Contrôle de la motricité volontaire par le cervelet et les noyaux gris centraux. Dr Valérie Cochen De Cock

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1 Contrôle de la motricité volontaire par le cervelet et les noyaux gris centraux Dr Valérie Cochen De Cock

2 Introduction Cervelet et noyaux gris centraux Sont en dérivation des voies qui vont des aires corticomotrices à la moelle Contrôlent les voies Corticospinales Vestibulospinales Réticulospinales Rôle dans l harmonie des mouvements et la régulation du tonus nécessaire à l exécution de ceux -ci

3 Organisation du cervelet Surface corticale : corps cellulaires (substance grise) Partie interne : axones (substance blanche) 4 noyaux à la base du cervelet (int vers ext) Noyau fastigial Noyau globulaire Noyau emboliforme Noyau dentelé Voies afférentes Pédoncules cérébelleux inférieurs : axones de la moelle épinière Pédoncules cérébelleux moyens : axones du tronc cérébral et du cerveau Voies efférentes au cortex cérébelleux (sauf lobe floculonodulaire) Parcourent les pédoncules cérébelleux supérieurs pour se jeter dans le noyaux cérébelleux dont les axones se dirigeront vers le cortex cérébral ou les motoneurones spinaux

4 Organisation du cervelet Nombreuses stries parallèles, perpendiculaires au tronc cérébral délimitent des circonvolutions Deux stries plus importantes appelées scissures divisent le cervelet en 3 lobes Antérieur Contrôle activité descendante à visée spinale Postérieur Concerné par des circuits réverbérants avec le cortex cérébral Floculonodulaire Contrôle activité vestibulaire Deux sillons longitudinaux Zone centrale : vermis Se projette sur les noyaux fastigiaux Région des sillons Se projette sur noyaux globulaires et emboliformes Lobes latéraux Se projette sur noyaux dentelés

5 Machinerie neuronale du cervelet Organisation neuronale du cortex cérébelleux simple 3 couches corticales Contenant 5 types de neurones Cellules étoilées Cellules en panier Cellules de Golgi Cellules granulaires Cellules de Purkinje 4 types de fibres Fibres parallèles Fibres moussues Fibres grimpantes Axones des cellules de Purkinje

6 Machinerie neuronale du cervelet Afférences excitatrices: Fibres moussues Fibres grimpantes Fibres moussues les plus nombreuses dépolarisent les cellules granulaires Axones des cellules granulaires se dirigent vers surface corticale où forment couche moléculaire, où se divisent en T pour donner des fibres parallèles Fibres parallèles font synapses excitatrices avec cellules de Purkinje ( fibres parallèles convergent vers une cellule de Purkinje) Fibres grimpantes forment directement synapses excitatrices avec dendrites ou corps cellulaires des cellules de Purkinje

7 Machinerie neuronale du cervelet Les cellules étoilées et les cellules en panier forment également des synapses excitatrices avec les fibres parallèles des cellules granulaires interneurones du cortex cérébelleux, elles forment des synapses inhibitrices avec les dendrites des cellules de Purkinje Les cellules de Golgi, excitées par les fibres parallèles Réalisent inhibitions présynaptiques sur synapses excitatrices entre fibres moussues et cellules granulaires

8 Machinerie neuronale du cervelet Afférences du cervelet : toutes excitatrices Déclenchent des volées d influx dans les axones des cellules de Purkinje, seule voie efférentes du cortex cérébelleux Interneurones, entre afférences et cellules de Purkinje, servent de régulateur et sont tous inhibiteurs. Cellules de Purkinje inhibent les neurones des noyaux cerebelleux

9 Vestibulo-cervelet Localisé dans lobe floculonodulaire Afférences : directement du ganglion de Scarpa (pas de relais tronc cérébral) Canaux semi-circulaires (changement position tête) Utricules et saccules (orientation tête / pesanteur) Indirectement des noyaux vestibulaires supérieur et latéral Efférences = cellules de Purkinje Par projection directe (sans relais dans noyaux cérébelleux) Pour réguler équilibre, postures, motricité oculaire Motricité des saccades et des mouvements oculaires lents, poursuite d un objet dans l espace dépendent Noyaux vestibulaires (contrôlés par cervelet) Noyaux du pont (contrôlés par cervelet)

10 Afférences principales spinales somesthésiques Faisceaux spinocérébelleux dorsaux et ventraux (voies directes provenant du tronc et des jambes) Faisceaux spinocérébelleux cunéorostraux (bras et coup) Aussi visuelles, auditives et vestibulaires Vermis et partie médiane des hémisphères, suivant des cartes somatotopiques lobe antérieur partie postérieure du lobe postérieur Bilatérale de part et d autre du vermis Cartes tête bêche» Tête et musculature axiale : vermis» Membres : lobes latéraux Vermis se projette sur noyau fastigial qui régule les noyaux vestibulaires et formation réticulaire Donnent fibres qui se projettent sur moelle épinière pour réguler tonus Cortex partie médiane des hémisphères se projette sur noyaux globulaires et emboliformes Axones qui décussent pour aller se projeter sur noyau rouge Cortex moteur primaire via thalamus Faisceau rubrospinal régule le tonus Faisceau corticospinal exécution du mouvement (rétrocontrole) Spino-cervelet

11 Cérébro-cervelet Afférences corticales Cortex moteur Cortex sensitif Aire prémotrice Cortex pariétal postérieur =régions cortico motrices Transitent par noyau du pont Pédoncule cérébelleux moyen Zone latérale des hémisphères cérébelleux Pédoncule cérébelleux supérieurs Noyau dentelé Noyau ventral du Thalamus Régions motrices et prémotrices du cortex cérébral

12 Les noyaux gris centraux Afférences : ensemble du cortex cérébral Efférences : thalamus qui lui même projette sur région préfrontale et aires corticomotrices Pas de projection spinale Système cortico cortical qui fonctionne en boucle Le système extra pyramidal régule le système pyramidal

13 Les noyaux gris centraux?

14 Les noyaux gris centraux Striatum Bilatéraux et symétriques Comprennent Noyau caudé Putamen Pallidum Noyau lenticulaire Noyau sous thalamique (corps de Lluys) Substance noire

15 Les noyaux gris centraux Afférences : cortex cérébral (projection corticostriée) Moteur Sensitif Associatif Régions limbiques Noyaux intralaminaires du thalamus Voie d entrée : striatum Puis pallidum et substance noire Noyau subthalamique reçoit afférences du pallidum externe et donne efférences vers pallidum externe et interne Efférences : proviennent substance noire et pallidum Projettent sur Noyau ventrolatéral du thalamus Noyau ventral antérieur du thalamus Noyau dorsomédian du thalamus Qui eux même se projettent sur» Aire motrice supplémentaire» Cortex préfrontal Et influencent les faisceaux corticospinal et corticobulbaire Rôle dans la décision sélective de mise en jeu du mouvement L initiation et la direction du mouvement

16 Les noyaux gris centraux Différents neurotransmetteurs Glutamate (excitateur) GABA (inhibiteur) Dopamine (voie nigrostirée, activité dépend du type du récepteur: Si D1 stimulation Si D2 inhibition

17 Modèles de fonctionnement : la double voie Cortex Voie directe: GPi/SNr Thalamus Striatum D2 D1 - + Voie indirecte: GPi/SNr Thalamus GPe NST + SNc GPi/SNr - Thalamus

18 Modèles de la maladie de Parkinson Cortex Striatum D2 D1 - + GPe SNc Thalamus NST GPi/SNr

19 Modèles de la maladie de Parkinson Cortex Activité de la voie directe est diminuée Diminution du mouvement Striatum D2 D1 - + GPe SNc Thalamus NST GPi/SNr -

20 Modèles de la maladie de Parkinson Cortex Striatum D2 D1 - GPe SNc Thalamus Augmentation de l activité de la voie indirecte: Diminution du mouvement NST + GPi/SNr -

21 Modèles de la maladie de Parkinson Cortex La maladie de Parkinson réduit le mouvement Striatum D2 D1 - + GPe SNc Thalamus NST + GPi/SNr -

22 Modèles des dyskinésies de la maladie de Parkinson Cortex LDopa GPe Striatum D2 D1 - + SNc Thalamus NST + GPi/SNr -

23 Modèles des dyskinésies de la maladie de Parkinson Cortex Activation de la voie directe: Augmentation du mouvement LDopa Striatum D2 D1 - + GPe SNc Thalamus NST + GPi/SNr -

24 Modèles des dyskinésies de la maladie de Parkinson Cortex LDopa Striatum D2 D1 - + GPe SNc Thalamus Inhibition de la voie indirecte: Augmentation du mouvement NST + GPi/SNr -

25 Modèles des dyskinésies de la maladie de Parkinson Cortex LDopa Striatum D2 D1 - + GPe SNc Thalamus Les dyskinésies du parkinson : augmentation de la motricité NST + GPi/SNr -