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IV. Les voies descendantes du cortex moteur

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Muscles squelettiques

Mn αInterneuronesspinaux

Circuits spinaux

Systèmes descendants

Cortex moteur

Centres du tronc cérébral

Cervelet

Ganglions de la base

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En plus du TC, le cortex moteur constitue l’autre source majeure de

contrôles moteurs descendants

Le cortex moteur est assimilé aux aires corticales 4 et 6 de Brodmann

Aire 4 = cortex moteur primaire = aire M1

Aire 6 = Aire Pré Motrice (APM) ou cortex prémoteur et Aire Motrice Supplémentaire (AMS)

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L’aire 4 est située au niveau du gyrus

précentral, juste en avant du sillon central

(sillon de Rolando),

L’aire 6 s’étend immédiatement en avant de l’aire 4

(APM, en position latérale, AMS en

position plus médiane)Vue latérale

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Section passant par le gyrus précentral montrant l ’organisation somatotopique du cortex moteur

Les régions qui contrôlent les muscles de la face sont situées sur la face

latérale de l ’hémisphère,Les régions qui contrôlent le membre inférieur sont situées sur la face

médiane

Chaque point de sa surface commande la contraction d’un muscle

particulier, toujours situé dansl’hémicorps controlatéral.

Le cortex moteurIaire contient une

représentation topographique de la

musculature du corps.

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les représentations des parties du corps dotées d ’un contrôle moteur précis (comme les mains ou la face) occupent une superficie plus grande

que celles qui font l ’objet d ’un contrôle moteur moins fin (comme le tronc)

La carte motrice (Cf. Penfield) présente les mêmes disproportions dans la représentation du corps que

la carte somesthésique du gyrus précentral :

Mais tous les muscles ne sont pas équitablement représentés

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Représentation disproportionnée des diverses musculatures du

corps

Un muscle est d’autant mieux représenté sur le cortex moteur

- qu’il est richement innervé : unités motrices en grand nombre, peu de fibres musculaires par Mnα,

- qu’il est impliqué dans des mouvements fins et précis

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L’aire corticale 6 comporte 2 types de représentations somatotopiques :

- une dans la région latérale : APM

- une dans la région médiane : AMS

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Pour être efficace, la stimulation électrique de ces zones doit être plus importante que pour M1

il existe plusieurs synapses entre la région stimulée et l’effecteur

Les contractions produites sont rudimentaires / à celles de M1

mise en jeu de plusieurs articulations

des mouvements complexes organisés

programme moteur

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La stimulation de lLa stimulation de l’’aire 4 aire 4

des contractions musculaires isolées

En rEn réésumsuméé ::

La stimulation de lLa stimulation de l’’aire 6 aire 6

exécution d’un programme moteur définissant un mouvement organiséLa stimulation de lLa stimulation de l’’aire 6 en cas de laire 6 en cas de léésion de lsion de l’’aire 4aire 4

Pas de mouvementAPM et AMS sont porteuses dAPM et AMS sont porteuses d’’un programme un programme

moteur qumoteur qu’’elles transmettent elles transmettent àà M1 qui exM1 qui exéécute le cute le mouvementmouvement

Ces 3 aires sont hiCes 3 aires sont hiéérarchisrarchisééeses

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On admet gOn admet géénnééralement que lralement que l’’aire aire prpréémotrice motrice intervient dans la planification ou la intervient dans la planification ou la

programmation des mouvements programmation des mouvements

tandis que ltandis que l’’aire 4 en raire 4 en réégit lgit l’’exexéécutioncution

Comment ces aires agissent-elles sur les noyaux moteurs de la moelle épinière et

du tronc cérébral?

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Ces aires sont Ces aires sont àà ll’’origine :origine :

De voies motrices impliquDe voies motrices impliquéées dans le contres dans le contrôôle le du mouvement volontairedu mouvement volontaire et qui mettent en relation le cortex avec les structures motrices basses controlatérales

- soit directement : voie cortico-bulbaire et voiecortico-spinale,

- soit en impliquant un relais : le NR (voie cortico-rubro-spinale)

De voies impliquDe voies impliquéées dans le ajustements es dans le ajustements posturaux dposturaux d’’accompagnementaccompagnement (ex. voie cortico-réticulo-spinale)

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Les projections du cortex moteur vers la moelle Les projections du cortex moteur vers la moelle ont leur origine dans les neurones pyramidaux ont leur origine dans les neurones pyramidaux

de la couche V du cortexde la couche V du cortex

11--La voieLa voie corticocortico--bulbairebulbaire

Les axones des neurones pyramidaux se terminent dans le bulbe rachidien au niveau des noyaux moteurs contralatéraux des nerfs crâniens.

Cette voie contrôle la motricité volontaire des muscles de la face

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22--Voie Voie corticocortico--spinalespinalevoie la + longue et quantitativement la +

importante (106 axones)

2/3 des axones proviennent des aires corticales 4 et 6 du lobe frontal : le cortex moteur

1/3 proviennent notamment des aires somesthé-siques et du lobe pariétal

Ils se distribuent à l’ensemble de la substance grise de la moelle épinière, selon leur aire corticale

d’origine :

Composante motrice (origine M1)

Composante somatosensorielle (origine S1)

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Cortex divisé en lobes :

Lobe frontal Lobe pariétal

Lobe occipital

Lobe temporal

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Organisation fonctionnelle du cortex cOrganisation fonctionnelle du cortex céérréébralbral

Avant ↔ Arrière

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- prend l’allure d’1 pyramide qui s’étend à la surface ventrale du bulbe système pyramidale

- Au niveau de la région ventrale du bulbe rachidien (à la jonction bulbe-ME),

le FCS croise le plan médian décussation des pyramides

Il chemine alors dans la corne latérale de la ME le FCSL

Le Faisceau Cortico-Spinal formé à partir

de ces axones :- passe par la capsule interne, traverse le mésencéphale et le pont,

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Le Cx moteur D commande la partie G du corps et le Cx moteur G commande la partie D du corps

Les axones du FCSL se terminent dans la partie dorso-latérale de la corne ventrale et dans la zone intermédiaire

sur les Mn et interneuronesqui commandent les muscles distaux et proximaux avec une prédominance pour les muscles fléchisseurs.

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Certaines fibres (1/3) du FCS ne décussent pas dans les pyramides bulbaires,

elles descendent le long de la ME ipsilatéralement, dans le quadrant ventral.

elles forment le FCSV

Elles croisent le plan médian au sein même de la ME juste avant de pénétrer dans leurs noyaux moteurs cibles :

situés dans la partie ventrale et médiane de la ME

elles innervent les muscles axiaux

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Ces données anatomiques confirment la prépondérance du contrôle cortical de la musculature distale et proximale sur

la musculature axiale.

FCSV

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Les aires motrices agissent sur les Mnα,

le plus souvent par le biais d’interneurones.

Mais il existe aussi des connexions monosynaptiques notamment avec la musculature distale.

Les aires motrices agissent aussi sur les Mnδ

Pour que le mouvement soit possible (bien que le réflexe myotatique soit chargé d’empêcher les variations de longueur du muscle),

il faut activer les Mnα et les Mnδ afin de modifier le point de consigne du réflexe myotatique, c’est à dire la longueur à laquelle le réflexe myotatique se doit de maintenir le muscle.

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Les axones des cellules pyramidales émettent des collatérales vers :

- les cellules d’origine d’autres voies descendantes du groupe latéral (rubro-spinale) et du groupe médian (réticulo-spinale)

Voie cortico-rubro-spinale,collatérales d’axones cortico-spinaux sur

les cellules d’origine de la voie rubro-spinale (NR ipsilatéral, cf. voies

descendants du TC : groupe latéral)

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CortexCortex moteur

N Réticulaires

N Vestibulaires et TectumN Rouge

Système ventro-médian

Système moteur latéral

Moelle épinière

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Les axones des cellules pyramidales émettent des collatérales vers :

- Les cellules d’origine d’autres voies descendantes du groupe latéral (rubro-spinale) et du groupe médian (réticulo-spinale)-Des cellules de relais des voies ascendantes (Thalamus, noyaux des colonnes dorsales)

-Des groupes cellulaires entrant dans des boucles internes passant par le cervelet

Fonction sensorimotrice des axones corticospinauxpar le bais des terminaisons supraspinales

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Les lLes léésions des aires motrices corticales et des voies CS sions des aires motrices corticales et des voies CS provoquent des dprovoquent des dééficits moteurs caractficits moteurs caractééristiquesristiques

Les lésions avant la décussation déficits moteurs controlat.

Les lésions après la décussation déficits moteurs ipsilatéraux(si lésion FCSL ou RS) ou controlatéraux (si lésion FCSV)

Lésion aire M1 ou FCS paralysie flasque controlatérale avec disparition des mouvements volontaires suivie d’une récupération partielle : les mouvements fins restent impossibles. Le déficit dépend de l ’étendue de la lésion et de la zone lésée (somatotopie)

Lésion APM disparition des mouvements complexes (apraxie)

Lésion AMS disparition de la coordination posture-mouvement et de la coordination bilatérale

M1 = organe de transmission dM1 = organe de transmission d’’une commande une commande programmprogramméée du mouvement, commande qui lui est e du mouvement, commande qui lui est

transmise par ltransmise par l’’APM et lAPM et l’’AMSAMS

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Le signe de BabinskiLe signe de Babinski (1896)

Chez un sujet sain, le fait de gratter avec un stylet la plante du pied, des orteils au talon flexion des orteils

En cas de lésion de la voie cortico-spinale dorsiflexion des orteils (redressement des orteils en éventail)

ce réflexe d ’extension plantaire est normalement inhiber par la voie cortico-spinale

Chez le nouveau né, ce signe existe, car la voie cortico-spinale est immature à la naissance

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Conclusion Chapitre IIIConclusion Chapitre III

Le niveau segmentaireLe niveau segmentaire

Est représenté par les réseaux segmentaires de la ME qui engendrent des « programmes médullaires spécifiques »(réflexes myotatique, myotatique inverse, de flexion et d’extension croisée…)

La ME a une action intégrative puisqu ’elle fournit une réponse appropriée en tenant compte de la totalité des informations qui convergent vers elle réponses graduées

Les réflexes sont parfois très élaborés tel le réflexe de locomotion la ME peut exciter les extenseurs et les fléchisseurs selon le rythme et l’enchaînement nécessaire aux mouvements normaux de la locomotion.

Marchez vous tout le temps et à la même vitesse?

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Le niveau de projectionLe niveau de projection

Régit les différents segments de ME.

Il comprend les aires motrices corticales et les noyaux moteurs du TC dont les neurones se projettent vers la ME par l’intermédiaire des voies motrices principales et secondaires.

Les neurones de ces régions sont toujours activés mais ils peuvent, à partir de diverses informations (niveau d’activitéphysique, psychologique, infos sensorielles…) moduler le niveau d’excitation de Mn précis de la ME, déclenchant tout ou partie de séquence d’un comportement coordonné.

Qui décide du déclenchement ou de l’arrêt précis du mouvement? Des objectifs et des stratégies motrices?

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Chapitre IV

Le contrôle nerveux des mouvements volontaires

ou

De l’intention à l’acte

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Mouvement volontaire ?

Acte moteur conscient + ou – dirigé vers un but.

Ne nécessite pas obligatoirement un stimulus externe

Peut être l’expression d’une intention, d’une volontéaffirmée, d’une émotion, d’un désir…

Sa réponse n’a pas le caractère stéréotypé propre aux actes moteurs réflexes.

Il est perfectible par apprentissage

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Sa genSa genèèse fait appel se fait appel àà 3 processus :3 processus :

Que faire?

Identification du but à atteindre

Quels muscles? Dans quel ordre? Pendant combien de temps? Avec quelle force?

Programmation des contractions musculaires

Exécution du mouvement : indissociable de la notion de contrôle du mouvement (contexte sensoriel)

Implication de voies motrices de nombreuses structures corticales, sous corticales et de nombreuses

voies sensorielles

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I. Le cortex cérébral et l’organisation du

mouvement

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Des connexions multiples mettent en relation les Des connexions multiples mettent en relation les cellules corticales entre elles, cellules corticales entre elles, àà ll’’intintéérieur drieur d’’une mune mêême me

aire et daire et d’’une aire une aire àà une autre.une autre.

Ces relations permettent l’intégration par le cortex cérébral des informations somesthésiques et des informations motrices.

Cortex moteur :

Aire 4 : organe de transmission d’une commande programmée du mouvement transmise par l’aire 6 (APM : tactique du mouvement, AMS : coordination posture mouvement).

Comment Comment éévaluer le contexte?valuer le contexte?

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Grâce aux informations somatosensorielles, proprioceptives et visuelles qui atteignent le cortex pariétal postérieur.

Aires 3, 1, 2 et visuelles

Aire prémotrice

Aires pariétales postérieures

5 et 7

Aire motrice

Informations proprioceptives

et cutanées

Voie spino-corticale

Représentation mentale de l’image du corps et perception des relations spatiales

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Aires corticales impliquées dans le contrôle nerveux du mouvement volontaire.

Avant ↔ Arrière

Cortex préfrontal

Aire motrice primaireAire prémotrice

Aire somesthésique primaireAire pariétale postérieure

Les flèches indiquent le sens de circulation de l’information au cours de la préparatio et de la réalisation d’un acte moteur volontaire. Remarque : la plupart de ces relations sont réciproques

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Les lobes frontaux Les lobes frontaux chez l’homme jouent un rôle déterminant dans le traitement de la pensée abstraite, la prise de décision, l’anticipation sur les conséquences de

l’action

Établissent le programme moteur

(muscles, force, durée…)

Apprécient la situation, le but

à atteindre

Prend la décision sur le type

d’action à réaliser

Cortex préfrontal

Aires pariétales postérieures APM et AMS M1

Réalise l’action

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Aires corticales impliquées dans le contrôle nerveux du mouvement volontaire.

Avant ↔ Arrière

Cortex préfrontal

Aire motrice primaireAire prémotrice

Aire somesthésique primaireAire pariétale postérieure

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Pendant le mouvement :

régulation en temps réel pour ajuster les contractions grâce aux informations spino-cortico-somesthésiques

mais surtout spino-cérebello-thalamo-corticales