Partie B : Motricité volontaire et plasticité cérébrale

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Victor Labbé
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1 FA2 FA2 CORRECTION Partie B : Motricité volontaire et plasticité cérébrale De nouveaux problèmes : Comment les mouvements volontaires sont-ils contrôlés? Quelles sont les aires cérébrales impliquées dans ce contrôle? Comment (les réseaux de) les neurones des centres nerveux permettentils la réalisation de mouvements volontaires? Quelle relation existe-t-il entre les neurones cérébraux et les motoneurones situés dans la moelle épinière? Quelles sont les conditions pouvant entraîner des remaniements du cortex cérébral intervenant dans la commande des mouvements volontaires? I/La commande volontaire du mouvement. 1) L implication des aires cérébrales. Certaines aires du cerveau interviennent dans le contrôle de la motricité. Des messages nerveux moteurs partent ensuite du cerveau en direction des motoneurones médullaires. a. Le cortex moteur : des aires cérébrales motrices spécialisées. Ø Doc page 376 : Exploration fonctionnelle du cerveau par IRMf (TP2) Cette méthode d investigation permet de visualiser l activité des différentes aires cérébrales lors d activités motrices par exemple. Comprendre les images d IRMf : L imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique non invasive d imagerie médicale d apparition relativement récente (début des années 1970) permettant d obtenir des vues 2D ou 3D du corps vivant. L IRM repose sur la résonance magnétique nucléaire (RMN). Son principe est le suivant : En appliquant sur une partie du corps un fort champ magnétique associé à une combinaison d ondes électromagnétiques à haute fréquence (appelées ondes radio) et en mesurant le signal réémis par certains atomes (en particulier l hydrogène), il est possible de déterminer la composition chimique et donc la nature des tissus biologiques en chaque point du volume auquel le champ magnétique a été appliqué. Ø Le cortex moteur : doc 2 page 377 =( La commande de tous nos mouvements volontaires provient de notre cerveau. Une des régions les plus impliquées dans le contrôle de ces mouvements volontaires est le cortex moteur.

Le cortex moteur est situé à l arrière du lobe frontal, juste avant le sillon central qui sépare le lobe frontal du lobe pariétal.

Sillon central - L aire 4, que l on désigne aussi comme le cortex moteur primaire, forme une mince bande qui longe le sillon central alors que - L aire 6 s étend immédiatement en avant de l aire 4.

planification des mouvements complexes. En 1870, Hitzig et Fritsch stimulent électriquement certaines parties du cortex moteur d'un animal.

Puis ils constatent qu'en détruisant la même petite région corticale, ils créent une paralysie de la partie du corps correspondante.

2 Le cortex moteur est situé à l arrière du lobe frontal, juste avant le sillon central qui sépare le lobe frontal du lobe pariétal. On subdivise le cortex moteur en deux grandes aires, l aire 4 et l aire 6. Sillon central - L aire 4, que l on désigne aussi comme le cortex moteur primaire, forme une mince bande qui longe le sillon central alors que - L aire 6 s étend immédiatement en avant de l aire 4. L aire 6 est plus large et est composée de 2 aires : Aire PréMotrice (APM) guide les mouvements en intégrant les fonctions sensorielles Aire Motrice Supplémentaire (AMS) qui intervient dans la planification des mouvements complexes. En 1870, Hitzig et Fritsch stimulent électriquement certaines parties du cortex moteur d'un animal. Selon la région stimulée, ils observent la contraction de parties différentes du corps. Puis ils constatent qu'en détruisant la même petite région corticale, ils créent une paralysie de la partie du corps correspondante. C'est ainsi que l'on découvrit que chaque partie du corps est associée à une région précise du cortex moteur primaire qui en contrôle le mouvement. Mais ce qu il y a de particulier avec cette «carte motrice», c est que certaines parties du corps y occupent beaucoup plus de place que d autres. C est pourquoi ces parties, qui sont celles qui ont le plus de finesse dans le mouvement, sont représentées en plus gros sur le dessin. Ø Des atteintes corticales peuvent permettre de préciser les aires mises en jeu lors d un mouvement. : l apraxie doc 3 page 377 Des dommages au cortex pariétal postérieur peuvent donner naissance à un syndrome appelé apraxie. Selon le type d apraxie, les patients auront par exemple de la difficulté à faire certains gestes sur demande alors qu ils peuvent effectuer ce même geste spontanément. Ou encore, ils ne savent pas faire correctement les gestes pour utiliser des objets comme un crayon ou des ciseaux, dont ils décrivent pourtant parfaitement la fonction. De plus, ces personnes auront d autant plus de difficulté qu on leur demandera d exécuter le geste en dehors du contexte social approprié. Ce qui est altéré semble donc être la capacité de faire des mouvements volontaires qui ne sont pas directement suscités ou stimulés par l environnement. Ø Expérience

- Ce «capitaine» transmet ensuite ses ordres à l aire 6 où le choix d un ensemble de muscles à contracter pour réaliser le mouvement se fait.

3 - Dans notre cerveau, la planification du mouvement se fait surtout dans la partie avant du lobe frontal. Celle-ci est informée par plusieurs autres régions du cortex de la situation dans laquelle se trouve l individu. - Ce «capitaine» transmet ensuite ses ordres à l aire 6 où le choix d un ensemble de muscles à contracter pour réaliser le mouvement se fait. - Les «lieutenants» de l aire 6 transmettent ensuite leurs ordres aux «rameurs» du cortex moteur primaire (aire 4) qui vont activer des muscles ou des groupes de muscles précis par l entremise des motoneurones de la moelle épinière. b. Les voies motrices : du cortex cérébral aux motoneurones Comment les messages nerveux élaborés au niveau de l aire motrice primaire parviennent-ils aux motoneurones responsables de la contraction des fibres musculaires? Ø Docs pages 378/379 : Les conséquences de lésions affectant différents niveaux du système nerveux impliqués dans la réalisation d un mouvement volontaire. Lésion Lésion au niveau de la moelle épinière : les accidents de la circulation ou de sport peuvent être à l origine de lésions de la moelle épinière. Conséquences motrices Doc 1 : Paralysie et perte de sensibilité plus ou moins importantes dont la localisation dépend de la position de l ateinte médulaire : Lésion au niveau d une aire motrice : AVC à l origine de cette lésion (doc 2) Doc 2 : troubles de la motricité et de la sensibilité ; hémiplégie de la partie du corps opposée à l hémisphère atteint (atteinet contralatérale)

http://www.maxisciences.com/accident-vasculairec%e9r%e9bral/avc-symptomes-traitement-risques-preventioncomment-reagir_art33742.

4 Lésion au niveau des nerfs rachidiens : compression d un nerf rachidien par une hernie discale.(doc 4) Doc 4 (Dans certains cas, on peut observer une perturbation du réflexe achilléen allant jusqu à sa suppression.) douleurs vives et troubles moteurs de la partie du corps innervée. Ø A l aide de ces informations et du doc 3 page 379, proposez une hypothèse de trajet suivi par les messages nerveux moteurs, du cortex aux motoneurones médullaires. Ø Activité : s entraîner : Les axones qui quittent le cortex moteur, proviennent des plus grosses cellules du cortex qu on appelle les neurones pyramidaux (certains ont un diamètre approchant 0,1 mm!). Leur axone est excessivement long car il descend jusque dans la moelle épinière pour y faire des connexions avec les motoneurones qui s y trouvent. Ø De notre cerveau à nos muscles, il n y a donc que deux neurones qui se relaient pour passer la commande d un geste volontaire: les neurones pyramidaux, dont les axones se regroupent pour former différents faisceaux qui descendent dans la moelle épinière jusqu aux motoneurones; et ces mêmes motoneurones, dont les axones sortent de la moelle épinière pour former les nerfs moteurs qui vont exciter nos muscles et produire le mouvement. Ø Les mouvements volontaires ainsi produits nous permettent de nous adapter à différentes situations grâce à des commandes élaborées dans plusieurs parties du cerveau. A l'opposé, les mouvements réflexes sont involontaires, simples, rapides et stéréotypés. Les circuits qui les rendent possibles sont souvent situé dans la moelle épinière et, contrairement aux gestes volontaires, n ont pas besoin de commandes en provenance du cerveau.

5 Croisement des voies motrices Synapse à motoneurone

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