thalamiques Couche pyramidale interne: contient de grandes neurones pyramidaux origine des fibres qui se projettent au cibles extra-corticales (eg. tronc cérébral, moelle épinière, noyaux de la base) Couche polymorphe ou Multiforme: contient quelques grands neurones pyramidaux et de nombreux petits neurones pyramidaux (origine des fibres qui se projettent au cibles extra-corticales (thalamus)

Les hemispheres cerebraux Le cortex est vrillé pour augmenter la surface - Forme des gyri (singulier = gyrus) qui sont des replis et des sillons (sulcus) Les 2 hémisphères sont divisés par la fissure longitudinale Accommode le falx cerebri méningéale http://de.wikipedia.org/wiki/Fissura_longitudinalis_cerebri#mediaviewer/File:Longitudinal_fissure_of_cerebrum.gif Fissure longitudinale

Les sillons des hémispheres cérébraux L’emplacement des gyri et les sillons est fixe (ce sont des points de repère) Le sillon le plus profond est le sillon latéral (scissure de Sylvius) Forme la bordure supérieur du lobe temporal Le sillon central (scissure de Rolando) est le seul sillon qui est continu, et course entre la fissure longitudinale et le sillon latéral Forme la bordure entre le lobe frontal et le lobe pariétal

Les sillons des hémispheres cérébraux Parieto occipital ou scissure perpendiculaire interne entre lobe parietal, temporal et lobe occipital

Les sillons des hemispheres cerebraux Fissure Calcarine : separe les gyri cuneus (superieur) et lingual (inferieur) abritent le cortex visuel primaire

Les lobes du cerveau Lobe frontal Lobe parietal Lobe temporal Lobe occipital Insula

À l’intérieur du sillon latéral on retrouve l’insula L’insula (5ème lobe ) À l’intérieur du sillon latéral on retrouve l’insula Région corticale Recouvert par des parties du lobe frontal et pariétal ( l’opercula) Perception, conscience de soi, fonction cognitive opercula

L’insula Damage to the insula disrupts addiction to cigarette smoking http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17255515

Le lobe occipital La bordure entre le lobe pariétal et le lobe occipital ne correspond pas à un sillon sur la surface latérale Par contre, le sillon pariéto-occipital, qui est profond sur la surface médiane sert de point de repère Peu de points de repère on retrouve aussi sur la surface médiale le sillon calcarin Loge le cortex visuel Les hallucinations visuels qui précède ou accompagne les migraines ont leur origine dans le lobe occipital

Le lobe temporal 3 gyri parallèles au sillon latéral Supérieur Loge le cortex auditif primaire (les convolutions de Heschl) Moyen inférieur Gyrus temporal moyen Gyrus temporal supérieur Sillon latéral Gyrus temporal inférieur

Le lobe pariétal Le sillon intrapariétal divise le lobe pariétal dans une partie supérieur et une partie inférieur Sillon intrapariétal Unité III – Anatomie du cortex cérébral – Wiper-Bergeron

Le cortex cerebral Le cortex cerebral renferme 3 types de regions fonctionnelles: motrices Sensitives Associatives Le cortex de chaque hemisphère est le siège de la : Perception sensorielle et regulation de la motricité volontaire du cote opposé Les hemisphères ne sont pas absolument égaux sur le plan fonctionnel

Organisation fonctionelle Lobe frontaux sont responsable pour l’initistion, l’organisation et la planification des mouvements. Le cortex est le niveau le plus élevé pour le système moteur Le system limbique Partie médiale de l’hémisphère cérébral Responsable pour le stockage et déstockage d’information Le cortex est responsable pour la pensée consciente, la mémoire et l’intellect Le cortex est organisé dans des régions qui sont responsables pour la perception somatosensorielles et des régions qui interprètent cette information (cortex d’association) Lobe pariétal (cortex somatosensorielle) Lobe occipital (vision) Lobe temporal (l’ouïe)

Histologie et fonction… Le cortex cérébral a été classifié par son apparence histologique = aires de Brodmann (anatomiste allemand qui a cartographié le cortex cerebral en 52 aires) Utilisé uniquement pour les buts descriptifs mais correspondent très bien à la fonction de la région du cortex

Le lobe frontal Cortex moteur primaire = Gyrus précentrale (CM1, aire de Brodmann 4) Commandent les mouvements volontaires des muscles squelettiques (Mouvements précis) Cortex prémoteur = (CM2, aire de Brodmann 6) Situe a l’avant de CM1 Mouvements posturaux, activites de nature repetitive, planification de mouvements a partir d’information sensorielle L’AMS (aire motrice supplementaire) est impliquée dans la planification de mouvements complexes et dans la coordination de mouvements impliquant les deux mains.

Le lobe frontal Aire oculo-motrice frontale (Aire de Brodmann 8) Contrôle la déviation volontaire des yeux (eg. Balayage du champs visuel) Lésion cause une déviation des yeux vers le côté affecté http://en.wikipedia.org/wiki/Saccade Aire de Broca (aire de Brodmann 44 et 45) Dans le gyrus inférieur frontal a l’avant du cortex premoteur Centre moteur de la parole et est nécessaire pour articuler Lesion de cet aire resulte en aphasie

Organisation somatotopique du cortex moteur Les régions du cortex sont proportionnels aux habilités motrices fines et complexes de la partie du corps Macrostimulation du CM1 résulte dans le mouvement d’une partie du corps (eg. doigt) Microstimulation cause le mouvement d’un seul muscle Épilepsie jacksonienne Convulsions commence par un mouvement à une extrémité L’hyperactivité se propage à travers le CM1 et cause la convulsion de devenir plus généralisé

Le lobe frontal- le cortex préfrontal Le cortex préfrontal a plusieurs connexions avec le cortex temporal, occipital et pariétal via des fibres d’association Région est important pour la fonction cognitive Tâches intellectuels, le jugement, la prédiction, et la planification du comportement Lobotomie: chirurgie pour détruire les connexions entre le cortex préfrontal et les noyaux centraux du thalamus, ou plus simplement le cortex préfrontal Antérieurement a été utilisé comme traitement pour la violence, la dépression, la psychose Résultat est que les patients sont plus clame mais ne sont plus capables deplanifier leur comportement, même si ils savent bien quel comportement serait accepté au niveau social

Le lobe pariétal Contient le cortex somatosensoriel (aires de Brodmann 1-3) Site de terminaison des neurones thalamiques qui emporte l’information sensoriels Toucher et proprioception et pression Douleur et température Sensations de la tête Le cortex d’association pariétal Interprétation de l’information sensoriel du côté contralatéral Permet la perception consciente de la sensation  

Le lobe pariétal inférieur forme l’interface entre le cortex somatosensoriel primaire et les cortex d’association visuel (lobe occipital) et auditif (lobe temporal) Le lobe parietal superieur: contrôle des mouvements visuo moteur , notamment des saccades oculaires.

Homoncule sensoriel

Surface latérale est divisée en gyri supérieur, moyen et inférieur Le lobe temporal Surface latérale est divisée en gyri supérieur, moyen et inférieur Supérieur = cortex auditif primaire (aire de Brodmann 41 et 42) La majorité de la région fonctionnel se trouve dans le sillon latéral, et est démarquée par les convolutions de Heschl Le cortex auditif primaire est responsable pour la perception consciente du son(amplitude, rhythme et intensite) Les oreilles sont représentés d’une façon bilatérale

Le cortex d’association auditif = l’aire de Wernicke Postérieur au cortex auditif primaire Cette région est essentiel pour la compréhension de la parole Souvenirs des sons l’aire de Wernicke prenait en charge la compréhension des mots et la relayait à l’aire de Broca par un dense faisceau de fibres pour que celle-ci produise la prononciation des phrases

Le cortex d’association auditif = l’aire de Wernicke Des expériences subséquentes en imagerie cérébrale ont mis en évidence l’existence d’une troisième région indispensable au langage.  Il s’agit du lobule pariétal inférieur, aussi appelé « territoire de Geschwind » ( neurologue américain ) Grâce à l’imagerie cérébrale, on a pu montrer que ce lobule pariétal inférieur (comprenant le gyrus angulaire et le gyrus supramarginal) était connecté par d’importants faisceaux de fibres nerveuses à la fois à l’aire de Broca et à l’aire de Wernicke. L’information pourrait donc transiter entre ces deux régions soit directement par le faisceau arqué, soit en passant par le territoire de Geschwind par une seconde route parallèle

Le lobe occipital Contient le cortex visuel primaire (aire de Brodmann 17) Responsable pour la perception visuelle Retrouvé dans les gyri par-dessus et par-dessous le sillon calcarin Reçoit des fibres du noyau geniculé latéral (du thalamus) via la radiation optique Chaque demi du champs visuel est représentée dans le cortex visuel controlatéral Partie supérieure du champs visuel est représentée en dessous du sillon calcarin Partie inférieure du champs visuel est représentée par- dessus le sillon calcarin Le reste du lobe occipital est le cortex d’association visuel Sert à interpréter les images visuelles

L’insula Constitue le 5eme lobe  du cerveau. Son rôle est encore mal connu mais il est généralement associé aux fonctions limbiques et interviendrait notamment dans le dégoût, la dépendance ou encore la conscience. Le cortex insulaire est situé au fond du sillon latéral. Sa surface est marquée par cinq ou six  gyri de l'insula :3 ou 4 gyri courts en avant et deux autres plus longs en arrière.

La dominance Certaines fonctions cognitives sont entièrement ou par préférence traitées par un des 2 hémisphères = dominance Pour la majorité, l’hémisphère gauche s’occupe du langage et les calculs et l’hémisphère droite la perception en 3D et l’habilité musicale Cette dominance n’est pas innée, mais est établie pendant les premières années de la vie Cependant, les enfants ont une plus grande plasticité (c à d qu’ils peuvent transféré certaines tâches à d’autres régions du cerveau) http://brain.oxfordjournals.org/content/123/12/2512

Le cerveau de Albert Einstein était différent… Voyez-vous une différence entre le cerveau de Albert? Unité III – Anatomie du cortex cérébral – Wiper-Bergeron

Le cerveau de Albert Einstein était différent… Après la mort d'Einstein , le 18 Avril 1955, le pathologiste Thomas Harvey a disséquéson cerveau et en 240 blocs , en prenant des dizaines de photographies qui ont montré que « le cerveau d'Einstein a été , en fait, plus petit , et pesait environ 200 grammes de moins, et ont révélé plusieurs caractéristiques inhabituelles , en quelque sorte liés à ses compétences visuo-spatiales Cela est particulièrement visible dans le cortex préfrontal , qui est important pour la Cognition , les lobes pariétaux , qui sont importants pour le raisonnement spatial et arithmétique , et le cortex visuel . Le cortex sensoriel et moteur primaire sont également élargi dans certaines regions en Juin 1999, une équipe du département de psychiatrie et de neurosciences, Université McMaster ont comparé les mesures anatomiques du cerveau d'Einstein avec celles de 35 hommes et 50 femmes qui avaient à une intelligence normale . En général , le cerveau d'Einstein était semblable à la à d'autres cerveaux , sauf pour une zone appelée la région pariétal inférieur . Avait un développement extensif sur les deux côtés de son cerveau , et l’operculum pareital manquait, son cerveau était de 15% plus large que d'autres cerveaux étudiés .

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