Organisation anatomo-fonctionnelle du SN
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Organisation anatomo-fonctionnelle du système nerveux • 4. Le système nerveux central (SNC) – 4.1 Organisation anatomique • • • • • • 4.1.1 Développement cérébral et sous-divisions anatomiques du SNC 4.1.2 L’encéphale 4.1.3 Le diencéphale 4.1.4 Le tronc cérébral 4.1.5 Le cervelet 4.1.3 La moelle épinière – 4.2 Les systèmes de protection du SNC • 4.2.1 Les méninges • 4.2.2 Le liquide céphalorachidien • 4.2.3 La barrière hémato-encéphalique – 4.3 Organisation fonctionnelle • • • • 4.3.1 L’encéphale 4.3.2 Les structures sous-corticales : exemple des NGB 4.3.3 Le cervelet 4.3.4 La moelle épinière Surface des hémisphères • Ecorce à plusieurs couches: cortex cérébral (1,5-4,5 mm d'épaisseur) • corps cellulaires des neurones, dendrites, arborisations terminales des axones. Cellules gliales. • substance grise • Le cortex : 10 à 16 milliards de neurones. • Les axones forment la substance blanche cérébrale. Substance blanche Aires de Brodmann • Le cortex est plus précisément décrit en termes de zones fonctionnelles dénommées Aires de Brodmann Aire 4 : cortex moteur primaire Aire 1,2,3 cortex somatique sensoriel primaire Aire 17, 18: visuelles…. Les aires cérébrales Scissure de Rolando insula Prononcer un mot entendu Lire un mot écrit Dominance Hémisphérique Organisation anatomo-fonctionnelle du système nerveux • 4. Le système nerveux central (SNC) – 4.1 Organisation anatomique • • • • • • 4.1.1 Développement cérébral et sous-divisions anatomiques du SNC 4.1.2 L’encéphale 4.1.3 Le diencéphale 4.1.4 Le tronc cérébral 4.1.5 Le cervelet 4.1.3 La moelle épinière – 4.2 Les systèmes de protection du SNC • 4.2.1 Les méninges • 4.2.2 Le liquide céphalorachidien • 4.2.3 La barrière hémato-encéphalique – 4.3 Organisation fonctionnelle • • • • 4.3.1 L’encéphale 4.3.2 Les structures sous-corticales : exemple des NGB 4.3.3 Le cervelet 4.3.4 La moelle épinière Rôle des noyaux gris centraux (ganglions de la base) • Contrôle le mouvement volontaire, mais ne peuvent pas le déclencher • Impliqués dans l'initiation des mouvements volontaires (Parkinson) • Impliqués dans l'inhibition des mouvements indésirés (Chorée de Huntington) • Moins impliqués dans les mouvements bien automatisés et déclenchés en externe. Les NGC SYSTEME EXTRA-PYRAMIDAL - La substance noire - Les ganglions de la base Striatum= noyau caudé et putamen Globus pallidus externe et interne Noyau sous-thalamique Noyau gris centraux: déclenchement du mouvement volontaire -Le thalamus -Le cortex moteur (Aire 6: aire prémotrice aire motrice supplémentaire) Les NGC Les NGC Ganglions de la base Noyaux gris centraux Connexions générales Noyau sous-thalamiques Voie directe Voie indirecte Cortex Cortex Putamen Globus Pallidus i/e Noyau sous-thalamiques Thalamus Gbase VL Les axones des neurones du noyau VL (ou VLo) projettent dans l'aire 6 du cortex Régulation centrale de la motricité Normal: Le GPi exerce un frein moteur sur thalamus Cortex Cortex Prémoteur + Glu Glu + Striatum Thalamus VL n. GABA Peu actifs au repos - - GP int. n. GABA toniques au repos Gaba VOIE DIRECTE et INDIRECTE Normal: l’activité tonique de repos du GPi est réglée par 2 voies: directe et indirecte Prémoteur + Striatum Thalamus VL n. GABA Peu actifs au repos - GPe / GP int. n. GABA toniques au repos + Voie Directe Voie Indirecte Nyx Sous-Thalamiques VOIE DIRECTE = voie D1 Normal: activité de la voie directe = levée du frein moteur or, la stim D1 active la voie directe (+AC+AMPc) Prémoteur + D1 SN Striatum n. GABA Peu actifs au repos Thalamus VL - GP int. n. GABA toniques au repos Voie Directe Modulation VOIE INDIRECTE = voie D2 Normal: activité de la voie indirecte: maintient le frein moteur Or , la stim D2 inhibe la voie indirecte Prémoteur (-Ac-AMPc) + D1 SN D2 - Striatum + Thalamus VL n. GABA Peu actifs au repos - - GPe / GP int. n. GABA toniques au repos Au repos, les NST sont Inhibés par GPe. Le GPi est sous influence de la voie directe + Nyx Sous-Thalamiques Voie Directe Voie Indirecte Modulation Régulation centrale de la motricité Normal: Le GPi exerce un frein moteur sur thalamus La dopamine a un effet facilitateur sur la motricité la stim D1 inhibe le GPi: levée du frein moteur la stim D2 inhibe le ny ss thal. Levée du frein moteur par la voie directe Parkinsonien: balance du frein moteur est déréglée Inhibition du GPi par voie directe D1 est insuffisante La stimulation du GPi par la voie indirecte D2 est accrue Le GPi est anormalement excité FREIN MOTEUR ACCRU akinésie VOIE DIRECTE et INDIRECTE Normal: l’activité tonique de repos du GPi est réglée par 2 voies: directe et indirecte Prémoteur + Striatum Thalamus VL n. GABA Peu actifs au repos - GPe / GP int. n. GABA toniques au repos + Voie Directe Voie Indirecte Nyx Sous-Thalamiques Nouvelles stratégies thérapeutiques 1) Stimulation des nyx sous thalamiques Levée du frein moteur Prémoteur + Striatum La fréquence de stimulation utilisée inhibe le noyau sous-thalamique + Thalamus VL n. GABA Peu actifs au repos - GPe / GP int. n. GABA toniques au repos - + Voie Directe Voie Indirecte Nyx Sous-Thalamiques La maladie de Parkinson Atteinte neurodégénérative : perte de neurones dopaminergiques de la substance noire Mauvais contrôle de la fonction des ganglions de la base Retour vers le cortex moteur défectueux - chronique, évolutive et incurable - étiologie inconnue - Symptômes moteurs Quelques chiffres La plus fréquente des affections neurologiques dégénératives. - 4 millions de personnes affectées dans le monde - En Europe, la prévalence estimée à 1,6 % chez les personnes de plus de 65 ans. - En France, 70 000 à 100 000 malades, 8 000 nouveaux / an. - La maladie débute entre 55 et 65 ans mais 5 à 10 % des patients atteints entre 30 et 55 ans. - Après 6 ans d'évolution, 60 % des malades = fluctuations motrices. Physiopathologie Maladie de Parkinson Perte des neurones dopaminergique de la substance noire Sujet normal: 500 000 neurones DA dans chaque SN Sujet Parkinsonien: (premiers symptômes) 100 000 neurones dans chaque SN Mauvais contrôle de la fonction des ganglions de la base Retour vers le cortex moteur défectueux Trouble du déclenchement des mouvements volontaires Vieillissement SPECT normal Niveau de L-DOPA chez un sujet sain et un sujet parkinsonien Striatum Neurones de la SN chez un sujet sain et un Parkinsonien Physiopathologie La dopamine a un effet facilitateur sur la boucle motrice Dans Parkinson, le déficit de DA aboutit à l’apparition d’un frein moteur excessif sur le cortex moteur Effet inhibiteur sur la motricité Moins de dopamine Globus pallidus interne FREIN MOTEUR Plus de dopamine Effet facilitateur sur la motricité Les acteurs de la maladie SYSTEME EXTRA-PYRAMIDAL - La substance noire - Les ganglions de la base Striatum= noyau caudé et putamen Noyau gris centraux: Globus pallidus externe et interne déclenchement Noyau sous-thalamique du mouvement volontaire -Le thalamus -Le cortex moteur (Aire 6: aire prémotrice aire motrice supplémentaire) 1er problème: l’akinésie Due à un frein moteur excessif Effet inhibiteur sur la motricité Moins de dopamine Globus pallidus interne FREIN MOTEUR Plus de dopamine Effet facilitateur sur la motricité Implantation d’électrodes stimulatrice des noyaux ss thalamiques 4 électrodes sont insérées dans les noyaux sous-thalamiques 2 générateurs (batterie) d’impulsions éléctriques sont implantés sous les clavicules (comme les pacemakers cardiaques). Le patient contrôle le générateur à l’aide d’un transmetteur manuel électromagnétique. En fonction du lieu d’implantation des électrodes, le signal électrique va bloquer les symptômes Implantation de cellules souches PET-SCAN de 18F-DOPA d’un sujet sain et d’un malade Parkinsonien Notez la réduction de capture de DOPA dans les ganglions de la base chez le malade. Après transplantation de cellules fœtales qui synthétisent la DOPA dans le striatum, l’image de recapture de DOPA est améliorée
