Vascularisation de l`hippocampe et sa clinique

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UNIVERSITE DE NANTES
FACULTE DE MEDECINE
MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES
UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL
MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE,
D’IMAGERIE et de MORPHOGENESE
2012-2013
UNIVERSITE DE NANTES
Vascularisation de l’hippocampe et sa clinique
Par
SCHANUS Jérémy
LABORATOIRE D’ANATOMIE DE LA FACULTE DE MEDECINE DE NANTES
Président du jury :
Pr. R. ROBERT
Vice-Président :
Pr. J.M. ROGEZ
Enseignants :
· Pr. O. ARMSTRONG
· Pr. O. BARON
· Pr. G. BERRUT
· Pr. H. DESAL
· Pr. B. DUPAS
· Dr. F. ESPITALIER
· Dr. E. FRAMPAS
· Pr. A. HAMEL
· Dr. O. HAMEL
· Dr. M.D. LECLAIR
· Pr. P.A. LEHUR
· Dr. G. MEURETTE
· Pr. J.M. SERFATY
Laboratoire :
S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique
UNIVERSITE DE NANTES
FACULTE DE MEDECINE
MASTER I SCIENCES BIOLOGIQUES ET MEDICALES
UNITE D’ENSEIGNEMENT OPTIONNEL
MEMOIRE REALISE dans le cadre du CERTIFICAT d’ANATOMIE,
D’IMAGERIE et de MORPHOGENESE
2012-2013
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Vascularisation de l’hippocampe et sa clinique
Par
SCHANUS Jérémy
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Pr. R. ROBERT
Vice-Président :
Pr. J.M. ROGEZ
Enseignants :
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· Pr. O. BARON
· Pr. G. BERRUT
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· Dr. M.D. LECLAIR
· Pr. P.A. LEHUR
· Dr. G. MEURETTE
· Pr. J.M. SERFATY
Laboratoire :
S. LAGIER et Y. BLIN - Collaboration Technique
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Remerciements
Aux Professeur Robert et au Professeur Hamel
Pour m’avoir permis de travailler sur ce sujet passionnant.
Au professeur Desal
Pour son aide et surtout pour l’intérêt qu’il a porté sur mon sujet
A monsieur Blin et monsieur Lagier
Pour leurs conseils, leur aide et surtout pour leur humour
Aux étudiants du master
Qui ont su me soutenir
A ma famille
Qui a su me procurer soutien et idées
Et surtout à tous ces anonymes
Donnant leur corps à la science
Page 3 sur 42
Le passé ne survit que sous deux formes distinctes
Dans des mécanismes moteurs
Dans des souvenirs indépendants
En poussant jusqu’au bout cette distinction fondamentale, on pourrait se représenter deux
mémoires théoriquement indépendantes
Bergson [1]
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Plan
1) Introduction
6
2) Rappels anatomiques
7
7
8
9
10
12
A. Embryologie
B. Anatomie
α
Partie intraventriculaire
β
Partie extra ventriculaire
C. Structure
3) Matériels et méthodes
14
A. Matériels
a
Sujets
b
Instruments
B. Méthodes
14
14
14
15
4) Résultats
17
A. Concernant la vascularisation artérielle de l’hippocampe
B. Concernant la vascularisation veineuse de l’hippocampe
17
19
5) Discussion
31
A.
B.
C.
D.
31
32
34
37
Variations anatomiques
Relations
Corrélation avec l’imagerie
Corrélation avec la clinique
6) Conclusion
40
7) Bibliographie
41
Page 5 sur 42
1) Introduction
La première description de l’hippocampe remonte en 1587 par une description
ARANTIUS qui comparait cette protrusion dans la corne temporale du ventricule à un
hippocampe ou à un ver à soie. En 1729, J.G Duvernoy employa l’expression de corne de
bélier pour désigner l’hippocampe.
Cette expression devint par la suite la corne d’Ammon (qui est une des deux lames
composant l’hippocampe) en hommage au dieu de la mythologie égyptienne Ammon, le dieu
bélier.
Le lobe limbique auquel appartient l’hippocampe a été décrit pour la première fois en
1878 par BROCA. Ce dernier divisa ce lobe en deux gyri, le gyrus limbique et le gyrus
intralimbique auquel appartient l’hippocampe. [2]
Ce n’est qu’en 1970 que mac Lean inclut l’hippocampe dans le lobe limbique.
Le lobe limbique n’est plus seulement constitué des éléments décrits par BROCA mais
comprend aussi des entités éloignées telles que l’hypothalamus, les noyaux septaux et
l’habenula.
Les rôles de l’hippocampe, qui ont fait l’objet de nombreuses études, sont multiples
notamment dans la mémoire, mais aussi dans les émotions et dans le contrôle de
l’hypothalamus.
La vascularisation de l’hippocampe qui est assurée principalement par l’artère
cérébrale postérieure mais aussi parfois par l’artère choroïdienne antérieure peut parfois être
altérée, laissant des tableaux cliniques d’amnésie hippocampique. [3]
Cette étude a pour ambition de faire le point sur les connaissances actuelles concernant
l’hippocampe et sa vascularisation et de les corréler d’une part avec les différents outils
d’imagerie et d’autre part avec la clinique.
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2 ) Rappels anatomiques
A) Embryologie [4]
Au cours de l’embryogenèse de l’hippocampe,
les deux lames, le gyrus dentatus et la corne
d’Ammon, sont continues. Par la suite, celles-ci vont
se séparer.
La corne d’Ammon primitive va basculer vers
l’extérieur du diencéphale, c’est à dire dans le sens
contraire aux autres structures anatomiques.
Sillon hippocampique
Dès lors, le sillon hippocampique apparaît à
la surface corticale.
Le gyrus dentatus devient concave sous
l’induction de la corne d’Ammon, se détache de celleci et va s’enrouler autour de CA4 (la partie terminale
de la corne).
Corne d’Ammon primitive
Gyrus dentatus primitif
[Figure 1] Schéma embryologique
De l’hippocampe
Page 7 sur 42
B) Anatomie
L’hippocampe forme une arche autour du mésencéphale d’environ 4,5 cm comportant
une extrémité antérieure élargie, la tête, et une extrémité postérieure allongée, la queue.
L’hippocampe peut être divisé en trois parties :
-
Tête orientée transversalement
Corps orienté sagittalement
Queue orientée transversalement
Aucune différence macroscopique importante n’a été observée entre la droite et la
gauche ou entre les hippocampes des Hommes et des Femmes.
[Figure 2] : vue supérieure de l’hippocampe, d’après NETTER [3]
Avant
Droite
Corps calleux
Tête
Corps
Fimbria
Margo denticulatus
Queue
Fornix
Page 8 sur 42
α ) Partie intra ventriculaire
Photo [2]
- Tête [photo 1] [4]
Il s’agit de la section antérieure de l’hippocampe. Elle comprend entre trois et quatre
digitations séparées par des sillons RETZIUS.
Ces digitations sont recouvertes d’une couche plus ou moins épaisse, l’alveus, dirigé
vers la fimbria ou le subiculum, prolongé en arrière par le taenia de la fimbria puis par la
fimbria proprement dite.
La tête de l’hippocampe n’est pas recouverte de plexus choroïde, il est par conséquent
possible de l’observer dans une vue intra ventriculaire.
En avant de l'hippocampe, la cavité ventriculaire est souvent prolongée dans la partie
profonde de l’uncus, par le récessus de l’uncus. [6]
- Corps
Le corps est le segment de l’hippocampe qui prolonge en arrière la tête. Ce dernier
présente une grande convexité latérale.
Le corps est limité :
-
médialement par la fimbria puis par le subiculum.
latéralement par l'éminence collatérale de la corne temporale, marquant la saillie
intra ventriculaire de cortex adjacent.
en haut par le toit de la corne temporale surplombant la partie intra ventriculaire
du corps.
caudalement par le subiculum.
Contrairement à la tête, le corps est masqué par les volumineux plexus choroïdes.
- Queue
La partie intraventriculaire de la queue est un renflement orienté transversalement.
La surface de la queue est de même que le corps recouvert par l’alveus
La queue est limitée :
-
médialement par la fimbria
latéralement par le trigone collatéral.
La surface plane du trigone collatéral et la partie intra-ventriculaire de la queue
forment le plancher de l'atrium. En arrière, la convexité de l'hippocampe atteint une saillie
notable, le calcar avis.
Les plexus choroïdes sont également visibles et volumineux.
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β) Partie extraventriculaire
Photo [3], [4]
- Tête
L’uncus ou le segment antérieur du gyrus parahippocampique se courbe en arrière
pour se reposer sur le gyrus parahippocampique. Il est séparé de ce dernier par le sillon de
l’uncus.
Il est divisé en un segment antérieur et un postérieur, ce dernier appartenant à
l'hippocampe :
·
Segment antérieur
Deux giri sont discernables séparés par le sillon semi-lunaire
·
-
Le gyrus ambiens
-
Le gyrus semi-lunaire, séparé de la substance perforée antérieure par le sillon
entorhinal.
Segment postérieur
Ce segment est séparé du gyrus parahippocampique par le sillon de l’uncus. Il a une
surface inférieure, cachée dans le sillon de l’uncus, et une surface interne, exposée sur la face
médiale du lobe temporal.
Une partie du gyrus dentatus est visible, il s’agit de la bande de Giacomini.
(NB : le terme margo denticulatus est réservé au segment visible du gyrus dentatus, à la fois
dans le corps et dans la tête de l'hippocampe).
Les digitations externes à la bande de giacomini, sous forme de deux ou trois petits
lobules convexes séparés par des sillons sagittaux.
La surface médiale du lobe temporal est divisée en segment terminal de la bande de
giacomini, la face médiale de l'apex uncus, et le gyrus unciforme.
Le segment terminal de la bande de giacomini apparaît sur la lèvre dessus du sillon
uncus, elle suit un parcours vertical sur la face médiale de l'uncus.
Le gyrus unciforme, antérieur à la bande de giacomini, rejoint le gyrus ambiens. [7]
Page 10 sur 42
- Corps
Il est limité au gyrus dentatus, la fimbria et au sillon superficiel de l’hippocampe.
La partie superficielle du gyrus dentatus est margo denticulatus, composée de saillies
arrondies, qui forment les dents. Il y a environ 15 dents diminuant en taille crânialement et
caudalement.[8]
De nombreux vaisseaux pénètrent les sillons entre les dents. Les dents de la
denticulatus margo sont des manifestations de surface de pliage générale dans le gyrus
dentatus
La fimbria est une étroite bande blanche qui cache plus ou moins margo denticulatus.
Un sillon profond fimbriodenté sépare ces deux structures.
Margo denticulatus est bordé inférieurement par le sillon superficiel de l’hippocampe
qui la sépare du subiculum.
- Queue
La partie de la queue extra ventriculaire hippocampique peut être divisée en un
segment initial, un segment moyen, et un segment d'extrémité inférieure.
1) Le segment initial de la queue est semblable au corps. Margo denticulatus est
partiellement, caché par la fimbria, est séparé du subiculum par le sillon superficiel de
l’hippocampe.
2) Au milieu, deux modifications apparaissent :
-
margo denticulatus devient lisse et forme la faciola cinerea, prolongeant margo
denticulatus [9]
la fimbria rejoint la croix du fornix. Le sillon fimbriodenté s'élargit
progressivement, laissant apparaitre le gyrus fasciolaris,
3) Le segment terminal de la queue de l’hippocampe porte le nom de gyrus
subsplenial), terme parfois appliqué à la queue entière [10]
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C) Structure
L’hippocampe est localisé au niveau de la cinquième circonvolution temporale,
également appelée circonvolution de l’hippocampe ou circonvolution à crochet.
L’hippocampe constitue la partie postéro-inférieure du grand lobe limbique de Broca
(la partie antéro-inférieure formée par le lobe olfactif et l’arc supérieur formé par le gyrus
cingulaire ou le gyrus du corps calleux). [2]
L’hippocampe se prolonge par le subiculum, également appelé lit de l’hippocampe.
L’hippocampe est bordé :
- latéralement et crânialement par la corne temporale du ventricule latéral
- médialement par la fimbria puis par l’aile de la citerne ambiante
- caudalement par le gyrus parahippocampique.
[Figure 2] : coupe transversale de l’hippocampe
Haut
Fimbria
Latéral
CA2
CA3
Margo
denticulatus
CA4
Subiculum
CA1
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On peut séparer l’hippocampe en deux parties distinctes :
§
corne d’Ammon
§
Gyrus dentatus
La corne d’Ammon est une structure allocorticale composée de 6 couches cellulaires.
Sur une coupe frontale, on distingue quatre champs nommés CA1 à CA4. [11]
-
CA1 ou secteur de SOMMER est le secteur qui prolonge le subiculum. C’est le secteur
sensible à l’hypoxie.
-
CA2 dont l’existence est encore discutée, est beaucoup plus petit. C’est un secteur
beaucoup plus résistant.
-
CA3 ou secteur de SPIELMEYER, correspond au genou de la corne d’Ammon. C’est
le secteur le plus résistant à l’anoxie.
-
CA4 ou secteur de BRATZ, est dans la concavité du gyrus dentatus, ce qui le distingue
de CA3. C’est une partie qui n’est que peu sensible à l’anoxie
Gyrus dentatus (ou ancien corps godronné)
Ce gyrus est séparé de la corne d’Ammon par le sillon de l’hippocampe. Le gyrus dentatus
est donc une lame concave entourée par la corne d’Ammon.
Cependant des parties du gyrus sont visibles :
-
au niveau de l’uncus et porte le nom de bandelette de giacomini
-
sur la surface médiale du lobe temporale et porte le nom de margo denticulatus.
-
au niveau de la queue et devient la fasciola cinerea
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3) Matériels et méthodes
A) Matériels
a
Sujets
3 sujets féminins d’une moyenne d’âge de 80 ans ont été utilisés
Sujet 1 : tête formolée
Etude anatomique de l’hippocampe
Sujet 2 : corps frais
Etude de la vascularisation de l’hippocampe après injection au latex néoprène
Sujet 3 : corps frais
Injection à l’encre de chine-gélatine pour la réalisation de coupe
b
Instruments
Concernant prélèvement et l’injection
-
Gants en latex
Billot
Scie manuelle
Seringue
Latex + acide acétique
Gélatine + encre de chine
Sceau
Formol
Concernant les dissections
- Gants en latex
- Instruments microchirurgicaux
- Lunettes de microchirurgie
- Portes lames
- Pince à dissection
- Pince à clamper
- Ciseaux à bouts recourbés
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B) Méthodes
Sujet 1 : La première dissection consista à étudier les repères anatomiques de
l’hippocampe.
L’encéphale fut extrait de la boite crânienne après avoir enlevé à l’aide d’une scie à
plâtre les os du crâne et avoir ôté les moyens d’attaches de l’encéphale à la boîte, c'est-à-dire
la tente du cervelet ainsi que la faux du cerveau, le chiasma optique, et les artères carotides
internes dans leur portion cérébrale.
Il fut ensuite coupé en 2,
-
l’hémi-encéphale droit a été disséqué en vu d’étudier l’anatomie de l’hippocampe dans
sa partie intraventriculaire. Une coupe axiale passant par l’adhérence interthalamique a
été réalisé. La photo [2] provient de cette pièce
-
L’hémi-encéphale gauche a été disséqué en vu d’étudier les rapports anatomiques de la
partie extraventriculaire. Les pédoncules cérébraux ont été coupés permettant d’ôter le
tronc cérébral du reste de l’encéphale. Une partie de la substance corticale constituant
le thalamus a été dégagé de la cinquième circonvolution temporale sous jacente
mettant en relief cette dernière. Les photos [3] et [4] proviennent de cette pièce
Sujet 2 : La seconde dissection consista en l’étude des vaisseaux de l’hippocampe.
Après avoir injecté sélectivement les carotides internes et prélevé la tête, celle-ci fut
placée dans du formol à haute concentration pendant une période de deux mois pour permettre
au cerveau de durcir. Après cette période l’encéphale a comme pour le sujet 1 été ôté du crâne
pour être coupé en 2
-
L’hémi encéphale droit a été disséqué en vu d’étudier la vascularisation de l’uncus et
les branches de l’artère choroïdienne antérieure. Une coupe axiale passant par
l’adhérence inter thalamique a été réalisé puis la pièce a été travaillée de manière a
mettre en valeur les vaisseaux. Les photos [5] et [6] et [7] proviennent de cette pièce
-
L’hémi encéphale gauche a été disséqué en vue d’étudier la vascularisation de
l’hippocampe provenant des artères cérébrales postérieure. Une coupe axiale passant
par le corps calleux a été réalisé puis la substance cérébrale a été retirée
progressivement à partir d’instruments microchirurgicaux. Lorsque la citerne ambiante
fut visible le tronc cérébral a été ôté en prenant soin de décoller les vaisseaux adhérant
au tronc. Les photos [8] et [9] et [10] [11] et [12] proviennent de cette pièce
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Sujet 3 : L’objectif de cette dissection était d’étudier la vascularisation
intrahippocampique.
Sur cette dissection, la tête a été injectée avec une solution de gélatine - encre de
chine, de façon non sélective. La tête a ensuite été prélevée et congelée pendant deux
semaines. La tête a par la suite été découpée à l’aide d’une scie électrique. L’objectif initial de
cette dissection était d’obtenir des résultats similaires à ceux de SALAMON [12], en
modifiant son protocole afin d’obtenir plus rapidement. En effet d ans les travaux de
SALAMON, les pièces étaient formolées et non congelé, avant d’être découpé par un
macrotome. Les résultats de cette dissection n’étant pas probant, aucune photo de cette pièce
n’apparaitra dans les résultats.
[Photo 1] Coupe axiale d’un encéphale congelé et injecté à l’encre de chine
Médial
Avant
Plexus
choroïde
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4) Résultats
Photo [5], [6], [7], [8], [9], [10},[11], [12 ]
A) Vascularisation artérielle de l’hippocampe [3][16]
La vascularisation artérielle de l’hippocampe dépend de deux troncs artériels :
-
l’artère cérébrale postérieure
-
l’artère choroïdienne antérieure
De ces deux troncs
l’hippocampe proprement dit
-
artériels
vont
naître
trois
artères
vascularisant
artère hippocampique antérieure
artère hippocampique moyenne
artère hippocampique postérieure.
·
Les artères hippocampiques antérieure et moyenne proviennent soit du tronc de
l’Artère Cérébrale Postérieure, soit des branches des artères temporales inférieures.
·
le tronc postérieur peut provenir soit de l’artère spléniale (branche de l’Artère
Cérébrale Postérieure) soit du tronc de l’artère cérébrale postérieure.
L’artère cérébrale postérieure est habituellement le long du gyrus parahippocampique
dans la citerne ambiante, mais il peut recouvrir le subiculum par des boucles occasionnelles
dans l’aile de la citerne.
Ses branches sont les artères temporales inférieures habituellement antérieure, moyenne et
postérieure, l’artère choroïdienne postéro latérale et l’artère spléniale. [3]
L’Artère Choroïdienne Antérieure est une branche de la Carotide interne.
Dans son trajet, l’Artère Choroïdienne antérieure donne naissance à une branche de
l’uncus, suivant la partie médiale de l’uncus et disparait dans le sillon de l’uncus. [13]
La contribution de l’artère est très variable mais peut être prépondérant dans certains
cas. [14]
Page 17 sur 42
Les artères hippocampiques peuvent être divisées en 2 groupes en rapport avec leur
territoire :
-
Les artères hipocampiques moyennes et postérieures vascularisent le corps et la
queue.
Les artères hippocampiquesantérieures vascularisent la tête et l’uncus.
Artères moyennes et postérieures
L’artère hippocampique moyenne (la plus large) et postérieure ont un trajet droit ou
légèrement incurvé à la surface du subiculum couvrant cette partie par des petites branches.
Le long de leur segment terminal, les artères hippocampiques donnent de nombreuses
branches divisées en des branches petites et larges.
-
Les branches larges pénètrent directement dans l’hippocampe dans le sillon
profond.
Les artères courtes pénètrent dans la surface entière du gyrus dentatus. Certaines
artères courtes pénètrent l’hippocampe dans le sillon fimbriodenté.
Artères hippocampiques antérieures
L’artère hippocampique antérieure contribue à l’important complexe hippocampo
parahippocampique, de mêmes que les ramifications de l’artère temporale antéro inférieure.
[15]
Ce complexe en relation avec l’apex de l’uncus est en partie caché par le tronc de
l’artère cérébrale postérieure et de la veine basale sur une vue médiale.
L’artère hippocampique antérieure provient habituellement de l’artère temporale
antéro inférieure [17]. Elle disparait dans le sillon de l’uncus et réapparait souvent à la surface
du lobe piriforme participant à la vascularisation du cortex entorhinal sous jacent.
Dans son trajet caché dans le sillon de l’uncus, elle donne naissance à des branches
pénétrant le sillon longitudinal entre les digitations externes et vascularise la tête de
l’hippocampe.
La branche de l’uncus de l’Artère Choroïdienne Antérieure est fréquemment
anastomosée avec l’artère hippocampique antérieure dans le sillon de l’uncus.
Page 18 sur 42
B) Vascularisation veineuse de l’hippocampe [16]
Les veines de l’hippocampe se drainent la veine basale.
Dans son premier segment antérieur, elle draine la veine temporale inférieure (veine de
la corne temporale). Durant son trajet, la veine basale est en contact avec la surface médiale
de l’uncus et cache le sillon de l’uncus avec l’Artère Cérébrale Postérieure.
Son second segment latéro-dorsal recouvre la surface cérébrale latérale pour se
drainer dans la grande veine de Galien. Dans ce segment, la veine basale est à côté de l’Artère
Cérébrale Postérieure et draine l’hippocampe
Les veines superficielles de l’hippocampe ont un trajet plus simple et plus typique que
les artères. Elles forment deux arches veineuses superficielles recouvrant le sillon
fimbriodenté et hippocampique superficiel. [18]
En rapport avec leur position elles peuvent être appelées :
-
arche veineuse du sillon fimbriodenté qui est souvent masquée par la fimbria.
Cette arcade continue reçoit les veines subépendymaire intra hippocampique en
angle droit.
-
arche veineuse du sillon hippocampique superficiel qui est souvent discontinue.
Elle draine veine du sillon intrahippocampique émergeant du sillon
hippocampique.
Ces deus arches se rejoignent à leur extrémité antérieure et postérieure. L’extrémité
antérieure de ces deux arches se déverse dans la veine ventriculaire inférieure et l’extrémité
postérieure rejoint la veine atriale médiale.
Ces deux veines sont tributaires de la veine basale de GALIEN : la veine ventriculaire
inférieure (veine de la corne temporale) rejoint la veine basale vers l’apex de l’uncus et la
veine atriale médiale rejoint la veine basale au niveau du trigone subcalleux.
Page 19 sur 42
[Photo 2]
Eminence
collatérale
Subiculum
Margo
denticulatus
Corps du
fornix
Corne
occipitale
Avant
Droite
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Photo [3]
Haut
Avant
Gyrus semilunaire
Gyrus
parahippocampique
postérieur
Sillon de
l’uncus
Gyrus ambiens
Gyrus
parahippocampique
antérieur
Page 21 sur 42
Photo [4]
Haut
Avant
Fimbria
Fasciola
cinerea
Bande de
giacomini
Margo
denticulatus
Sillon de
l’uncus
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[Photo 5]
Latéral
Arrière
Artère
choroïdienne
antérieure
Branche de
l’uncus de
l’artère
choroïdienne
antérieure
Artère
cérébrale
postérieure
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[Photo 6]
haut
Arrière
Artère
choroïdienne
antérieure
Artère carotide
interne
Artère
temporale
inférieure
Artère
cérébrale
postérieure
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[Photo 7]
Haut
Arrière
Artère
choroïdienne
antérieure
Artère hippocampique
antérieure
Artère temporale
inférieure
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[Photo 8]
Latéral
Avant
Plexus choroïde
Artère
choroïdienne
postéro latérale
Artère
cérébrale
postérieure
Artère carotide
interne
Artère
choroïdienne
antérieure
Veine basale de
rosenthal
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[Photo 9]
Haut
Avant
Veine basale
Anastomose artério
veineuse
Artère
temporale
inférieure
Artère cérébrale
postérieure
Artère carotide
interne
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[Photo 10]
Arrière
Latéral
Veine atriale
médiale
Segment
longitudinal
terminal des
artères
hippocampiques
Artère
hippocampique
postérieure
Artère
choroïdienne
postéro latérale
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[Photo 11]
Latéral
Avant
Artère
hippocampique
moyenne
Artère
hippocampique
antérieure
Veine basale
médiale
Page 29 sur 42
[Photo 12]
Arrière
Latéral
Veine atriale
médiale
Artère
hippocampique
postérieure
Artère
hippocampique
moyenne
Artère choroïdienne
postéro latérale
Page 30 sur 42
5) Discussion
A) Variations anatomiques
Les variations anatomiques de la vascularisation de l’hippocampe sont très
nombreuses notamment concernant leur origine. D’après les travaux de Lang en 1981, de
Marinkovic en 1992 puis enfin ceux de Erdem en 1993, on peut les répartir en quatre groupes.
Groupe
proportion
Caractéristiques
Groupe A
57%
L’origine des artères hippocampiques est mixte : elles proviennent à la
fois des artères temporales inférieures et du tronc de l’artère cérébrale
postérieure. Une origine des artères choroïdiennes antérieures et postéro
latérale peuvent être incluses dans ce groupe
Groupe B
27%
Les artères hippocampiques viennent seulement des artères temporales
inférieures
Groupe C
10%
Les artères hippocampiques viennent seulement des artères temporales
antéro inférieures
Groupe D
3%
Le tronc de l’artère cérébrale postérieure est la principale source de
vascularisation
Groupe E
3%
La vascularisation de l’hippocampe provient seulement de l’artère
choroïdienne antérieure
Concernant nos travaux, la vascularisation est assurée par :
·
l’artère choroïdienne antérieure provenant de l’artère carotide interne participant à la
vascularisation de l’uncus de l’hippocampe
·
l’artère cérébrale postérieure donnant directement ou indirectement les artères
hippocampiques antérieure, moyenne et postérieure. Les artères moyennes et
postérieures vascularisent le subiculum ainsi que le corps et la queue de l’hippocampe.
L’artère hippocampique antérieure vascularise la tête et l’uncus avec l’artère
choroïdienne antérieure.
Cette répartition correspond au groupe le plus fréquent, c'est-à-dire le groupe A. La
place de l’artère choroïdienne antérieure dans la vascularisation hippocampique est très
variable et le plus souvent minoritaire.
Page 31 sur 42
B) Relations
Les premiers travaux concernant les circuits hippocampiques remontent en 1990 par
Amaral et Insausti [19] puis par Mac Léon en 1992. Ces derniers ont décrit deux voies
différentes en fonction du parcours des différentes fibres intrahippocampique :
-
la voie poly synaptique
la voie directe.
Voie poly synaptique
Elle est composée d'une longue chaîne neuronale constituée de la zone entorhinale, le
gyrus dentatus, CA3, CA1 et le subiculum. Elle perfore le subiculum pour atteindre le gyrus
dentatus.
- Voie de sortie
L’efflux rejoint le cortex en passant par l’alveus, la fimbria, la croix et le corps du
fornix et les colonnes du fornix. L’influx nerveux atteint le noyau antérieur du thalamus soit
directement, soit par le corps mamillaire. [20]
Du thalamus, l’efflux atteint le cortex cingulaire postérieur et le cortex rétrosplénial.
Certaines projections vont jusque dans le cortex cingulaire antérieur.
- Voie d’entrée
Ces fibres proviennent d'une grande surface corticale comprenant le cortex pariétal
postérieur associatif, le cortex temporal et occipital.
Voie directe intra hippocampique
La voie directe est désignée ainsi, car les fibres atteignent CA1 directement sans
passer par la chaîne poly synaptique.
Les neurones de CA1 se projettent sur le subiculum puis au niveau des couches
profondes de l’aire entorhinale.
- Voie d’entrée
L'entrée principale est le cortex associatif temporal inférieur, qui atteint la zone
entorhinale. Des fibres en provenance du cortex périrhinal adjacent atteignent également l’aire
entorhinale
- Voie de sortie
Les fibres sortantes peuvent atteindre le cortex associatif temporal inférieur, le pôle
temporal et le cortex préfrontal.
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Haut
Schéma représentant les connections corticales de ces voies
Arrière
Cortex
associatif
pariétal
postérieur
Gyrus para
hippocampiqu
e
Cortex
préfrontal
Aire
entorhinale
Pôle
temporal
Cortex
associatif
temporal
inférieur
ggggggggggg
La voie polysynaptique est représentée en rouge
La voie directe en bleu
Schéma d’une coupe transversale d’un hippocampe d’après WILLIAMS
Haut
Médial
Fimbria
CA1
Margo
denticulatus
Subiculum
Aire
périrhinale
Aire entorhinale
hhhhhhhhhhhh
La voie polysynaptique est représentée en rouge
La voie directe en bleu
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En conclusion, le système polysynaptique, le plus ancien, est principalement impliqué
dans la mémoire épisodique et spatiale, tandis que la voie directe, majoritaire chez l'homme,
est principalement impliquée dans la mémoire sémantique.
Dans les deux voies, l’aire entorhinale, seule voie d’entrée de l'hippocampe, a un rôle
crucial.
Il existe plusieurs voies de sorties mais la plus importante chez l’homme reste le
subiculum.
C) Corrélation à l’imagerie
Il existe différents outils pour étudier la vascularisation cérébrale.
En matière de vascularisation cérébrale, l’examen de référence reste l’angiographie
tridimensionnelle.
Les IRM sont performantes pour déterminer les structures anatomiques néanmoins
leur résolution pour les structures vasculaires n’est pas élevée.
A partir d’images obtenues en travaillant sur des angiographies en acquisition 3D du
service de neuroradiologie de l’hôpital Laennec ainsi que sur des images de fusions entre des
IRM pondérés T1 et des angiographies en acquisition 3D fournis par le professeur Desal, j’ai
cherché à corréler l’anatomie à la clinique.
Les images sont obtenues à partir d’angiographies en acquisition 3D en reconstruction
MIP avec un contraste élevé (20mm).
[Cliché 1] Angiographie acquisition 3D en reconstruciton MIP
Avant
Droite
Artère
choroïdienne
antérieure
Artère cérébrale
postérieure
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[Cliché 2] : Angiographie acquisition 3D en reconstruciton MIP
Avant
Droite
Artère
choroïdienne
antérieure
Artère cérébrale
postérieure
En fusionnant une angiographie (acquisition 3D en reconstruciton MIP) à une IRM de
pondérant T1, on obtient des images associant la résolution parenchymateuse de l’IRM à la
résolution vasculaire de l’angiographie
[Cliché 3] Image axiale de fusion entre une IRM pondéré T1 et une angiographie
d’acquisition 3D
Artère
cérébrale
postérieure
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[Cliché 4] Image axiale de fusion entre une IRM pondéré T1 et une angiographie
d’acquisition 3D
Artère cérébrale
postérieure
Artère
choroïdienne
antérieure
[Cliché 5] Image axiale de fusion entre une IRM pondéré T1 et une angiographie
d’acquisition 3D
Artère
choroïdienne
antérieure
Artère cérébrale
postérieure
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D) Corrélation avec la clinique
Syndrome amnésique temporal [21] [22]
Les parties médianes des lobes temporaux sont sensibles à beaucoup d’agressions
cérébrales parmi lesquelles :
-
ischémie
anoxie
anomalie métabolique
crise d’épilepsie
infection virale
maladie démentielle.
Nous savons également depuis longtemps que des troubles de la mémoire sont une
conséquence majeure de dommages affectant cette région du cerveau (Sommer 1888,
Uchimura 1928).
Une des premières études d’amnésie consécutive à une atteinte du lobe temporale est
celui de Kohnstamm (1927), qui a décrit un syndrome amnésique chez un soldat qui avait
souffert d’un empoisonnement au monoxyde de carbone, mais pour la plupart des
scientifiques et des cliniciens, cette association est connue grâce aux caractéristiques avec le
cas : H.M
En 1953, H.M âgé de 23 ans a été opéré par le neurochirurgien William Scoville. H.M
souffrait de crises d’épilepsie intraitables et on considéra que la lobectomie temporale était la
seule option thérapeutique. Résection bilatérale de l’uncus, de l’amygdale et des structures
parahippocampiques
.
L’anoxie est la cause la plus connue de l’amnésie du lobe temporal. Elle apparait
fréquemment dans différentes situations cliniques
-
arrêt cardiaque
-
athérosclérose
-
empoisonnement au CO, accident consécutif à une anesthésie, suicide manqué par
pendaison.
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Une région particulière à l’hippocampe, CA1 est davantage prédisposée aux
détériorations ischémiques (Auer, Jensen et Whishaw 1989). Une nécrose sélective de CA1
consécutive à une ischémie a été reliée à une libération de glutamate, provoquant une mort
neuronale en agissant sur des récepteurs N methyl-D-aspartate (NMDA). On pense que ces
récepteurs jouent un rôle essentiel dans la potentialisation à long terme, processus que l’on
considère comme centralement impliqué dans la consolidation mnésique. Le CA1 possède
une quantité plus élevée de récepteurs NMDA et cela peut expliquer la sensibilité sélective de
ces secteurs aux atteintes ischémiques (Auer et Al 1989).
Résumé
Les patients souffrant de lésions principalement bilatérales dans les régions temporales
médianes, dues à d’autres causes que celle de l’encéphalite herpétique, ont régulièrement
présenté un syndrome amnésique très important.
Ce syndrome est caractérisé par
-
un déficit antérograde sévère
-
une amnésie rétrograde variable.
-
des tests de mémoire immédiate et à court terme, normaux.
-
Des déficits de mémoire sémantique sont parfois observés.
L’asymétrie des lésions peut avoir aussi pour conséquence des déficits spécifiques
selon le matériel à mémoriser. Des dysfonctionnements frontaux ne sont pas notés de manière
typique dans les amnésies du lobe temporal. Les déficits associés les plus significatifs sont
une perte du sens olfactif et des difficultés perceptives, ces dernières se présentant la plupart
du temps chez des patients victime d’une occlusion de l’ACP.
A cause de leur localisation, les occlusions de l’ACP peuvent entraîner des déficits du
champ visuel associés à l’amnésie et il faut garder leur présence en mémoire lors de
l’évaluation de ces patients.
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Ictus amnésiques
Les ictus amnésiques ne sont pas des syndromes amnésiques au sens stricto sensu
puisqu’ils ne sont pas permanents. Les causes de ces ictus demeurent aujourd’hui encore
incertaines. Néanmoins ils correspondraient également à des dysrégulations métaboliques de
ces régions
Deux exemples illustrent encore la sensibilité sélective de la région temporale
médiane. Mumenthaler, Kaeser, Meyer et Hess (1979) ont noté des exemples d’ictus
amnésique chez de nombreux patients qui avaient pris du clioquinol pour combattre une
diarrhée contractée pendant des vacances. Une recherche ultérieure a montré que le clioquinol
avait des effets néfastes sur l’hippocampe.
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6) Conclusion
L’hippocampe est un organe pair complexe à l’interface entre le lobe limbique et temporal
situé autour du mésencéphale d’abord difficile, rendant les chirurgies par voie d’abord médial
du lobe temporal compliqué.
Il a fait l’objet de nombreuses études à la fois sur le plan anatomique et fonctionnel.
L’hippocampe est formé de trois structures orientées antéropostérieurement que sont la tête, le
corps et la queue.
La vascularisation artérielle de l’hippocampe dépend de deux troncs artériels d’après
Stephens and Stilwell 1969 :
-
l’artère cérébrale postérieure
-
l’artère choroïdienne antérieure.
De ces deux troncs vont naitre pour chaque hippocampe une artère hippocampique antérieure,
une moyenne et une postérieure :
·
·
Les artères hippocampiques moyennes et postérieures vascularisent le corps et la
queue.
Les artères hippocampiques antérieures vascularisent la tête et l’uncus.
L’hippocampe est en contact avec de nombreuses régions du cerveau par le biais de deux
voies
·
Voie polysynaptique qui prime dans la mémoire épisodique et spatiale
·
Voie directe qui prime dans la mémoire sémantique
L’organisation particulière des vaisseaux associés à la grande sensibilité de certains
territoires de l’hippocampe à l’hypoxie, anoxie par une concentration élevée de récepteur
NMDA
La clinique qui en découle est variée mais on distingue deux grands cadres
syndromique
-
Le syndrome amnésique caractérisé par un déficit antérograde sévère, une amnésie
rétrograde variable et des tests de mémoire immédiate et à court terme, normaux.
-
L’ictus amnésique dont les causes ne sont pas encore totalement connues, mais qui
serait probablement du à des dérèglements des systèmes précédemment évoqués
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6) Bibliographies
[1]BERGSON (nature et mémoire)
[2] BROCA sur la circonvolution limbique et la scissure limbique « bulletin de la
société d’anthropologie de Paris » 1877
[3] STEPHENS and STILWELL 1969
[4]DUVERNOY H: The human hippocampus 2005:
[5] FELTEN et SHELTY : atlas de neuroscience humaine de Netter 2011
[6] KLINGER 1948
[7] VOGT and VOGT 1937
[8] POIRIER et CHARPY (1921)
[9] GIACOMINI (1884)
[10] RILEY (1960)
[11 LORENTE DE NO (1934)
[12] SALAMON Atlas de vascularisation artérielle du cerveau chez l’homme 1971
[13] CARPENTER (1954)
[14] GASTAUT et LAMMERS (1961)
[15] MARINKOVIC
[16] GOUAZE, SALAMON, LAZORTHES Vascularisation et circulation de
l’encéphale 1976 :
[17]MULLER et SHAW 1965
[18] HUANG and WOLF 1974
[19] AMARAL, INSAUTI; the hippocampal formation in the human nervous system p
711-715
[20] DEVINSKI and LUCIANO 1993
[21] BRENOT JAFFARD ZAVIALOFF: La mémoire tome 1, mémoire et
cerveau 1989:
[22] PARKING, LENG L’amnésie en question : neuropsychologie du syndrome
amnésique 1996 :
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Vascularisation de l’hippocampe et sa clinique
Objectif
Cette étude a pour ambition de faire le point sur les connaissances actuelles concernant
l’hippocampe et sa vascularisation et de les corréler d’une part avec les différents outils
d’imagerie et d’autre part avec la clinique.
Matériel
Trois tête dont une sur un sujet formolé ont été disséquées.
La première sur un sujet formolé pour étudier les rapports anatomiques de
l’hippocampe
La seconde sur le sujet formolé a permis d’étudier la vascularisation de l’hippocampe
La dernière pièce a été congelée puis découpé avec une scie électrique selon des plans
de référence définit par SALAMON
Résultats
La vascularisation artérielle de l’hippocampe est assurée par deux troncs artériels,
l’artère cérébrale postérieure et l’artère choroïdienne antérieure. Ces deux artères vont
participer à la formation de trois artères hippocampiques
-
L’artère hippocampique antérieure
-
L’artère hippocampique moyenne
-
L’artère hippocampique postérieure
La vascularisation veineuse est assurée par la veine basale qui draine deux arches
veineuses superficielles formées par les veines superficielles de l’hippocampe
-
arche veineuse du sillon fimbriodenté
-
arche veineuse du sillon hippocampique superficiel
Conclusion
Les résultats de ce travail sont en adéquation avec les travaux déjà réalisés par de nombreux
auteurs. La vascularisation de l’hippocampe notamment la vascularisation artérielle est
soumise à de nombreuses variations.
Mots clés : hippocampe, vascularisation hippocampique, syndrome amnésique bitemporal
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