Partie 1 - Cofemer
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Système ves*bulaire et principes de rééduca*on ves*bulaire (1) Pr Boyer FC Unités de MPR CHU Reims Champagne Ardenne Grenoble Module Préhension Equilibre Locomo*on Mars 2015 Fondamentaux (1) système ves*bulaire Modèle physiologique du système ves*bulaire ⇒ 3 composantes : ① Capteurs sensoriels périphériques du mouvement ② Processeurs centraux (commun et adapta*f) ③ Mécanismes de contrôles moteurs CAPTEURS MOUVEMENTS MODULATEURS Vestibule Visuel Proprioceptif Auditif Gravicepteur Intégra*on Individuelle centrale Processeur Commun Central (complexe nucléaire Vestibulaire du tronc) Autres Contrôleurs Adaptatifs D’après Honrubia (Cervelet et SNC) SORTIES MOTRICES Mouvts yeux (RVO) Stabilisation Tête Mouvts positionnels (RVC) Contrôle Postural Mouvements positionnels (RVS) Labyrinthe périphérique • 3 parties du labyrinthe ① Cochlée (ant) ② Vestibule (post) ③ 3 Canaux semi-circulaires ⇒ Labyrinthe osseux ⇒ Labyrinthe membraneux périlymphe (ratio Na+/K+) endolymphe (ratio K+/Na+) Capteurs ampullaires (1) CSS • 3 canaux semicirculaires Vitesses ANGULAIRES Capteurs ampullaires (2) CSS Capteurs de vitesse 0,5 à 7 Hz Hautes fréquences Le seul +++++ Capteurs ampullaires (3) CSS Masse inertielle mobile “Spring like ac*on” Vitesse angulaire Première seconde Retour état base 7’’ Pôle basal fixé à l’endoste Cellules ciliées type I et type II Capteurs ampullaires (5) CSS • 3 canaux semi-circulaires CSS Moyens = + ampullopètes CSS Ver*caux = + ampullofuges “Push-­‐pull phenomen” 3 paires coplannaires -­‐ CSS V post dt et ant g -­‐ CSS V post g et ant dt -­‐ CSS M droit et gauche Capteurs otholithiques ACCELERATIONS LINEAIRES Push-­‐pull phenomen => Striola UTRICULE => Horizontal + AP -­‐ axe latéro-­‐médial (lateral *lt roll) -­‐ axe antéro-­‐postérieur (upright *lt) SACCULE => Ver-cal + AP -­‐ axe cranio-­‐caudal => accéléra*on gravité -­‐ axe antéro-­‐postérieur (Fore *lt Pitch) Vascularisation labyrinthe périph Art Ves-bulo-­‐cochleaire = par*e inf saccule + ampoule du CSS ver*cal postérieur Art ves-bulaire antérieure = nerf ves*bulaire + utricule + ampoules CSS ver*cal ant et CSS moyen Artère basilaire => AICA => artère labyrinthine => art ves*bulaire ant & art cochléaire comm Art chochléaire commune => art ves*bulo-­‐cochléaire, rameau cocleaire et ves*bulaire postérieure Nerf vestibulaire • Chemine dans le canal audi*f interne (por*on pétreuse de l’os temporal qui s’ouvre dans la fosse postérieure au niveau du Pont) • Avec le nerf audi*f VIII, facial VII et nerf intermédiaire et l’artère labyrinthine • Composé – Fibres nerveuses afférentes régulières (tonus +) : => reflexe ves*bulo-­‐occulaire (90 spikes/sec et 0,5 sp/degré et par seconde) – Fibres nerveuses afférentes irrégulières (-­‐ au repos) : => important pour le reflexe ves*bulo-­‐spinal (coordonne CSS et systéme otolothique) Fondamentaux (2) : intégrateur central des afférences ves*bulaires INTEGRATEUR PRIMAIRE Complexe nucléaire ves-bulaire : þ Par*e inférieure du pont þ Jonc*on ponto-­‐bulbaire þ Processeur central primaire 4 noyaux majeurs 1) Supérieur => VOR 2) Médial => VOR & tête/yeux 3) Latéral => VSR 4) Descendant = coord les nx et cervelet • NPH : Nucleus prepositus hypoglossi ⇒ Transforme vitesse angulaire tête en encodage de posi*on des yeux (aneinte => Gaze nystagmus) intégrateur neural Vascularisa*on système ves*bulaire Syndrome ves*bulaire peut survenir par occlusion : -­‐ Artère basilaire (branche perforante) -­‐ AICA -­‐ PICA -­‐ Artère labyrinthine Keith A. Coffman et al. PNAS 2012;109:E623 Une grande par*e du vermis répond aux s*mula*ons du complexe des noyaux ves*bulaires Le cervelet inhibe les noyaux ves*bul Flocculus ajuste et adapte VOR (Arnold Chiari) Nodulus ajuste la durée de réponse du VOR et les afférences otholi*ques (medulloblastome) Lésions antéro-­‐supérieure vermis ⇒ Ataxie de la marche et instabilité Axiale (alcool et deficit en thiamine) Afférences et équilibre LABYRINTHE POSTERIEUR SNC VISION NOYAUX VESTIBULAIRES TRONC CEREBRAL Pr Chays PROPRIO VEGETATIF Vertige = inhomogénéité info LABYRINTHE POSTERIEUR SENSATION VERTIGE NYSTAGMUS ? Pr Chays DEVIATION INADAPTEES NAUSEES Symptômes ressentis NAUSEES VERTIGES NYSTAGMUS DEVIATIONS Pr Chays Fondamentaux (3) : Mécanismes moteurs SNC VOIE VESTIBULOCEREBELLEUSES Vestibulocorticales VOIE VESTIBULOOCULAIRES NOYAUX VESTIBULAIRES TRONC CEREBRAL VOIES VESTIBULO-SPINALES Pr Chays VOIES VESTIBULO-VEGETATIVES Intégra*ons reflexes • Ves*bule => yeux, tête/cou et visuel – Reflexes ves*bulo-­‐occulaires – Reflexes cervicaux-­‐occulaires – Reflexes ves*bulo-­‐colliques – (reflexes visuels) • Ves*bule => postures axiales et Mb inf – Reflexes ves*bulo-­‐spinaux – Reflexes cervico-­‐colliques – Reflexes cervico-­‐spinaux – (reflexes somato-­‐sensoriels) Intégra*ons centrales des afférences sensorielles (1) Différent des reflexes, mécanismes plus adaptables ou modifiables (‘rehabilita*on’ et MPR ++++++) => Mécanismes central de stockage de vitesse (exemple) – VOR = gain vitesse tête/ vitesse yeux =1 – Si image visuelle dérape sur ré*ne > 2°/seconde => image trouble – La vitesse angulaire est codée la première seconde puis retour de état de base de la cupule en 7s (mécanique de ressort) – Pb si la tête reste en posi*on à vitesse constante le VOR doit perdurer => SNC peut le coder pour 20 secondes – Référen*el d’informa*on compare défilement image ré*nienne, vitesse tête, vitesse yeux, sensa*on somato-­‐sensorielle occulo-­‐ motrice à des valeurs prédites ou espérées Intégra*ons centrales des afférences sensorielles (2) => Es*mateur central de posi*on +++++ – Si une informa*on sensorielle est absente (yeux fermés ou capteurs lésés) le reflexe ne marche plus cependant il est tjrs nécessaire d’es*mer une posi*on – GPS interne calculant vitesse, accéléra*on et posi*on => “filtre de Kalman” en ingénieurie – Bcp plus puissant qu’un reflexe +++++ – Construc*on de modèles internes sensi*fs et moteurs ajustés par expérience (=> rehab ves*bulaire) – Calcul de la différence entre input sensoriel et les input prédits => correc*on du modéle interne facteurs Endogènes facteurs Environnementaux exogénes Principe du filtre de Kalman Comparateur entre calculs prédits Et signaux actualisés bruits biologiques Copie efférente Réponse corporelle Stabilité actualisée + Signaux sensoriels Signaux Afférents actualisés + + CONFLIT SENSORIEL Copie efférente Data base des stratégies dynamiques corporelles Centre de contrôle Tâche désirée Estimation de orientation + - Data base des stratégies dynamiques sensorielles Signaux afférents Sensoriels prédits Référence endogène ou représentation interne Référence gravitaire Référence de sustentation Référence visuelle Système nerveux central = calcul de orientation Modèle contemporain du contrôle postural = sélection & adaptation Merfeld et al, 1993 ENTREE MODULATIONS Afférences corticales Inhibition cérébelleuse Mouvts yeux Es*mateur entre informa*ons actualisées et le calcul des posi*ons prédites Vestibule SORTIES Contrôle postural Stabilisation de la tête Afférence spinale D’après Curthoys et Halmagyi Afférence visuelle Afférence réticulaire Gain de Kalman = Nx Vestibulaires DEPLACEMENT VISION LABYRINTHE Difficultés diagnostiques PROPRIOCEPTION CENTRES EQUILIBRE Hierarchisations basses fréquences DEPLACEMENT DEPENDANCE AUX TACHES VISION LABYRINTHE Difficultés diagnostiques Pr Chays PROPRIOCEPTION EQUILIBRE Caractéris*ques des intégra*ons centrales du système ves*bulaire ① Compensa*on de la surcharge du système : Push pull permet cene compensa*on => côté inhibiteur et côté excitateur (haute fréquence) ② Ambiguités sensorielles ③ Cas du mal de transport ④ Processus de répara*on Ambiguité sensorielle = Est-­‐ce qu’un des sens est absolument nécessaire ? • Assis pendant qu’une voiture adjacente demarre • Tenir debout sur un ponton • Approba*on de tête v.s. se pencher en avant Cas du mal de transport • Illustre comment le cerveau interprète de mul*ples références sensorielles simultanément • Ver*ge, nausée, vomissement aprés un mouvt • =conflit entre influx sensoriels prédits et les influx observés • Lire en voiture => proprio + ves*bule disent il y a mvt, visuel dit stabilité => conflit • Nécessite un labyrinthe intact, processeur centraux normaux, nodule cerebelleux + uvula, centres bulbaires
