Anatomie des fonctions motrices du cervelet

neuRo-anatomie
LATÉRAL INTERMÉDIAIRE
MÉDIAN
Noyau denté Noyaux interposés
Noyaux
fastigiaux
LOBE FLOCCULO-NODULAIRE
D
IF
Afférences spinales (axe du corps et tronc)
Afférences spinales (membres)
Afférences corticales
Afférences vestibulaires et visuelles
N
Flo
Flo
Figure 2. Divisions fonctionnelles du cervelet.
À l’image du cerveau, le cervelet comporte de la substance blanche, de la
substance grise corticale et de la substance grise centrale, les trois paires de
noyaux cérébelleux. Le noyau fastigial (F) est situé dans le vermis à proximité
du toit du IVe ventricule, les noyaux interposés (I), globuleux et emboliformes,
sont dans la partie la plus médiale de l’hémisphère, et les noyaux dentés (D)
sont situés plus latéralement, enchâssés dans la substance blanche.
La morphologie complexe du cervelet ne correspond pas aux données fonction-
nelles. La division phylogénétique classique en archeo-, paleo- et neo-cerebellum
n’a que peu d’intérêt pratique. La division fonctionnelle la plus pertinente du
cervelet découle de la terminaison des afférences sur le cortex et de l’organi-
sation cortico-nucléaire. Ainsi, trois zones fonctionnelles peuvent être définies
de manière bilatérale dans le plan sagittal. Le cervelet médian correspond au
cortex du vermis associé au noyau fastigial. Le cervelet intermédiaire associe le
cortex de la partie médiale de l’hémisphère aux noyaux interposés. Le cervelet
latéral regroupe le cortex de la partie latérale de l’hémisphère et le noyau
denté. On ajoute à ces trois grandes zones le lobe flocculo-nodulaire, qui est
formé par le cortex d’une structure impaire vermienne, le nodule (N), et de
ses prolongements bilatéraux, les floccules (Flo).
Du fait de leurs afférences spinales prédominantes, les cervelets médian et inter-
médiaire sont également appelés spino-cerebellum. Leur fonction principale est
le contrôle du bon déroulement du mouvement en cours. Le cervelet latéral est
également appelé cerebro-cerebellum du fait de ses afférences corticales ; il régit
principalement la programmation motrice. Le lobe flocculo-nodulaire, qui reçoit
principalement des afférences vestibulaires, est également défini comme le vesti-
bulo-cerebellum, et exerce son action principale sur le maintien de l’équilibre.
V
M
S
I
FP
FS
FL
Efférences vers le noyau rouge
et le thalamus
Efférences vers la
formation réticulée
Afférences
cortico-pontiques
Afférences spinales,
vestibulaires et olivaires
Afférences spinales
A
A
P
FN
Efférences
spinales et vestibulaires
Figure 1. Organisation morphologique du cervelet.
Le cervelet est logé dans la fosse crânienne postérieure. Par sa face antérieure,
il ferme la cavité du IVe ventricule (V) et communique avec le tronc cérébral par
trois paires de pédoncules cérébelleux : inférieurs (I), moyens (M) et supérieurs
(S). Le cervelet est divisé en une partie médiane étroite, le vermis, et deux parties
latérales développées, les hémisphères cérébelleux. Il comporte trois lobes : le
lobe postérieur (P), le lobe antérieur (A), séparé du lobe postérieur par la fissure
primaire (FP) et la fissure secondaire (FS), et le lobe flocculo-nodulaire (FN),
séparé du lobe postérieur par la fissure postéro-latérale (FL). Les pédoncules
cérébelleux véhiculent les faisceaux afférents et efférents qui unissent le cervelet
au reste du système nerveux central.
198 | La Lettre du Neurologue • Vol. XIII - nos 6-7 - juin-juillet 2009
Anatomie des fonctions motrices
du cervelet
L. Tatu *
M
ême si son implication dans les fonctions
cognitives est progressivement identifiée, le
rôle fonctionnel majeur du cervelet concerne
les fonctions motrices. Tout comme le système des
ganglions de la base, le cervelet contribue en effet
de manière fondamentale à la motricité. Il n’est pas
responsable du déclenchement du mouvement mais
supervise les activités motrices déclenchées par d’autres
régions cérébrales. Il effectue les corrections indispen-
sables au bon déroulement du mouvement à partir des
afférences proprioceptives, vestibulaires ou visuelles.
La division fonctionnelle du cervelet la plus pertinente
est fondée sur l’origine de ses afférences et son organi-
sation cortico-nucléaire. Quatre systèmes fonctionnels
sont ainsi individualisés : le cervelet médian, le cervelet
intermédiaire, le cervelet latéral et le lobe flocculo-
nodulaire. Les fonctions motrices du cervelet concer-
nent le maintien de l’équilibre, le réglage du tonus
des muscles, la coordination de l’action des muscles
durant le mouvement volontaire et la programmation
du mouvement. Toute lésion du cervelet s’exprime de
manière variable sur l'une de ces fonctions. ■
* Service d’explorations
et de pathologies
neuro-musculaires,
CHU de Besançon,
et laboratoire d’anatomie,
université
de Franche-Comté.

Noyaux ventral
antérieur et ventral
latéral du thalamus
Cervelet
intermédiaire
Noyau
rouge
Tractus
rubro-spinal
Voie motrice principale
Oreille interne
Noyaux vestibulaires
Formation réticulée
Tractus vestibulo-spinal
Tractus réticulo-spinal
Innervation des
muscles axiaux
Figure 4. Contrôle de la motricité axiale et de l’équilibre.
Ces fonctions sont assurées par le cervelet médian et le lobe fl occulo-
nodulaire. Le cervelet médian reçoit des afférences proprioceptives incons-
cientes des muscles axiaux et, par les mêmes voies efférentes que le
cervelet intermédiaire, contrôle la motricité de ces muscles. L’atteinte
du cervelet médian est responsable de troubles portant essentiellement
sur la statique et sur la marche.
Le lobe fl occulo-nodulaire reçoit quant à lui des informations en prove-
nance directe des organes de l’équilibre de l’oreille interne. Il projette
ensuite sur les noyaux vestibulaires homo- et controlatéraux du tronc
cérébral. Des noyaux vestibulaires partent (1) les faisceaux vestibulo-
spinaux, qui viennent moduler le tonus des muscles extenseurs du tronc
(2), les faisceaux réticulo-spinaux, qui agissent également sur la motricité
des muscles axiaux, et le faisceau longitudinal médial (3), qui agit sur l’ocu-
lomotricité. Une lésion du lobe fl occulo-nodulaire entraîne généralement
l’apparition de troubles massifs de l’équilibre et d’un nystagmus.
Figure 3. Contrôle de la motricité des membres.
Il est sous la dépendance du cervelet intermédiaire, qui reçoit des informations
proprioceptives inconscientes des membres. Celles des membres inférieurs
arrivent par les tractus spino-cérébelleux postérieurs (faisceau de Flechsig), qui
projettent par le pédoncule cérébelleux inférieur sur le cervelet intermédiaire
ipsilatéral, et par le tractus spino-cérébelleux antérieur (faisceau de Gowers)
qui projette par le pédoncule cérébelleux supérieur sur le cervelet intermédiaire
ipsi- et controlatéral. Les informations en provenance des membres supérieurs
arrivent par le tractus cunéo-cérébelleux venant du noyau cunéiforme latéral
détaché de la voie proprioceptive consciente. Depuis le cortex du cervelet inter-
médiaire, les fi bres projettent sur les noyaux interposés puis sur le cortex moteur
après un relais dans les noyaux ventral antérieur et ventral latéral du thalamus.
La voie efférente projette également sur le noyau rouge controlatéral, qui donne
naissance au tractus rubro-spinal qui décusse et part en direction des cornes
ventrales de la moelle spinale. Le contrôle de la motricité des membres passe
donc principalement par le faisceau rubro-spinal et la voie cortico-spinale. Une
lésion du cervelet intermédiaire aboutit à l’apparition d’un syndrome céré-
belleux latéralisé ipsilatéral à la lésion du fait de la double décussation des
voies. L’expression clinique d’une telle lésion est l’incoordination motrice du
mouvement, à la fois dans ses coordonnées spatiales et temporelles (dysmétrie,
asynergie, etc.).
Figure 5. Programmation du mouvement.
Les fonctions principales du cervelet latéral correspondent à la programmation
du mouvement et à l’apprentissage moteur. Le cervelet latéral fonctionne en
circuit fermé avec le cortex cérébral et ne reçoit pas d’afférences de la moelle
spinale. Il reçoit des afférences de différentes zones corticales, en particulier
des aires prémotrices et somesthésiques. Elles arrivent par les pédoncules
cérébelleux moyens après un relais dans les noyaux du pont controlatéraux.
Depuis le cortex du cervelet latéral, la projection se fait vers le noyau denté
puis vers les noyaux thalamiques ventral antérieur et ventral latéral avant de
rejoindre le cortex cérébral.
Le cervelet latéral intervient très tôt dans la genèse du mouvement au moment
de sa programmation et avant l’intervention du cervelet spinal, qui supervise
l’exécution du mouvement en cours. L’échange permanent entre le cervelet latéral
et les aires prémotrices permet la transition harmonieuse entre un mouvement
et le mouvement suivant.
L’olive bulbaire occupe une place particulière dans le fonctionnement du cervelet
latéral. Elle reçoit des afférences de la moelle spinale, par le tractus spino-olivaire,
et du cervelet via le noyau rouge par le faisceau rubro-olivaire. L’olive bulbaire
agit comme un comparateur entre le mouvement attendu et le mouvement
réellement produit et envoie des informations correctrices au cervelet latéral
controlatéral par le pédoncule cérébelleux inférieur. Elle intervient également
dans l’apprentissage moteur.
Une lésion du cervelet latéral est généralement associée à celle du cervelet inter-
médiaire et aboutit à l’apparition d’un syndrome cérébelleux latéralisé ipsilatéral
à la lésion du fait de la double décussation des voies. L’expression clinique d’une
telle lésion aboutit principalement à une décomposition du mouvement et à une
augmentation du délai de déclenchement ou de fi n de mouvement.
Aires pré-motrices
Noyaux ventral
antérieur et ventral
latéral du thalamus
Noyaux du pont
Olive bulbaire
Cervelet latéral
Noyau
rouge
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