Cortex moteur - STAPS Toile libre

IV. Les voies
descendantes du
cortex moteur
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Systèmes descendants
Cortex moteur
Cervelet
Centres du tronc cérébral
Ganglions de la base
Interneurones
spinaux
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Mn α
Circuits
spinaux
Muscles
squelettiques
En plus du TC, le cortex moteur
constitue l’autre source majeure de
contrôles moteurs descendants
Le cortex moteur est assimilé aux aires corticales
4 et 6 de Brodmann
Aire 4 = cortex moteur primaire = aire M1
Aire 6 = Aire Pré Motrice (APM) ou cortex
prémoteur et Aire Motrice Supplémentaire (AMS)
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L’aire 4 est située au
niveau du gyrus
précentral, juste en
avant du sillon central
(sillon de Rolando),
L’aire 6 s’étend
immédiatement en
avant de l’aire 4
(APM, en position
latérale, AMS en
position plus médiane)
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Vue latérale
Le cortex moteur
Iaire contient une
représentation
topographique de la
musculature du corps.
Chaque point de sa surface
commande la contraction d’un muscle
particulier, toujours situé dans
l’hémicorps controlatéral.
¾Les régions qui contrôlent les muscles
de la face sont situées sur la face
latérale de l ’hémisphère,
¾ Les régions qui contrôlent le membre
Section passant par le gyrus
précentral montrant l ’organisation
somatotopique du cortex moteur
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inférieur sont situées sur la face
médiane
Mais tous les muscles ne sont pas équitablement
représentés
La carte motrice (Cf. Penfield) présente les mêmes
disproportions dans la représentation du corps que
la carte somesthésique du gyrus précentral :
les représentations des parties du corps dotées
d ’un contrôle moteur précis (comme les mains ou
la face) occupent une superficie plus grande
que celles qui font l ’objet d ’un contrôle moteur
moins fin (comme le tronc)
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Représentation disproportionnée
des diverses musculatures du
corps
Un muscle est d’autant mieux représenté sur le
cortex moteur
- qu’il est richement innervé : unités motrices en grand
nombre, peu de fibres musculaires par Mnα,
- qu’il est impliqué dans des mouvements fins et précis
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L’aire corticale 6 comporte 2 types de
représentations somatotopiques :
- une dans la région latérale : APM
- une dans la région médiane : AMS
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Pour être efficace, la stimulation électrique de
ces zones doit être plus importante que pour M1
Ö il existe plusieurs synapses entre la région
stimulée et l’effecteur
Les contractions produites sont rudimentaires
/ à celles de M1
Ö mise en jeu de plusieurs articulations
Ö des mouvements complexes organisés
Ù programme moteur
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En résumé :
La stimulation de l’aire 4
Ö des contractions musculaires isolées
La stimulation de l’aire 6
Ö exécution d’un programme moteur définissant
un mouvement organisé
La stimulation de l’aire 6 en cas de lésion de l’aire 4
Ö Pas de mouvement
Ù APM et AMS sont porteuses d’un programme
moteur qu’elles transmettent à M1 qui exécute le
mouvement
Ù Ces 3 aires sont hiérarchisées
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On admet généralement que l’aire prémotrice
intervient dans la planification ou la
programmation des mouvements
tandis que l’aire 4 en régit l’exécution
Comment ces aires agissent-elles sur les
noyaux moteurs de la moelle épinière et
du tronc cérébral?
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Ces aires sont à l’origine :
¾ De voies motrices impliquées dans le contrôle
du mouvement volontaire et qui mettent en
relation le cortex avec les structures motrices
basses controlatérales
- soit directement : voie cortico-bulbaire et voie
cortico-spinale,
- soit en impliquant un relais : le NR (voie corticorubro-spinale)
¾ De voies impliquées dans le ajustements
posturaux d’accompagnement (ex. voie corticoréticulo-spinale)
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Les projections du cortex moteur vers la moelle
ont leur origine dans les neurones pyramidaux
de la couche V du cortex
1-La voie cortico-bulbaire
Les axones des neurones pyramidaux se terminent
dans le bulbe rachidien au niveau des noyaux moteurs
contralatéraux des nerfs crâniens.
Cette voie contrôle la motricité volontaire des
muscles de la face
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2-Voie cortico-spinale
voie la + longue et quantitativement la +
importante (106 axones)
¾ 2/3 des axones proviennent des aires corticales
4 et 6 du lobe frontal : le cortex moteur
¾ 1/3 proviennent notamment des aires somesthésiques et du lobe pariétal
Ils se distribuent à l’ensemble de la substance
grise de la moelle épinière, selon leur aire corticale
d’origine :
Ö Composante motrice (origine M1)
Ö Composante somatosensorielle (origine S1)
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Cortex divisé en lobes :
Lobe frontal
Lobe pariétal
Lobe occipital
Lobe temporal
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Organisation fonctionnelle du cortex cérébral
Avant ↔ Arrière
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Le Faisceau CorticoSpinal formé à partir
de ces axones :
- passe par la capsule
interne, traverse le
mésencéphale et le pont,
- prend l’allure d’1 pyramide qui
s’étend à la surface ventrale du
bulbe Ö système pyramidale
- Au niveau de la région ventrale
du bulbe rachidien (à la jonction
bulbe-ME),
le FCS croise le plan médian Ö
décussation des pyramides
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Il chemine alors dans la corne
latérale de la ME Ö le FCSL
Ö Le Cx moteur D commande la
partie G du corps et le Cx moteur
G commande la partie D du corps
Les axones du FCSL se terminent
dans la partie dorso-latérale de
la corne ventrale et dans la zone
intermédiaire
Ö sur les Mn et interneurones
qui commandent les muscles
distaux et proximaux avec une
prédominance pour les muscles
fléchisseurs.
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Certaines fibres (1/3) du FCS ne
décussent pas dans les pyramides
bulbaires,
elles descendent le long de la ME
ipsilatéralement, dans le quadrant
ventral.
Ö elles forment le FCSV
Elles croisent le plan médian au sein
même de la ME juste avant de
pénétrer dans leurs noyaux moteurs
cibles :
situés dans la partie ventrale et
médiane de la ME
Ö elles innervent les muscles axiaux
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FC
S
V
Ces données anatomiques confirment la prépondérance du
contrôle cortical de la musculature distale et proximale sur
la musculature axiale.
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Les aires motrices agissent sur les Mnα,
le plus souvent par le biais d’interneurones.
Mais il existe aussi des connexions monosynaptiques
notamment avec la musculature distale.
Les aires motrices agissent aussi sur les Mnδ
Pour que le mouvement soit possible (bien que le
réflexe myotatique soit chargé d’empêcher les
variations de longueur du muscle),
il faut activer les Mnα et les Mnδ afin de modifier le
point de consigne du réflexe myotatique, c’est à dire
la longueur à laquelle le réflexe myotatique se doit de
maintenir le muscle.
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Les axones des cellules pyramidales
émettent des collatérales vers :
- les cellules d’origine d’autres voies
descendantes du groupe latéral (rubrospinale) et du groupe médian (réticulospinale)
Voie cortico-rubro-spinale,
collatérales d’axones cortico-spinaux sur
les cellules d’origine de la voie rubrospinale (NR ipsilatéral, cf. voies
descendants du TC : groupe latéral)
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Cortex moteur
Cortex
N Rouge
N
Réticulaires
Système
moteur
latéral
Système
ventromédian
Moelle épinière
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N Vestibulaires
et Tectum
Les axones des cellules pyramidales émettent des
collatérales vers :
- Les cellules d’origine d’autres voies descendantes du
groupe latéral (rubro-spinale) et du groupe médian
(réticulo-spinale)
-Des cellules de relais des voies ascendantes (Thalamus,
noyaux des colonnes dorsales)
-Des groupes cellulaires entrant dans des boucles
internes passant par le cervelet
Ö Fonction sensorimotrice des axones corticospinaux
par le bais des terminaisons supraspinales
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Les lésions des aires motrices corticales et des voies CS
provoquent des déficits moteurs caractéristiques
Les lésions avant la décussation Ö déficits moteurs controlat.
Les lésions après la décussation Ö déficits moteurs ipsilatéraux
(si lésion FCSL ou RS) ou controlatéraux (si lésion FCSV)
Lésion aire M1 ou FCS Ö paralysie flasque controlatérale avec
disparition des mouvements volontaires suivie d’une récupération
partielle : les mouvements fins restent impossibles. Le déficit
dépend de l ’étendue de la lésion et de la zone lésée (somatotopie)
Lésion APM Ö disparition des mouvements complexes (apraxie)
Lésion AMS Ö disparition de la coordination posture-mouvement
et de la coordination bilatérale
Ö M1 = organe de transmission d’une commande
programmée du mouvement, commande qui lui est
transmise par l’APM et l’AMS
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Le signe de Babinski (1896)
Chez un sujet sain, le fait de gratter avec un stylet la
plante du pied, des orteils au talon Ö flexion des orteils
En cas de lésion de la voie cortico-spinale Ö dorsiflexion
des orteils (redressement des orteils en éventail)
Ù ce réflexe d ’extension plantaire est normalement
inhiber par la voie cortico-spinale
Chez le nouveau né, ce signe existe, car la voie corticospinale est immature à la naissance
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Conclusion Chapitre III
Le niveau segmentaire
Est représenté par les réseaux segmentaires de la ME qui
engendrent des « programmes médullaires spécifiques »
(réflexes myotatique, myotatique inverse, de flexion et
d’extension croisée…)
Ù La ME a une action intégrative puisqu ’elle fournit une
réponse appropriée en tenant compte de la totalité des
informations qui convergent vers elle Ö réponses graduées
Les réflexes sont parfois très élaborés tel le réflexe de
locomotion Ö la ME peut exciter les extenseurs et les
fléchisseurs selon le rythme et l’enchaînement nécessaire
aux mouvements normaux de la locomotion.
Marchez vous tout le temps et à la même vitesse?
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Le niveau de projection
Régit les différents segments de ME.
Il comprend les aires motrices corticales et les noyaux
moteurs du TC dont les neurones se projettent vers la ME
par l’intermédiaire des voies motrices principales et
secondaires.
Les neurones de ces régions sont toujours activés mais ils
peuvent, à partir de diverses informations (niveau d’activité
physique, psychologique, infos sensorielles…) moduler le
niveau d’excitation de Mn précis de la ME, déclenchant tout
ou partie de séquence d’un comportement coordonné.
Qui décide du déclenchement ou de l’arrêt précis du
mouvement? Des objectifs et des stratégies motrices?
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Chapitre IV
Le contrôle nerveux des
mouvements volontaires
ou
De l’intention à l’acte
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Mouvement volontaire ?
Acte moteur conscient + ou – dirigé vers un but.
Ne nécessite pas obligatoirement un stimulus externe
Peut être l’expression d’une intention, d’une volonté
affirmée, d’une émotion, d’un désir…
Sa réponse n’a pas le caractère stéréotypé propre aux
actes moteurs réflexes.
Il est perfectible par apprentissage
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Sa genèse fait appel à 3 processus :
) Que faire?
Ù Identification du but à atteindre
) Quels muscles? Dans quel ordre? Pendant combien
de temps? Avec quelle force?
Ù Programmation des contractions musculaires
) Exécution du mouvement : indissociable de la notion
de contrôle du mouvement (contexte sensoriel)
Ö Implication de voies motrices de nombreuses
structures corticales, sous corticales et de nombreuses
voies sensorielles
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I. Le cortex cérébral
et l’organisation du
mouvement
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Des connexions multiples mettent en relation les
cellules corticales entre elles, à l’intérieur d’une même
aire et d’une aire à une autre.
Ces relations permettent l’intégration par le cortex cérébral
des informations somesthésiques et des informations
motrices.
Cortex moteur :
Aire 4 : organe de transmission d’une commande programmée
du mouvement transmise par l’aire 6 (APM : tactique du
mouvement, AMS : coordination posture mouvement).
Comment évaluer le contexte?
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Grâce aux informations somatosensorielles, proprioceptives
et visuelles qui atteignent le cortex pariétal postérieur.
Aires 3, 1, 2 et
visuelles
Aires pariétales
postérieures
5 et 7
Aire
prémotrice
Informations
proprioceptives
et cutanées
Voie spinocorticale
Aire motrice
Représentation mentale de l’image du corps
et perception des relations spatiales
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Aires corticales impliquées dans le contrôle nerveux du
mouvement volontaire.
Avant ↔ Arrière
Aire motrice primaire
Aire prémotrice
Aire somesthésique
primaire
Aire pariétale
postérieure
Cortex préfrontal
Les flèches indiquent le sens de circulation de l’information au cours de la préparatio et de la
réalisation d’un acte moteur volontaire. Remarque : la plupart de ces relations sont réciproques
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Les lobes frontaux chez l’homme jouent un rôle
déterminant dans le traitement de la pensée abstraite, la
prise de décision, l’anticipation sur les conséquences de
l’action
Apprécient la
situation, le but
à atteindre
Prend la décision
sur le type
d’action à réaliser
Aires pariétales
postérieures
Cortex
préfrontal
Établissent le
programme moteur
(muscles, force,
durée…)
APM et AMS
M1
Réalise l’action
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Aires corticales impliquées dans le contrôle nerveux du
mouvement volontaire.
Avant ↔ Arrière
Aire motrice primaire
Aire prémotrice
Cortex préfrontal
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Aire somesthésique
primaire
Aire pariétale
postérieure
Pendant le mouvement :
régulation en temps réel pour ajuster les contractions
grâce aux informations spino-cortico-somesthésiques
mais surtout spino-cérebello-thalamo-corticales
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