Voie cordonale postérieure
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Neurophysiologie I. Somesthésieetnocicep6on II. Systèmenerveuxpériphérique DrPSauleau III. Réflexesmédullaires IV. Cortexmoteuretvoiesmotrices V. Noyauxgriscentrauxetcervelet VI. Audi6onetsystèmeves6bulaire VII. Vision VIII. Eveiletsommeil IX. Mémoire Site aphysionado : Adresse: https://sites.google.com/site/aphysionado/home Défini6ons Lasomesthésie § Dugrec«soma»,lecorpset«aisthêsis»lasensibilité § Regroupelesmécanismesnerveuxchargésderecueillirl’informa6onsensorielledu corps -2- Modalitéssensoriellesdelasomesthésie Tactépicri6que § Tactfin § Toucher,pression,vibra6onetchatouillement § Renseigne sur la taille, la forme et la texture des objets, leur mouvement sur la peau Propriocep6on § Posi6onsta6queetlavitessedumouvementdesmembresetducorps Tactprotopathique(grossier) Nocicep6on Sensibilitéthermorécep6ve -3- Dis6nc6onentreNocicep6onetDouleur Nocicep6on(ounoci-percep6on) § Dula6n«nocere»,nuireet«percipere»,recueillir(percevoir) § Processussensorielàl’originedumessagenerveuxquiprovoqueladouleur Douleur § «Ladouleurestuneexpériencesensorielleetémo6onnelledésagréableliéeàune lésion 6ssulaire existante ou poten6elle ou décrite en termes d'une telle lésion»(Associa6oninterna6onaledel’étudedeladouleur,1979) -4- Douleur Expérience subjec6ve et comportementale en réponse à un s6mulus nocicep6f physique oupsychologique 3composantes • composantesensori-discrimina6ve • composanteémo6onnelleetcomportementale • composantecogni6ve Douleuraiguëetchronique • Douleuraiguë=signald’alarme,transitoire(associa5on=angoisse) • Douleurchronique=douleurmaladie,persistante(associa5on=dépression) -5- Représenta6ongénéraledusystèmesomesthésique 5 1. Récepteurs 2. Fibres afférentes périphériques 4 3. Voies de projection ascendantes 4. Etage thalamique 3 5. Etage cortical Afferences2 -6- 1.Récepteurssensorielssomesthésiques A.Classifica6onselonl’originedus6mulus Extérocepteurs § Informa6onssurcequisepassedansnotreenvironnementexterne § Récepteurssituésàlasurfaceducorps § Récepteurscutanés:pression,vibra5on,lésion5ssulaire… Intérocepteurs § Environnementinterne § Récepteurssituésenprofondeurducorps § Viscérocepteurs:organesinternesetsystèmevasculaire(pression,douleur…) § Propriocepteurs : muscles squeleCques, tendons, ar5cula5ons, ligaments et 5ssu conjonc5f recouvrant les os et les muscles (posi5on des segments de membres, vitesseetintensitédumouvement…) -7- Récepteurssensorielssomesthésiques B.Classifica6onselonlanaturedus6mulus Mécanorécepteurs: § Toucher(CorpusculedeMeissneroudeRuffini),vibra6ons(CorpusculedePacini)… § E6rement(Fuseauxneuromusculaires)ettensionmusculaires(Organestendineuxde Golgi) § PressionincluantlaPA(BaroRc) § Douleur(nocicepteurs) Nocicepteurschimiques:(nocicepteurs) -8- 1.1.Récepteurssomatosensorielstendino-musculaires 1.Mécanorécepteursar6culaires § Auniveaudelacapsuleetdesligaments,sensiblesàl’angledel’ar6cula6on 2.Mécanorécepteursmusculaires § LescorpusculesdePacinirépondentauxs6mulivibratoires § Lesterminaisonsnerveuseslibresrépondentauxs6mulinocicep6fs § Lesfuseauxneuromusculaires § LesorganestendineuxdeGolgi >>Informa6onsdifférentesetcomplémentaires -9- 1.2.Mécanorécepteurstac6lescutanés Sensiblesauxdéforma6onsmécaniquesdelapeauinduiteparlecontactdesobjets Sensa6onsdetoucher,devibra6onetdetensioncutanée Sensibilitéextérocep6vetac6leépicri6que(discrimina6ve) Fibresmyéliniséesdegrosdiamètreàconduc6onrapide Différentstypesprésentantdescaractéris6quesfonc6onnellesdifférentes § Chaquetypederécepteurtransmetdesinforma6onsdifférentessurlesobjets - 10 - Mécanorécepteurstac6lescutanés Récepteur de Merkel Terminaisons nerveuses libres Corpuscule de Meissner R folliculaire des poils Corpuscule de Pacini Corpuscule de Ruffini Bear, Connors, Paradisio (Neurosciences) - 11 - Mécanorécepteurstac6lescutanés Nom Localisation Corpuscule de Meissner Couches superficielles Disque de Merkel Corpuscule de Pacini Corpuscule de Ruffini (jonction dermeépiderme) Couches profondes + tissu souscutané Champ récepteur Etroit à limites nettes Etendu à limites floues Spécificité Mouvements légers de surface, vibrations lentes Conséquences fonctionnelles Distinguer deux stimulations différentes et rapprochées l’une de l’autre Formes, bords et textures Détecter avec finesse la texture des objets Stimuli mobiles, vibrations rapides Sentir de façon globale le contact avec un objet Etirements persistants produits par les mouvements des doigts Détecter le déplacement d’objets sur de grandes régions de la peau - 12 - Ex:corpusculedePacini Récepteur tactile vibrations à haute fréquence de la peau - Récepteur encapsulé - Fibres myélinisées de gros diamètre - 13 - 1.3.Nocicepteurs Touslesorganes(no6ond’alarme)sauflecerveau § Nombreuxauniveaudelapeau>>discrimina6ondeladouleur § Moinsnombreuxauniveaudestendons,desar6cula6onsetdesviscères>>source deladouleurmoinsbieniden6fiée Terminaisons libres de fibres nerveuses capables d'iden6fier une s6mula6on nocicep6ve (transduc6on)etdecoderleniveaud'intensitédus6mulus § FibreslentespeumyéliniséesdemoyencalibreAδ § Fibresamyéliniquesdepe6tcalibreC - 14 - Nocicepteurscutanés Récepteur de Merkel Terminaisons nerveuses libres Corpuscule de Meissner R folliculaire des poils Corpuscule de Pacini Corpuscule de Ruffini Bear, Connors, Paradisio (Neurosciences) - 15 - Deuxtypesdenocicepteurs Mécano-nocicepteurs(fibresAδ) § Peauetviscères § Al’origined’unesensa6onbrèveetprécise § Champs récepteurs larges et séparés par des zones où les s6mula6ons sont inefficaces § S6muli mécaniques (piqûre, coupure, pincement, distension des parois des organescreux…) § Ac6on directe de la s6mula6on nocicep6ve sur le nocicepteur (lésion 6ssulaire cutanée,ostéoar6culaire,musculo-tendineuse…) Nocicepteurspolymodaux(fibresC) - 16 - Deuxtypesdenocicepteurs Mécano-nocicepteurs(fibresAδ) Nocicepteurspolymodaux(fibresC) § Muscles,tendonsetar6cula6ons § Al’origined’unesensa6ondurableetmoinspréciseentermesdelocalisa6on § S6muli polymodaux: mécaniques, thermiques (<18°C, >45°C) et chimiques (toxiques externes et substances chimiques issues de 6ssus lésés = substances algogènes) § Ac6on indirecte de la s6mula6on nocicep6ve par l'intermédiaire des substances algogènesendogèneslibéréesencascadesuiteàlalésion6ssulaire • Ex:brûlureoupiqured’insecte - 17 - Processusàl’originedusignalnocicep6f 4Principaux § Lésion6ssulairedirecte § «Soupeinflammatoire» § Réflexed’axone § Hyperexcitabilitécentrale - 18 - Ac6va6ondirecteetindirectedesnocicepteurs 1 : Action directe mécanique 2 : Action indirecte chimique - 19 - La«soupeinflammatoire»/substancesalgogènes Lésion tissulaire K+ H+ Sérotonine Histamine Bradykinine Synergie Opïoides endogènes NGF ATP Protéases Hyperalgésie primaire Activation directe des nocicepteurs chémo-sensibles - 20 - La«soupeinflammatoire»/substancesalgogènes Lésion tissulaire K+ H+ Sérotonine Histamine Bradykinine Acide arachidonique Transformation Synergie Opïoides endogènes NGF ATP Protéases + Hyperalgésie primaire Prostaglandines Kinines Leucotriènes Hyperalgésie secondaire - 21 - Inflamma6onneurogèneethyperexcitabilitécentrale 3 : sensibilisation (réflexe d’axone) 4 : hyperexcitabilité centrale - 22 - 2.Afférencessomesthésiquespériphériques Deuxprincipauxtypesdefibresnerveusesenfonc6ondelaprésenceounondemyélineet dudiamètredesfibres Fibresmyéliniséesdegrosdiamètre § Sensibilitésuperficielletac6leépicri6que(«fine») § Sensibilitéprofondepropriocep6veconscienteetinconsciente Fibresmyéliniséesdepe6tdiamètreetamyéliniques § Sensibilitéthermiqueetalgique • Fibresmyélinisées(Aδ)issuesprincipalementdesnocicepteursmécaniques • Fibresamyéliniques(C)issuesprincipalementdesnocicepteurspolymodaux - 23 - Classifica6ondesfibresnerveusessensorielles Aα (I) Diamètre (µm) Vitesse (m/s) Récepteurs sensoriels M 20 -13 μm 120 à 80 m/s Proprioception, muscles squelettiques Ia (fuseau musculaire) Ib (récepteur de Golgi) M 12 - 6 μm 75 à 35 m/s Mécanorécepteurs cutanés (tact, pression, vibrations) M 5 - 1 μm 30 à 5 m/s Douleur, température, Informations végétatives 0.2 -1.5 μm 2 – 0.5 m/s Douleur, température Informations végétatives Aβ (II) Aδ (III) C (IV) Fibres à la même échelle Rapport de diamètre et de vitesse 1/100 - 24 - Afférencessomesthésiquespériphériques Quellequesoitlamodalitésensi6ve:corpscellulairedu1erneuronedelavoieafférente dansleganglionspinalsituédansletroudeconjugaison AxoneenT § Branchepériphériquequiétablitunesynapseaveclesrécepteurspériphériques § Branchecentralequipénètredanslacornepostérieuredelamoelleetseprojese surleSNC Racine antérieure Ganglion spinal Racine postérieure - 25 - 1er neurone Trou de conjugaison 3.Voiescentralesascendantes=voiesdeprojec6on Voiesspécifiquesàchaquemodalitésomesthésique § Voie cordonale postérieure (ex-voie lemniscale): sensibilité extérocep6ve épicri6queetpropriocep6veconsciente • Informa5onstac5lesprécises(sensibilitétac5lefineetdiscrimina5ve,toucheretvibra5ons delapeau)etinforma5onspropriocep5vesconscientes(posi5ondesmembres) § Voie antéro-latérale (ex-voie extra-lemniscale): sensibilité thermo-algique et tact protopathique § Voie spino-cérébelleuse : sensibilité propriocep6ve inconsciente (afférences cérébelleusesdelapériphérietrèsimportantespourl’équilibre) § Voiedelasensibilitéintérocep6ve(sensibilitédesviscères) - 26 - 3.1.Organisa6ondelavoiecordonalepostérieure Chaînede3neuronesabou6ssantaucortex cérébral Branche principale de l’axone du premier neurone ne fait pas relais au niveau de lacornedorsale Monteàtraverslescordonspostérieursde lamoelle Faisceaugracile(MI)endedansetfaisceau cunéiforme(MS)(Organisa6onspa6ale/loi d'empilementdesfibresdeKahler) - 27 - Organisa6ondelavoiecordonalepostérieure Voies sensorielles ascendantes 1 Voie cordonale postérieure Faisceau gracile Faisceau cunéiforme Faisceaux spino-cérébelleux Cordons antéro-latéraux Faisceau spino-thalamique latéral Faisceau spino-thalamique médian - 28 - MS MI Organisa6ondelavoiecordonalepostérieure 2eneuroneauniveaudesnoyauxcervicauxgracilesetcunéiformesàlajonc6onentrele bulbeetlamoelle § Lavoiecordonalepostérieuren'apasderelaismédullaire • Pour les trois autres voies, la moelle représente un important site de modula5on des sensibilitésetunrelaisverslescentressupérieurs § Le2eneuronedécussepourformerunfaisceaudefibrestrèsdense,lelemnisque médian 3eneuronedanslethalamus § Lesneuronesdesnoyauxthalamiquesseprojesentsurlecortexsomesthésique - 29 - Voiecordonalepostérieure Organisa6on topographique en dermatomes = régions cutanées dont l’innerva6on sensi6ve correspond à un segment médullaire i.e. à une racine postérieure et au ganglion rachidiencorrespondant Largerecouvrementdesdermatomeslesunspar rapportauxautres Intérêt: situer le niveau d’une aseinte médullaire - 30 - 3.2.Organisa6ondelavoieantéro-latérale Chaînede3neurones 2eneuronemédullaire § Décussa6ondu2eneuroneenavantducanaldel'épendyme § Ascensiondanslecordonantérolatéralcontrolatéraldelamoelle=Faisceauspinothalamique - 31 - Organisa6ondelavoieantéro-latérale Voies sensorielles ascendantes 1 Cordons postérieurs Faisceau gracile Faisceau cunéiforme 2 Faisceaux spino-cérébelleux Cordons antéro-latéraux Faisceau spino-thalamique latéral Faisceau spino-thalamique médian - 32 - Deuxcon6ngentsdelavoieantéro-latérale 1.Voielatéralerapide =Faisceaunéo-spino-thalamique § Fibresrapides § Voiepaucisynap6que § Organisa6onspa6aledesfibres(loideKahler) § Projec6onsurlecortexsomesthésique § Informa6onsensori-discrimina6vedeladouleur:localisa6onetcaractérisa6ondu s6mulusnocicep6f - 33 - Deuxcon6ngentsdelavoieantéro-latérale 2.Voiemédianelente =Faisceaupaléo-spino-ré6culo-thalamique § Fibreslentes § Voieplurisynap6que § Absenced’organisa6onsomatotopique § Projec6ondiffusesurlesstructuresencéphaliques § Messaged’alarmeetd’éveil § Composanteaffec6veetcogni6vedelasensa6ondouloureuse - 34 - Organisa6ondesvoiessomesthésiquesmédullaires 1: Faisceau gracile 2: Faisceau cunéiforme (voie cordonale postérieure) 3 :Faisceaux spino-thalamiques (voie antéro-latérale) Coupe médullaire cervicale supérieure - 35 - Schémad’ensembledesvoiescordonalepostérieureetantéro-latérale Chaîne de 3 neurones aboutissant au cortex cérébral Purves, Augustine, Fitzpatrick, Katz, LaMantia, McNamara (Neurosciences) 3 Voie cordonale postérieure Décussation bulbaire 2 Voie antéro-latérale Décussation médullaire 1 2 - 36 - Applica6onclinique Syndrome de Brown-Séquard Hémi-section médullaire G IRM médullaire T2 TSE axiale mettant en évidence une plaie médullaire gauche (couteau) • Déficit moteur G • Déficit épicritique et proprioceptif G • Déficit thermo-algique D Interruption des faisceaux ascendants acheminant l’information des parties du corps en dessous de la lésion - 37 - 4.Projec6onsencéphaliquesdesvoiessomesthésiques Similitudedesprojec6onsdelavoiecordonalepostérieureetnéo-spino-thalamique § Discrimina6onqualita6ve(nature,durée…)etreprésenta6onspa6aledus6mulus § Informa6onsensori-discrimina6ve Par6cularitédesprojec6onsdelavoiepaléo-spino-ré6culo-thalamique § Messaged’alarmeetd’éveil § Composanteaffec6veetcogni6vedelasensa6ondouloureuse - 38 - 4.1.Par6cularitésdufaisceaupaléo-spino-ré6culo-thalamique Projec6ons sur la substance ré6culée du tronc cérébral et les noyaux intralaminaires du thalamus (thalamus non spécifique) sans somatotopie et, directement ou non sur l’hypothalamusetlestriatum § Mise"enéveil"duSNCparlesystèmeré6culaire § Réponsesautoma6quesvégéta6vesetcomportementales § Signald’alerteetd’ini6a6ondescomportementsdedéfense Projec6onscor6calesdiffusessurlecortexpréfrontaletlesstructureslimbiques § Aspectsémo6onnels,cogni6fsetaffec6fsdeladouleur - 39 - - 40 - Projec6onsdufaisceaupaléo-spino-ré6culo-thalamique Striatum Réponse comportementale Cortex orbitofrontal Réponse émotionnelle Hypothalamus Réponse végétative Substance réticulée Eveil du SNC - 41 - 4.2.Thalamussomesthésique Sitedeconvergenceetd’intégra6onde touteslesvoiessomesthésiques Noyaux non spécifiques intralaminaires Organisa6onsomatotopique(voienéospino-thalamiqueetcordonale postérieure) § noyauventralpostérieurlatéral (troncetmembre) § noyauventralpostérieurmédian (face) Con6entle3eneuronedelavoie sensi6vequiseprojesesurlecortex somesthésique Noyaux spécifiques Reçoitdesafférencescor6calesqui modulentlesmessagessensoriels afférents - 42 - 4.3.Cortexsomesthésique Cortex somesthésique primaire (S1) : circonvolu6on pariétaleascendante,gyruspost-central AiresdeBrodmann1,2,3aet3b Informa6ons sensorielles nocicep6ves, tac6les et propriocep6vesprovenantducôtécontrolatéral(voie cordonalepostérieureetnéo-spino-thalamique) Le noyau thalamique ventral postérieur se projese principalementsurlesaires3aet3bquiseprojesent à leur tour sur les aires 1 et 2 et sur le cortex somatosensorielsecondaire(S2) S2 VPL Bear, Connors, Paradisio (Neurosciences) - 43 - Somatotopieducortexsomesthésique Organisa6onsomatotopiquetoutlelongdusystème § Homonculusdesvoiesascendantes § Homonculusthalamique § Homonculuscor6cal Cartesdispropor6onnéesparrapportàlasurfacecorporelleréelle: représenta6on de la densité en récepteurs périphériques; surreprésenta6on des zones clés sur le plan fonc6onnel(main etface) Certaindegrédeplas6cité § Ex.amputa6ond’undoigtousur-u6lisa6ond’unepar6edu corps(ex:violoniste) - 44 - Organisa6onsomatotopique Cortex somesthésique (sensoriel) - 45 - Cortex moteur primaire Organisa6onfonc6onnelledeSI Les différentes modalités (tact, température, nocicep6on…) restent séparées et ac6vent des groupes de neurones aux propriétés fonc6onnelles dis6nctes >> subdivision par modalités § Aire3a:informa6onspropriocep6ves(mécanorécepteursprofondsetnotamment ar6culaires) § Aires 3b et 1 : informa6ons tac6les pour l’analyse de la texture et des formes. Champsrécepteursrestreintspourl’aire3b(ex:undoigt)ouétenduspourl’aire1 (ex:plusieursdoigts) § Aire 2 : analyse des s6muli complexes, discrimina6on des formes et des tailles, coordina6ondesdoigts(mécanorécepteurscutanésetprofonds) - 46 - Organisa6onfonc6onnelledeSI Organisa6onencolonnes Ex.dichotomiedesreprésenta6onsdesrécepteurs àadapta6onrapideetceuxàadapta6onlente Ex.dichotomiedesrécepteurscodantles vibra6ons,lepoids,latempératuredel’objet… Bear, Connors, Paradisio (Neurosciences) - 47 - Airescor6calessomesthésiquesnocicep6ves Informa6onsissuesdesfibresAδ § Percep6on de l’intensité et de la localisa6on de la douleur du fait de la représenta6oncorporellecor6cale(homunculussensi6f) § Somatotopiedelavoienéo-spino-thalamiquemaintenueauniveaucor6cal Informa6onsnocicep6vesissuesdesfibresC § NonrelayéesversleS1maistransmisesauxcortexassocia6fs § Permesent à l’organisme de faire «l’expérience de la douleur» et d’élaborer en conséquencelescomportementsadaptés • Cortexpréfrontal:caractèredésagréabledelasensa5ondouloureuse • Systèmelimbique: – apprentissage et mémorisation des sensations nociceptives – réaction émotionnelle en contexte de douleur - 48 - Cortexsomesthésiquesecondaire(SII) Représenta6onsomatotopiqueetmul6modaledel’ensembleducorps Afférences:cortexsomatosensorielprimaire Efférences:cortexlimbique(amydgaleethippocampe) § Amygdale:valeurémo6onnelledel’informa6onsensorielle § Hippocampe:appren6ssageetprocessusdemémoiretac6le - 49 - Cortexpariétalpostérieur Aires5et7deBrodmann Encoreappelécortexsensorielassocia6f Convergencedessignauxsomesthésiques,visuels,ves6bulairesetaudi6fs § Synthé6sel’ensembledesinforma6onstac6lesetpropriocep6vesissuesdeSIetles intègreaveclesinforma6onssensoriellesdesautresmodalitésetdesinforma6ons denatureasen6onnelle Représenta6onconsciente § Du corps ou de ses par6es dans l’espace, au repos ou en mouvement : schéma corporel § Desobjets:imagementaledesobjets - 50 - Cortexpariétalpostérieur Projec6onssurlecortexmoteur § Adapta6oncomportementaleàl’environnementinterneetexterne Influencedescendantesurlesdifférentsrelaisdesinforma6onsafférentes(médullaireset thalamiques) § Contrôlemodulateurdesinforma6onsdansunesitua6ondonnée:valorisa6ondes informa6ons signifiantes par rapport au contexte psychologique et environnemental § Lapercep6onsensorielleestunprocessusac6fmoduléparleniveaud’asen6on,de vigilanceetl’étatdelapersonnedansunenvironnementdonné - 51 - Intégra6onsensoriellecor6cale Cortex moteur primaire (A 4) Cortex somatosensoriel (A 3,1,2) Cortex sensoriel pariétal postérieur (A 5,7) Aire motrice supplémentaire (A 6) Aire prémotrice (A 6) Bear, Connors, Paradisio (Neurosciences) Cortex auditif (A 41, 42) Cortex visuel (A 17, 18, 19) - 52 - Intégra6onsensorielle Cortex préfrontal Cervelet et NGC Cortex prémoteur Cortex pariétal postérieur Cortex moteur primaire Cortex somesthésique Primaire Thalamus Thalamus Tronc cérébral Moelle spinale Muscles - 53 - Récepteurs Lésionsducortexpariétalpostérieur Surtoutlésionsdroites Agnosies § Ex: difficultés à dessiner et à reconnaître desobjetstridimensionnels § Ex: difficultés à reconnaître des objets en les prenant dans la main alors que le sens du toucher est normal et que les objets v u s a i n s i q u e l e s b r u i t s r e s t e n t parfaitementiden6fiés Syndromedenégligence § less6mulisoma6quesetvisuelsdel'hémiespacecontrolatéral § A l’extrême, déni de l’hémi-espace controlatéral - 54 - Ex.delésionsducortexpariétal Lésion tumorale intracérébrale pariétale gauche Glioblastome = tumeur primitive du SNC de nature maligne - 55 - Contrôledeladouleur Auniveausegmentairespinal § Lathéoriedu"gatecontrol" § Récepteursauxendorphines Contrôlesd'originesupraspinale § Lesvoiesdescendantesinhibitrices § Auniveauthalamique § Lescontrôlesinhibiteursdiffus - 56 - Gatecontrol Contrôledesmessagesafférentsnocicep6fsàl’entréedelamoelle - 57 - Contrôlesuprasinaldeladouleur Récepteurs aux endorphines Neurones sérotoninergiques Faisceau dorsolatéral Lames I, II et V Sérotonine ⇒ opioïdes endogènes - 58 -
