Neurophysiologie du mouvement

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1 Neurophysiologie du mouvement Anatomie de l encéphale et motricité W 2008/6 - Décembre 2008 Corinne Arni 1

2 1.1 Protection de l encéphale Dure-mère Artères méningées Feuillet externe périosté : suit la forme osseuse Cloisons + sinus veineux crâniens Feuillet interne méningé : suit la forme de l encéphale 2

3 Cloisons de la dure-mère Sinus formés par la dure-mère 3

4 Espace sous-dural Arachnoïde : méninge intermédiaire adhérente à la dure-mère Espace sous-arachnoïdien : LCR - Vaisseaux sanguins - Nerfs crâniens Pie-mère : méninge interne, adhérente à l encéphale 1.2 Localisation des viscères crâniens 4

5 L encéphale Le tronc cérébral Le bulbe rachidien : régulation des rythmes respiratoires et cardiaques Le pont : centre de la respiration Le mésencéphale : centre de la vigilance Le cervelet : centre de coordination des mouvements volontaires analyse la position du corps Le cerveau Deux hémisphères cérébraux : pensée, langage, fonctions supérieures Un corps calleux : pont entre les deux hémisphères Le système limbique : Thalamus : lieu de passage des infos sensitives Hypothalamus : centre de régulation des fonctions physiologiques Amygdale : peur Hippocampe : mémorisation à long terme Septum : mémoire 5

6 1.3 Anatomie microscopique du cortex 6

7 Un neurone est constitué : d un corps cellulaire (gris) de prolongements (blancs) : un axone : structure conductrice des dendrites : prolongements qui réceptionnent Substance grise : corps cellulaires Substance blanche : groupements d axones myélinisés 1.4 Anatomie macroscopique du cortex Le cortex est l écorce de l encéphale. Il a une épaisseur de 2 à 4 mm, déplié il occupe une superficie de 2 m 2. 1 cm 3 de cortex contient 500 millions de synapses Repères anatomiques : Scissures de Sylvius, de Rolando et perpendiculaire 7

8 Vue latérale de l hémisphère gauche Vue médiale de l hémisphère gauche 8

9 Lobes (délimités par les scissures) : Lobe frontal : pensée, conceptualisation Lobe pariétal : fonctions liées au mouvement Lobe occipital : composé des aires de la vision Lobe temporal : interprétation des sons et du langage et mémoire Lobe insulaire : sensibilité viscérale consciente Lobe limbique : affectivité, apprentissage, mémoire 9

10 Insula Principes d organisation du cortex 10

11 Aires corticales : cortex sensoriel et moteur Aires primaires sont connectées directement avec les organes sensoriels ou moteurs : aire primaire sensitive aire primaire motrice 11

12 Aires associatives : informations proviennent d autres aires cérébrales (elles sont déjà traitées) : Aires associatives sensitives : utilisent l ensemble des informations issues des aires primaires sensitives Aires associatives motrices: sont celles de la construction de la commande du mouvement 12

13 2. Processus efférents du mouvement Aire oculo-motrice frontale 2.1 Cortex moteur Cortex moteur primaire : phase d exécution Cortex moteur associatif : Deux aires prémotrices aire prémotrice (aire 6) aire motrice supplémentaire (aire 6 interne) Cortex préfrontal (aire 46) Aires pariétales postérieures Aire oculo-motrice frontale (aire 8) 13

14 Cortex moteur primaire L aire motrice primaire est responsable du relâchement et de la contraction musculaire : Elle reçoit des informations relatives à la commande du mouvement à exécuter (opérations de préparation de l action) Elle est le point de départ des messages à destination des effecteurs (ordres moteurs) Cortex moteur associatif Deux aires prémotrices : préparation à l action: Aire prémotrice (aire 6) : sa stimulation provoque le mouvement d un membre sa fonction est de préparer à l action sur la base d un modèle interne et d informations externes 14

15 Cortex moteur associatif Aire motrice supplémentaire (aire 6 interne): Aspect spatial : actes moteurs complexes Aspect temporel : relais de l organisation séquentielle de l activité Actions mémorisées : construction du mouvement en relation avec la mémoire Mouvements auto-initiés : mouvements initialisés sans stimuli externes Gestion intentionnelle de l action : elle est activée avant l exécution de tout mouvement intentionnel Cortex moteur associatif Cortex préfrontal (aire 46) : Organisation temporelle du comportement appris Attention prêtée au stimulus Aspects émotionnels et motivationnels 15

16 Cas de Phineas Gage Cortex moteur associatif Aires pariétales postérieures (aires 5 et 7): Correspondance entre corps et espace environnant Construit le référentiel égocentré (espace corporel) et exocentré (localise le corps au sein de son environnement) 16

17 Cortex moteur associatif Cortex orbito-frontal (aire 8) : Choix d une cible visuelle parmi plusieurs possibles ou orientation du regard vers une cible préalablement mémorisée Relation entre émotion et cognition: important dans les processus de prise de décision 2.2 Programmation du mouvement Notion de programme moteur : Dans le cadre du mouvement volontaire Existence de programmes moteurs innés Adaptation des programmes à la situation permettant ainsi la survie Programmes inscrits / programmes générés (qui se construisent en fonction du but à atteindre) 17

18 Les différentes étapes du programme moteur Schéma d organisation de type hiérarchique proposé par Allen en Tsukara (1974) Intention motrice Motivation (avoir soif) - cortex prémoteur - et attention (rechercher de quoi boire) - cortex préfrontal Etape où il faut décider d enclencher une action pour attraper la bouteille (aire motrice supplémentaire) Planification du mouvement Identification du but à atteindre (cortex pariétal postérieur) Elaboration de la configuration générale du mouvement (aire motrice supplémentaire) Programmation du mouvement ajustement de la planification au contexte dans lequel il va se dérouler (aire motrice supplémentaire et cortex pariétal postérieur) 18

19 Exécution du mouvement (aire motrice primaire, voies pyramidales, moëlle épinière, muscles) Evaluation du mouvement confronter le résultat concret de l action avec le projet initial (cortex limbique, noyaux thalamiques) 3. Le prémouvement En neurophysiologie, le prémouvement est l organisation du geste qui se fait avant le geste, il est inconscient En fasciathérapie, le prémouvement est la perception du mouvement à venir. Quel est le rapport entre les deux notions de prémouvement? 19

20 3.1 Le prémouvement de nature efférente Prémouvement en neurophysiologie comprend les étapes de préparation à l action Expériences de simulation interne de l action: Activation des mêmes aires motrices que lors de la préparation d un mouvement (à l exception de l aire motrice primaire) Effets musculaires presque identiques Perception de l action de l autre : Mêmes muscles sont activés Quand l intention du sujet est d imiter, les structures impliquées dans la planification de l action sont activées dès la phase d observation. La stimulation mentale d une action ainsi que l observation des actions avec l intention d imiter mettent en jeu les mêmes processus. 20

21 3.2 Le prémouvement de nature afférente Expériences de Roll: Perception d un mouvement sans bouger, suite à la stimulation d un tendon Sensations naissent d une information sensorielle musculaire et donnent une sensation précise d une forme motrice Description d un sentiment d exécution du mouvement Sentiment d étrangeté : mouvement illusoire mais ressenti comme étant réel par le sujet 3.3 Le prémouvement en fasciathérapie Essai d une modélisation de la perception du prémouvement : Activation des fuseaux neuromusculaires Perception consciente du mouvement par le cortex et catégorisée comme une préforme sensorielle Convocation d une préforme motrice Exécution dans un déplacement effectif sans perdre la perception du prémouvement 21

22 Comment saisir le prémouvement? Lors du point d appui en thérapie manuelle ou lors d une posture Lors du déroulement du trajet Question : Notre travail développe-t-il la perception de la proprioception? Pourquoi le prémouvement? Capter l impulsion du mouvement à sa naissance permet de moins décider et contrôler son geste 22