FONCTIONS MOTRICES ET EXECUTIVES : LES DIFFERENTS NIVEAUX D’INTEGRATION

INTRODUCTION BUTS FINALITE BIOLOGIQUES : Défense, attaque, alimentation, reproduction Stratégie ou choix d’interaction avec l’environnement COMPORTEMENTS MOTEURS = ACTION Exploration, interaction avec l’environnement, communication MOTRICITE Ensemble des fonctions biologiques assurant le mouvement CONTRACTIONS MUSCULAIRES Maintien de l’équilibre= système postural Motricité dirigée= système moteur segmentaire Motricité oculaire

INTRODUCTION LES DIFFERENTS TEMPS DU CONTROLE MOTEUR Temps périphérique : boucles courtes périphériques ; tonus musculaire et réflexes monosynaptiques Temps intermédiaire : boucles moyennes (tronc cérébral) ; contrôle de la posture Temps cortical : boucles longues ; contrôle volontaire de la motricité

INTRODUCTION TROUBLE MOTEUR : baisse de force trouble du tonus musculaire trouble des réflexes trouble du mouvement trouble du comportement moteur trouble de la stratégie motrice

I – L’organisation périphérique du mouvement I-1. Le système moteur somatique Muscles lisses : innervés par le système nerveux végétatif Muscle cardiaque : muscle strié innervé par le système nerveux végétatif Muscles striés : innervés par le système nerveux périphérique muscles squelettiques ou somatiques mouvements oculomotricité respiration parole… Musculature axiale, proximale et distale

I – L’organisation périphérique du mouvement I-1. Le système moteur somatique Muscles lisses : innervés par le système nerveux végétatif Muscle cardiaque : muscle strié innervé par le système nerveux végétatif Muscles striés : innervés par le système nerveux périphérique muscles squelettiques ou somatiques mouvements oculomotricité respiration parole… Musculature axiale, proximale et distale

I – L’organisation périphérique du mouvement I-2. Motoneurone et unité motrice La musculature somatique est innervée par les motoneurones dont les corps cellulaires sont situés dans la corne ventrale de la moelle épinière. I-2.a Organisation segmentaire des motoneurones Nerf spinal : racine ventrale et racine dorsale 30 nerfs spinaux : 8 cervicaux 12 thoraciques 5 lombaires 5 sacrés

I-2. Motoneurone et unité motrice I-2.a Organisation segmentaire des motoneurones Motoneurones : α ou γ regroupés en « noyaux moteurs » organisation topographique : distaux : latéral proximaux : médian extenseurs : ventraux fléchisseurs : dorsaux synergiques : alignement rostro-caudal

I-2. Motoneurone et unité motrice I-2.b – Unité motrice Une fibre musculaire innervée par un seul motoneurone L’axone d’un motoneurone peut se ramifier et faire synapse avec plusieurs fibres L’ensemble associant un motoneurone alpha et toutes les fibres musculaires qu’il innerve = l’unité motrice. C’est l’unité la plus petite pour produire un mouvement.

I-2. Motoneurone et unité motrice I-2.c – Innervation de la synapse neuro-musculaire acétylcholine comme neurotransmetteur effets excitateurs transmis par des récepteurs nicotiniques produit un potentiel post synaptique excitateur : potentiel d’action dans la fibre musculaire contraction transitoire de la fibre musculaire. I-2.d – Régulation de la force musculaire Recrutement temporel : augmentation de la fréquence des potentiels d’action Recrutement spatial : augmentation du nombre d’UM activées

I – L’organisation périphérique du mouvement I-3. La pathologie neurogène périphérique Atteinte du neurone moteur périphérique : mononévrite, multinévrite, polynévrite polyradiculonévrite atteinte radiculaire : sciatique Conséquence : baisse de force baisse du tonus baisse des réflexes atrophie musculaire, fibrillations, fasciculations EMG : baisse d’amplitude des potentiels d’action baisse de vitesse de conduction motrice

II – L’ORGANISATION SPINALE DU MOUVEMENT II-1. Introduction Moelle épinière : centre nerveux qui présente une organisation interne, support d’un certain nombre d’actions réflexes. Réflexes : contractions et relaxations musculaires involontaires déclenchées par une stimulation périphérique. Une même stimulation induit toujours la même réaction motrice Implique des récepteurs périphériques innervés par des nerfs périphériques qui véhiculent l’information vers le système nerveux central / circuits de neurones qui activent des motoneurones, et ceux ci, à leur tour, déclenchent des contractions musculaires. Classification : mono- ou polysynaptiques en fonction de catégories de récepteurs impliqués: 1) les réflexes d’étirement (fuseaux neuro-musculaires) 2) les réflexes d’évitement (récepteurs extéroceptifs) 3) les réflexes vestibulaires

II – L’ORGANISATION SPINALE DU MOUVEMENT II-2. Rappel anatomique Les motoneurones reçoivent 3 types d’influx : 1) des influx descendants issus de centres supraspinaux (voies motrices descendantes) : directs indirects 2) des influx issus des récepteurs périphériques (musculaires, cutanés, articulaires…) transmis par les fibres afférentes primaires pour les activités réflexes 3) des influx des réseaux d’interneurones spinaux : activités motrices telles que celles de la posture, de la marche. Influence respective : des centres supraspinaux sur les circuits réflexes des fibres afférentes primaires sur les voies descendantes rôle majeur des interneurones

II-3. Les réflexes d’étirement Contraction réflexe d’un muscle déclenchée par son étirement passif rapide Ex : réflexe tendineux déclenché par la percussion du tendon = REFLEXE OSTEO-TENDINEUX II-3.a – La structure du fuseau neuro-musculaire

II-3. Les réflexes d’étirement II-3.b – Le réflexe myotatique Contraction du muscle lorsque celui ci est étiré Réflexe simple monosynaptique entre FAP Ia et motoneurone α. Muscle étiré : augmentation de la fréquence de décharge des FAP Activation des motoneurones alpha : contraction du muscle et par conséquent son raccourcissement. = réflexe rotulien. But : maintenir constante la longueur du muscle ; mais quelle longueur ? adaptable en fonction du contexte.

II-3. Les réflexes d’étirement II-3.b – Le réflexe myotatique Gain : Si le gain est élevé, un étirement faible produira une forte augmentation du nombre de motoneurones alpha recrutés et de leur fréquence de décharge. Si le gain est faible, il faudra un étirement plus grand pour que les motoneurones soient activés. L’ajustement du gain se fait en modifiant le niveau d’activation des fibres intrafusales par le motoneurone gamma. II-3.c – Le système gamma Fibres intrafusales, fibres extrafusales Fibres extrafusales innervées par motoneurones alpha Fibres intrafusales, innervées par motoneurones gamma.

II-3. Les réflexes d’étirement II-3.d – Interneurones spinaux, innervation réciproque et inhibition réciproque Innervation réciproque : Fibres Ia ont des articulations avec les muscles synergiques remplissant les mêmes fonctions. Inhibition réciproque : du muscle antagoniste / interneurone inhibiteur / fibres Ia

II-3. Les réflexes d’étirement II-3.e – Les réflexes à partir des organes de Golgi Etirement passif : changement de longueur du muscle (tendon stable) Contraction active : étirement sur les tendons / Compression des récepteurs de Golgi Sensibles aux augmentations de tension musculaire provenant de la contraction du muscle innervés par les fibres Ib / interneurones / connexions inhibitrices avec les motoneurones alpha et gamma innervant le même muscle réflexe myotatique inverse. Buts : ralentir une contraction trop forte maintenir constante la force du muscle (mvts fins).

II-4. Les réflexes extéroceptifs Stimulation de la peau tactile ou douloureuse (nociceptif). Exemples : Les réflexes cutanés abdominaux Le réflexe crémastérien Le réflexe cornéen. Le réflexe cutané-plantaire deux réflexes : flexion plantaire et extension dorsale du gros orteil. voie cortico-spinale : effets facilitateurs sur la réponse en flexion et effets inhibiteurs sur la réponse en extension. réponse normale en flexion du gros orteil lésion de la voie cortico-spinale extension (signe de Babinski).

II-4. Les réflexes extéroceptifs Stimulation de la peau tactile ou douloureuse (nociceptif). Exemples : Les réflexes cutanés abdominaux Le réflexe crémastérien Le réflexe cornéen. Le réflexe cutané-plantaire deux réflexes : flexion plantaire et extension dorsale du gros orteil. voie cortico-spinale : effets facilitateurs sur la réponse en flexion et effets inhibiteurs sur la réponse en extension. réponse normale en flexion du gros orteil lésion de la voie cortico-spinale extension (signe de Babinski).

II-4. Les réflexes extéroceptifs Latences longues : circuit polysynaptique et influencés par des voies supraspinales. Le réflexe de flexion : mouvements de retrait des membres sous l’effet d’un stimulus douloureux nombreux interneurones situés à des segments spinaux différents, activant les motoneurones alpha contrôlant l’ensemble des muscles fléchisseurs du membre concerné. activation des muscles extenseurs du membre controlatéral : réflexe d’extension croisée

II-5. Générateur spinal de la locomotion Réflexe d’extension croisée : à la base de la marche implique / flexion-extension alternés Chez le chat : marche trot galop Section de moelle thoracique et chat sur tapis roulant : conserve des mouvements coordonnés en fonction de la vitesse. Chez l’homme ?