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5.4. Subdivision fonctionnelle

1. Régions sensorielles

2. Régions motrices

3. Régions associatives

4. Matière blanche et fibres de projection

5. Voies corticofuges et boucles cortico-corticales

Nom fonctionnel Lobe Aire de Broadman Cortex moteur primaire

frontal 4

Aire de Brocca frontal 44,45 Aire oculomotrice frontal 8 Aires prémotrices Cortex prémoteur Frontal 6,8

Aire motrice supplémentaire

Frontal Partie de 6

5.4.2. Régions motrices

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Interviennent dans la programmation et l’exécution du mouvement volontaire

Lésion de l’AMP : plus de mouvements volontaires des muscles distaux

Lésion des aires prémotrices : déficits de mouvements complexes; pas de stratégie motrice appropriée à la situation (chez l’homme apraxies motrices)

Stimulation AMP : mouvement limitéà un petit territoire

Stimulation aires prémotrices : mouvements complexes, bilatéraux.


5.4.2. Régions motricesLa stimulation électrique du cortex a permis de mettre en évidence le cortex moteur primaire dans le gyrus précentral chez le chien (Fritsch et Hitzig,1870), puis le singe macaque (Ferrier, 1873) et le gorille (Sherrington,1901).

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Premières expériences chez l‘homme vers 1940 avec les travaux de Penfield et collaborateurs.

Naissance de l’homonculus moteur


- Certaines cellules pyramidales du l’AMP codent la direction de la force exercée et d’autres l’intensité de la force ou les changements de force (vitesse des mouvements)

- Les neurones de l’AMP commandent le plus souvent plusieurs muscles- La direction des mouvements est codée par des groupes de cellules pyramidales et

non par des cellules individuelles- Les neurones de l’AMP reçoivent directement et/ou indirectement des influx nerveux

sensoriels générés au cours du mouvement- La lésion de l’AMP se traduit par une faiblesse musculaire, une impossibilité de réaliser

certains mouvements

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Aires prémotrices reçoivent des influx en provenance de régions sensorielles multimodale (Cx pariétal postérieur). Elles sont impliquées dans la programmation de mouvements complexes dirigés vers un but et la représentation spatiale des segments corporels

Aires prémotrices : préparation du mouvement et programmation des mouvements complexes.


A: defensive-like posture of face. B: hand to mouth. C: manipulation-like shaping of fingers(precision grip) and movement of hand to central space. D: outward reach with hand opened as if shaping to grasp. E: climbing- or leaping-like posture involving all four limbs.

Travaux de Grazianoet coll, ~2005)

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5.4.3. Régions associatives


Elles reçoivent et analysent des signaux provenant de multiples régions du cortex et des structures sous-corticales.

vIntégration de signaux sensoriels multimodauxvPlanification du mouvementvFonctions cognitivesvMémoirevComportement émotionnelvMotivation

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Structures limbiques organisées en anneau autour du tronc cérébral

Ø Responsables de l’organisation des comportements instinctifs fondamentaux et de l’expression des émotions et des motivations, assurant la protection de l’individu et la survie de l’espèce.• vivre (motivations alimentaires)• survivre (combattre ou fuir)• se reproduire

Ø Également siège de la mémoire

Ø En relation avec l�hypothalamus

Cortex orbitofrontal (11)

Cortex parahippocampique (28)et infratemporal (38)


Stimulation des noyaux du

septum génératrice de sensations de plaisir ou de satisfaction

Stimulation du noyau amygdalien génératrice de comportements d�agressivité (combat) ou de

crainte (fuite). N amyg. impliqué ds reconnaissance des visages, prosodie affective

Structures mnésiques = Cortex

cingulaireamygdale,

fornix,hippocampe,

corps mammilaire

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Lobotomie préfrontale se traduit par - des changements de comportement émotionnel, - association d’idées réduite, - difficultés d’apprentissage de nouvelles connaissances, - réactions stéréotypées, - manque d’initiative, - comportement irresponsable, - altération de la conscience sociale

Expérience de Jacobsen (1935) sur deux chimpanzés. Mise en évidence de la zone de mémoire de travail dans le lobe préfrontal

5.4.3. Régions associativesLes aires PTO intègrent des signaux sensoriels multimodaux (visuels, auditifs, somatosensoriels)

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5.4.3. Régions associativesLes aires PTO intègrent des signaux sensoriels multimodaux (visuels, auditifs, somatosensoriels).

Selon sa localisation, la lésion des lobes pariétaux peut se traduire par :

q agnosie (incapacité de reconnaître les objets en particulier par le toucher= astéréognosie)q aphasieq confusions gauche droiteq dysgraphie (difficulté à écrire) et agraphie (incapacité à écrire)q dyscalculie (incapacité à calculer)q incapacité de déplacer volontairement le regardq difficulté à guider visuellement un mouvement (ataxie optique)q déficit de perception de l’espace controlatéral (héminégligence) ou d’une partie du corps (agnosie spatiale)q apraxie (déficit de coordination des mouvements complexes lors d’une tâche)q déficit de reconnaissance de l’intonation, l’intensité, et la composante émotionnelle des phrases alors que les mots sont compris


Syndrome d�héminégligenced�après Hecaen, G. Lanteri-Laura. Les fonctions du cerveau.Masson (Edt.), 1983

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NB : latéralisation

Les deux hémisphères ne sont pas symétriques sur le plan fonctionnel (et un peu anatomique)

Notion de spécialisation et de latéralisation

Exemple le plus frappant : langage : aires du langage (Broca & Wernicke) situées dans l’HG chez >95% des droitiers. Plus variable chez gauchers (moins de latéralisation). Egalement différences hommes-femmes

Lésions ou ablation de l’aire Broca chez l’enfant ou AVC, l’HD peut prendre le relais.

Rôle probable de la testostérone aux premiers stades de la vie extra utérine sur l’asymétrie cérébrale

NB : latéralisation

Langage parlé et écrit

Compétences numériques et scientifiques

Capacité à utiliser et comprendre le langage des signes

Raisonnement

Compétences musicales et artistiques

Perception spatiale

Reconnaissance des visages et du contenu

émotionnel des expressions faciales

Prosodie

Images mentales

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5.4.4. Matière blanche et communication

Fibres commissurales(entre régions homologues)

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Fibres d�association(entre lobes)


Reconstruction de faisceaux d’axones en DTI (Imagerie du Tenseur de Diffusion) basée sur le principe d’anisotropie/isotropie du mouvement des molécules d’eau (direction de diffusion)

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5.4.5. Voies corticofuges et boucles corticocorticales

Aires sensorimotrices

Tronc cérébral

Moelle épinière

Voies descendantesFibres de projections

descendantes

5.4.5. Voies corticofuges et boucles corticocorticales

Cortex cérébral (aires sensorimotrices)

Tronc cérébral

NGC

Cervelet

Thalamus

Moelle épinière

MusclesConséquences sensorielles

du mouvement

Extrap

yram

idal

Pyramidal

SNC

SNP

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