Le mouvement volontaire et la plasticité cérébrale

Le mouvement volontaire et la plasticité cérébrale
!PLAN
Le mouvement volontaire : du cortex cérébral à la moelle
épinière
A) Les aires motrices : des régions corticales spécialisées dans la
motricité volontaire
obs. : imagerie cérébrale d’une personne en mouvement faisant apparaître des
zones activées = aires motrices
obs. : stimulation de ces zones cérébrales = déclenchement d’un mouvement
particulier. Ex. : mouvement involontaire des doigts après stimulation corticale
carte motrice et homonculus : aire motrice divisée en zones spécialisées dans un
mouvement particulier
pathologies : lésions corticales post-traumatisme et maladies génétiques. Ex. :
apraxie et maladie de Parkinson
B) Le cheminement du message nerveux moteur : du cerveau au
motoneurone en passant par la moelle épinière
obs : lésions de la moelle épinière = impossibilité de se mouvoir volontairement. Ex. :
paraplégie et tétraplégie
cortex gauche contrôlant les mouvements des membres à droite (et vice-versa)
message nerveux moteur : neurones corticaux (à gauche) contactant les
motoneurones (à droite) de la moelle épinière
Transition : le mouvement volontaire est une commande qui naît dans une région
spécialisée et précise du cerveau : l’aire motrice. Celle-ci contrôle des mouvements précis
grâce à la projection de neurones jusque dans la moelle épinière. Les motoneurones
intègrent alors les messages nerveux et les transmettent aux muscles.
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La commande motrice : l’intégration des informations
nerveuses par le motoneurone
A) Le motoneurone : un neurone recevant de nombreuses
informations
nombreuses connexions entre neurones cérébraux et motoneurones : différents
messages nerveux possibles
autant de synapses existantes
B) L’intégration des informations nerveuses : les rôles des synapses
excitatrice et inhibitrice
synapses excitatrices et/ou inhibitrices agissant sur un motoneurone
une synapse n’est généralement pas suffisante pour produire un PA post-synaptique
sommations spatiale et temporelle des messages nerveux arrivant au
motoneurone
C) Motoneurone et fibre musculaire
un muscle = plusieurs motoneurones
un motoneurone = plusieurs fibres musculaires
une fibre musculaire = un unique motoneurone
contraction de la fibre dépendante de l’intégration nerveuse réalisée par le
motoneurone
Transition : le mouvement volontaire est basé sur l’intégration nerveuse de nombreux
message par les motoneurones. Ceux-ci peuvent produire ou non des PA en sommant
toutes les activités synaptiques qu’ils subissent. Ces PA permettront la contraction de
plusieurs fibres musculaires.
Motricité et plasticité cérébrale : évolution et récupération
des capacités motrices
A) La plasticité des aires motrices cérébrales
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obs. : différences anatomiques naturelles entre deux individus
obs. : activations corticales d’intensité et de localisation différentes entre deux
individus lors d’une même tâche
motricité : fonction cérébrale plastique (comme la vision)
B) L’évolution des aires motrices cérébrales : développement,
apprentissage, entraînement et récupération
contribution de l’inné : part de la génétique dans la réalisation de mouvements. Ex. :
un bébé capable de se mouvoir
contribution de l’apprentissage : amélioration de la rapidité, de la dextérité, etc. Ex. :
violoniste
récupération post-traumatique de la motricité par rééducation. Ex. : après un
accident vasculaire cérébral (AVC)
mécanismes de la plasticité : activation de nouvelles zones corticales, régénération
de l’axone et production de nouveaux neurones par des cellules souches cérébrales
C) L’évolution de la plasticité cérébrale au cours de la vie
maladies neurodégénératives. Ex. : Parkinson et perte progressive de la motricité
volontaire par dégénrescence de neurones cérébraux
production de nouveaux neurones très limitée : capital neuronal à préserver et à
entretenir
Bilan : le mouvement volontaire est une commande nécessitant la coopération entre le
cerveau (production), la moelle épinière (intégration) et les muscles (action). Cette
commande, bien que conservée chez tous les individus, est plastique : elle évolue au
cours de la vie par des processus d’apprentissage, d'entraînement mais aussi de pertes
neuronales (maladies neurodégénératives).

Le mouvement volontaire et la plasticité cérébrale
1875 - 1950
Développement de la technique d’électro-encéphalographie :
mesure l’activité électrique cérébrale par des électrodes en surface
du cuir chevelu
1896 Découverte de la radioactivité par H. Becquerel
1940 Description du phénomène de résonnance magnétique nucléaire
(RMN, cf. cours de physique)
1950 Invention de la tomographie par émission de positon (TEP) basée
sur la radioactivité d’un traceur injecté chez le patient
1968
Invention de la technique de magnéto-encéphalographie (MEG) qui
permet de mesurer le champ magnétique induit par l’activité
électrique cérébrale
1973
Invention de la technique d’imagerie par résonance magnétique
(IRM) anatomique : permet de visualiser la structure interne in vivo
du cerveau
1992 Invention de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle
(IRMf) : permet de visualiser les zones activées du cerveau
2007 Invention de la technique du « Brainbow », une méthode génétique
de coloration de chaque neurone
!HISTOIRE DES SCIENCES

Le mouvement volontaire et la plasticité cérébrale
!SCHÉMAS
Aire et carte motrices corticales cérébrales
Au niveau du cortex cérébral, des expériences de mesure d’activité cérébrale et de stimulations ont
permis d’identifier des zones spécifiques de mouvements. C’est ainsi qu’on est capable de représenter
la carte motrice cérébrale par un homonculus moteur où chaque partie du corps est associée à une
partie de l’aire motrice.