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Contrôle Moteur: Neuroanatomie Spinal et Central
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PSY 1048 – Neuroanatomie et neurophysiologie des systèmes Contrôle spinal du mouvement Au menu • Niveaux hiérarchiques de la commande motrice • Système moteur somatique • Motoneurone alpha • Différents types d’unité motrices • Couplage excitation-contraction • Fuseaux neuromusculaires, réflexe myotatique et motoneurones gamma • Organes tendineux de Golgi • Différents réflexes Mike le poulet sans tête Niveaux hiérachiques de la commande motrice Système moteur somatique Système moteur somatique Fibres musculaires Tendons Tissu conjonctif Système moteur somatique Humérus Cubitus Motoneurone Motoneurone nerf spinal mixte Organisation segmentaire Dilatation cervicale (C3-T1) Dilatation lombaire (L1-S3) Motoneurones alpha Motoneurone alpha « Pool » de motoneurones Unité motrice Fibres musculaires Contrôle de la contraction musculaire Motoneurones alpha Afférences des motoneurones alpha Interneurones spinaux Fuseaux neuromusculaires Motoneurones supérieurs et neurones du tronc cérébral Motoneurones alpha Différents types d’unités motrices 1. Muscles « blancs » • Poitrine de poulet • Peu de mitochondries • Métabolisme anaérobie (sans oxygène) • Se contracte et se fatiguent rapidement. • Réflexe de défense et de fuite • En grand nombre dans bras de l’homme Sous-diviser les muscles blancs en 1.1- fibres rapides et fatigables 2.2- fibres rapides et résistantes à la fatigue 2. Muscles « rouges » • Cuisse de poulet • Beaucoup de mitochondries et d’enzymes spécialisées • Métabolisme oxydatif énergétique • Se contractent lentement sans fatigue • Principalement dans les muscles antigravitaires des membres On retrouve parfois les 3 types de fibres musculaires dans 1 muscle. Mais 1 unité motrice innerve seulement 1 type de fibre musculaire. Différents types d’unités motrices Différents types d’unités motrices La maladie de Lou Gehrig Sclérose latérale amyotrophique (SLA) Couplage excitation-contraction Structure des fibres musculaires Myofibrilles Tubules T Réticulum sarcoplasmique Sarcolemme Couplage excitation-contraction Retour au repos par la pompe Sarcoendoplasmic Reticulum Calcium ATPase (SERCA). Intérieur du réticulum sarcoplasmique Canal calcique Tétrade de canaux calciques Cytosol Intérieur de la tubule T Strie Z fins Sarcomère épais Strie Z Bases moléculaires de la contraction Proprioception à partir des fuseaux neuromusculaires Fibres sensorielles Ia Interneurones spinaux Fuseaux neuromusculaires Motoneurones supérieurs et neurones du tronc cérébral Motoneurones alpha Fuseau neuromusculaire Capsule fibreuse Afférences sensorielles primaire Réflexe myotatique Axone Ia Réflexe rotulien L2-L3 Quadriceps Motoneurone alpha Tendon du quadriceps Fuseau neuromusculaire Motoneurone alpha Motoneurones gamma Motoneurone gamma Fibres musculaires extrafusales Fibres musculaires intrafusales Motoneurone gamma Motoneurones gamma Boucle gamma/coactivation α-γ https://www.youtube.com/watch?v=NfXrXolWkEw Proprioception à partir des organes tendineux de Golgi Réflexe de l’organe tendineux de Golgi Organe tendineux de Golgi Axone Ib Interneurone inhibiteur Ib Motoneurone alpha Inhibition réciproque Interneurone inhibiteur Axone Ia Fuseau neuromusculaire Biceps Motoneurones alpha Triceps (antagoniste) Réflexe de retrait Motoneurones alpha Ischio-jambier (fléchisseur) Fibre A delta Interneurones excitateurs Réflexe d’extension croisée Générateur spinal des programmes moteurs de la locomotion PSY 1048 – Neuroanatomie et neurophysiologie des systèmes Contrôle central du mouvement Plan • Niveaux hiérarchiques de la commande motrice • Système latéral : – voie corticospinale et faisceau rubrospinal • Système ventromédian : – faisceau vestibulospinal, faisceau tectospinal – faisceaux réticulospinaux (pontique et bulbaire) • Cortex moteur • Boucle motrice des ganglions de la base • Boucle motrice du cervelet Niveaux hiérachiques de la commande motrice Niveau supérieur • stratégies motrices • sélection de mouvement Niveau intermédiaire définition des paramètres du mouvement Niveau inférieur exécution du mouvement Voies motrices descendants Latérales et VentroMédiales Faisceau réticoluspinal bulbaire Faisceau réticoluspinal pontique Voie rubro spinale Voie cortico spinale Voies réticulo spinales Formation réticulée Musculature distale Sous contrôle du Cortex Cérébral Voies vestibulospinale et tectospinale Colliculus supérieur et noyaux vestibulaires Posture et Locomotion Sous contrôle du Tronc Cérébral 4 et 6 mais aussi aires SS Système latéral Voie/faisceau Corticospinale/pyramidale Capsule interne Mésencéphale Pédoncule cérébral Bulbe Pyramide bulbaire Décussation pyramidale Moelle épinière Système latéral Voie Rubrospinal Cortex moteur 2 Mésencéphale Décussation au niveau du pont Noyau rouge droit 3 Bulbe Pyramide bulbaire 4 Moelle épinière Faisceau réticoluspinal bulbaire Faisceau réticoluspinal pontique Signe de Babinski Lésions de la partie inférieure du système moteur Parésie : lésion partielle -> faiblesse musculaire Paralysie : lésion importante -> perte de mouvement d’un segment de membres Hémiplégie : paralysie seulement d’un côté du corps. Paraplégie : paralysie des membres inférieurs. Quadriplégie : paralysie des quatres membres. Aréflexie : lésions importantes -> perte des réflexes spinaux Lésions de la partie supérieure AVC (CM ou tronc cerebral) Immédiatement après la lésion : choc spinal : hypotonie, aréflexie et paralysie. Quelques jours après lésion : quelques réflexes reviennent. spasticité : hypertonie et hyperréflexie. Système ventromédian: Faisceau Vestibulospinal Projections bilatérales • Sur la moelle épinière au niveau cervical muscles du cou et du dos Noyaux vestibulaires • Bulbe Pyramide bulbaire Moelle épinière Maintien de la tête en position correcte par rapport aux épaules pendant que le corps se déplace dans l’espace Projection ipsilatéralement • Jusqu’au niveau lombaire de la moelle épinière. • Maintien de l’équilibre et de la posture. Système ventromédian: Faisceau Tectospinal Colliculus supérieur Décussation rapide • L’information visuelle (dont certaines directement de la rétine) mais aussi auditive et somatosensorielle • Carte de l’environnemnent Bulbe 2 • Capable d’orienter les yeux vers un endroit « d’intérêt » dans l’environnement. Pyramide bulbaire Moelle épinière 3 • muscles du cou • partie supérieure du tronc • épaules Faisceau réticoluspinal bulbaire Faisceau réticoluspinal pontique Cortex moteur Système ventromédian: Faisceaux Réticulospinaux Faisceau réticoluspinal bulbaire Faisceau réticoluspinal pontique Cervelet Pont Formation réticulaire pontine Formation réticulaire bulbaire Bulbe Moelle épinière Action facilitatrice sur les réflexes antigravitaires Effet inverse libère les muscles antigravitaires Aucun des deux ne décusse. Donc des efférences ipsilatérales. APM Sillon central Cortex pariétal postérieur Cortex moteur AMS Cortex préfrontal Aire 4 M1/Aire motrice primaire/Gyrus précentral Aire 6 APM/Aire Pré Motrice AMS/Aire Motrice Supplémentaire Cortex moteur http://www.youtube.com/watch?v=mwDFR5FFBa0 Efférences Afférences et efférences de M1 Cellules pyramidales de la couche V (cellules de Betz) Afférences Régions corticales surtout l’aire motrice 6 e les aires somatosensorielles 1, 2, 3a et 3b Thalamus une partie du noyau ventrolatéral: VLc Humérus Cubitus Codage du movement dans M1 Codage du mouvement dans M1 Codage du mouvement dans M1 Cortex moteur APM APM AMS AMS Cortex Cortex préfrontal préfrontal Sillon Sillon central central Cortex Cortex pariétal pariétal postérieur postérieur Aire 6 • stimulations électriques • mouvements complexes bilatéralement Même genre d’action, groupes différents AMS • muscles distaux • voie corticospinale APM • muscles proximaux • voies réticulospinales Neurones de l’aire prémotrice Planification du mouvement Attention! • Aires préfrontales • Aires pariétales postérieurs Prêt! Aire 6 (AMS et APM) Partez! Aire 4 Neurones miroirs Aire 6 Boucle motrice des ganglions de la base striatum - > globus pallidus interne Ganglions de la base Noyaux gris centraux Noyau ventrolatéral du thalamus Ganglions de la base et structures associées : Noyau caudé Cible majeur des afférences corticales Principale efférence vers le thalamus Noyau sousthalamique Ganglions de la base Noyaux gris centraux Go Résultat net (double inhibition) un effet facilitateur ou de sélection d’une action motrice. no Go Résultat net : tendance à inhiber à ne pas sélectionner un mouvement. Pathologies Ganglions de la base Parkinson Médicament Chorée de Huntington Hypokinésie et + SN→ Striatum Dopamine facilite GO Dyskynésie Altération prise de decision Hyper/dyskinésie moins d’ihnibition du Vlo par le globus pallidus Alternative: impant électrode http://www.youtube.com/watch?v=j3NjNKm0pio Boucle motrice Et lobe pariétal du cervelet Rôle • L’apprentissage moteur (mémoire procédurale). • Store ces séquences motrices. Ataxie • perte de coordination et mouvements imprécis Test des fonctions cérébelleuses Placer une main sur le genou. Puis toucher le nez les yeux ouverts. Même chose mais les yeux fermés. Dyssynergie Épaule- coude- poignet Dysmétrie Manquer la cible Boucle motrice du cervelet Anatomie du cervelet Latéral VM Cortex cérébelleux Bulbe Moelle épinière https://www.youtube.com/watch?v=OlqrK3pXv70 https://www.youtube.com/watch?v=-dFMisBl1aM Noyaux cérébelleux profonds Noyaux pontiques Pédoncules cérébelleux
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