Sur le plan histologique, le néocortex est formé de 6 couches. Plusieurs types de neurones : neurones de projection (glutamatergiques) et interneurones (gabaergiques) Leur prédominance indique le role fonctionnel de la couche Couches pyramidales: éfferences Couches granulaires: afférences Les cellules pyramidales ont des dendrites apicales et basales. Elles ont des longues projections vers les autres régions du cortex, l autre hemisphère ou vers les centres sous corticaux ou vers la moelle (faisceau cortico spinal). Les cellules étoilées ou en grain ont des prolongements courts et sont des interneurones
I - moléculaire: essentiellement des fibres (afférences thalamiques). II - granulaire externe: neurones granulaires (afférences autres aires corticales ). III - pyramidale externe : cellules pyramidales (éfférences corticocorticales). IV - granulaire interne; neurones granulaires (afférences thalamiques). V - pyramidale interne: cellules pyramidales (éfférences corticostriatales, tronc cerebral, corticospinales) VI - fusiforme (polymorphe).
Cartographie cytoarchitectonique de Brodmann Variation de l épaisseur et du nombre de cellules dans les couches 52 aires Correspondance avec fonctionalité: aires 1, 2 & 3 cortex primaire sensoriel aire 17: visuelle aire 4: cortex moteur
Les aires Mise en évidence Lésion, ablation Electrostimulation Electrophysiologie Pathologie Imagerie fonctionnelle, (PET Scan, fmri)
Organisation en colonnes/bandes Bien étudiées dans le cortex visuel, mais présentes dans tout le cortex
Organisation en colonnes/bandes dans cortex somato sensoriel
Sillons-Fissures (Scissure de Rolando) (Scissure de Sylvius))
-Epaisseur 2-4 mm, surface > 1m², 40% masse cerveau -Surface plissée parcourue de saillies (circonvolutions ou gyrus) séparées par des sillons -4 lobes externes: lobe frontal, lobe occipital, lobe pariétal et lobe temporal - Des sillons très profonds délimitent les lobes: la scissure de Rolando (sillon central), la scissure de Sylvius (sillon latéral) et la scissure pariéto-occipitale (sillon perpendiculaire)
2 lobes cachés lobe limbique gyrus cingulaire gyrus parahippocampique Face médiale
Lobe de l insula
Substance Blanche Cérébrale Permet communication entre les différentes aires des hémisphères, entre les hémisphères et entre le cortex et les régions sous corticales. Fibres myélinisées regroupées en faisceaux Selon leur orientation, les fibres sont dites commisurales, d association ou de projections
Fibres commisurales Le corps calleux Le corps calleux est la commissure majeure (environ 300 millions de fibres), qui associe des régions similaires et/ou reliées fonctionnellement. Les aires associatives sont reliées par le corps calleux
Split-brain Roger Sperry découvre que le sectionnement du corps calleux chez le chat ou chez le singe n'a curieusement pas d'effets notables sur le comportement de l'animal. La section du corps calleux démontre cependant la latéralisation des hémisphères
Expérience de Gazzaniga Présentation d une image ou d un mot à un seul hémisphère Le patient ne peut pas décrire l image qu il reçoit dans l hémisphère droit ou qu il touche avec sa main gauche (cortex sensori moteur de l hémisphère droit) car l aire du langage est dans l hémisphère gauche http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/experience_bleu06.htm
Fibres commisurales La commissure antérieure Elle croise transversalement la paroi antérieure du 3ème ventricule, et associe les deux lobes temporaux (noyaux amygdaliens), les régions olfactives et les bulbes olfactifs. commissure antérieure
Fibres commisurales Le fornix ou trigone Situé sous le corps calleux, fait partie du paléocortex Deux cordons de fibres accolés dans leur moitié antérieures. Relie l hippocampe aux corps mammilaires
Fibres de projection Corona radiata Capsule interne les fibres de projection associant le cortex cérébral et des structures sous-jacentes (fibres afférentes et éfférentes). Ces projections peuvent être ipsi ou contralatérales (après décussation).
La capsule interne faisceau de fibres séparant les noyaux gris centraux (putamen et noyau caudé)
Faisceaux d association Courtes: gyrus adjacents fibres arquées courtes ou fibres en U Longues: inter lobes
fibres arquées courtes faisceau longitudinal supérieur associe lobe frontal, pariétal, occipital puis temporal inferieur faisceau longitudinal inférieur réunit les lobes temporal et occipital.
Les aires Mise en évidence Lésion, ablation Electrostimulation Electrophysiologie Pathologie Imagerie fonctionnelle, (PET Scan, fmri)
Les aires Mise en évidence Lésion, ablation Electrostimulation Electrophysiologie Pathologie Imagerie fonctionnelle, (PET Scan, fmri)
Organisation en colonnes/bandes Bien étudiées dans le cortex visuel, mais présentes dans tout le cortex
Organisation en colonnes/bandes dans cortex somato sensoriel
Sillons-Fissures (Scissure de Rolando) (Scissure de Sylvius))
-Epaisseur 2-4 mm, surface > 1m², 40% masse cerveau -Surface plissée parcourue de saillies (circonvolutions ou gyrus) séparées par des sillons -4 lobes externes: lobe frontal, lobe occipital, lobe pariétal et lobe temporal - Des sillons très profonds délimitent les lobes: la scissure de Rolando (sillon central), la scissure de Sylvius (sillon latéral) et la scissure pariéto-occipitale (sillon perpendiculaire)
2 lobes cachés lobe limbique gyrus cingulaire gyrus parahippocampique Face médiale
Lobe de l insula
Aires et fonctionnement du cortex 2 courants de pensée Théorie de la spécialisation régionale: Aires accomplissement des fonctions différentes Théorie des niveaux superposés Le cerveau fonctionne comme un tout, une lésion précise perturbe l ensemble, il y a un fonctionnement par systèmes liés 2 théories validées par l imagerie cérébrale La réalisation d une tache complexe met en jeu plusieurs aires, toute opération cognitive mobilise un réseau distribué d aires différentes,
Sujet en train d écouter un mot Sujet en train de penser à un mot Il n y a pas de relation structure-fonction stricte dans le cortex : plusieurs aires corticales sont mises en jeu pour réaliser une fonction cérébrale donnée (mémoire, motricité, affectivité, langage, vision, audition )
Le cas du langage: plusieurs lobes pour une fonction L aire de Broca (frontal) pour la motricité L aire de Wernicke (temporal + pariétal) pour l intégration des paroles entendues Les aires préfrontales pour la compréhension. WERNICKE
Aires Primaires Cortex associatifs Aires primaires sensorielles et motrices Vue latérale Vue médiale Seulement une petite partie du cortex (tiré de Purves)
Le cortex moteur et les aires motrices Aire 4: Cortex moteur primaire Aire 6: Cortex moteur secondaire ou prémoteur: 2 divisions 1-aire prémotrice (ou APM ou cortex premoteur latéral): 2-aire motrice supplémentaire (ou AMS ou cortex premoteur médian):
Voie corticobulbaire rejoint les motoneurones situés dans les noyaux du tronc cérébral. Innervation des muscles du visage, de la mâchoire, de la langue et du pharynx par l entremise des nerfs crâniens. Cortex primaire: Voie corticospinale, stimule les motoneurones responsables du mouvement des membres et qui sont situés dans la moelle épinière. Faisceau corticospinal latéral (muscles distaux) Faisceau corticospinal ventral (muscles axiaux et proximaux) (tiré du cerveau à tous les niveaux)
Muscles axiaux: Mouvements du tronc Muscles proximaux mouvements de l épaule, coude, pelvis, genoux Muscles distaux: Mouvement des mains, pieds, doigts
Faisceau pyramidal (tiré du cerveau à tous les niveaux)
Faisceau pyramidal Décussation des pyramides Pyramides bulbaires
Maintien anticipateur de la posture du corps Voie directe et indirecte (Pyramidale et extrapyramidale) Mouvement d un membre Commande centrale Ajustement postural La contraction du biceps est précédée par celle du gastrocnémien pour assurer la stabilité posturale
Faisceau corticospinal latéral et faisceau rubrospinal Faisceau corticospinal ventral et faisceau cortico-réticulo-spinal Colatérale du corticospinal Faisceau rubrospinal: contrôle de la posture Noyau rouge (mésencéphale) Formation réticulée (bulbe)
Système moteur latéral Faisceau corticospinal Système moteur ventromedian (muscles axiaux et proximaux)
Cortex moteur- Somatotopie- Homonculus de Penfield
Implications d autres aires dans le mouvement Aire préfrontale Prise de décision Aires pariétale postérieure Recoit des informations somesthesiques et visuelles fortement intégrées
L Aire 6 Son activation provoque l apparition de mouvements complexes Planification des mouvements volontaires et élaboration des séquences de muscles à activer (programmation motrice) L exécution mentale d un mouvement provoque l activation de la l aire 4 pas de la 6
Codage du mouvement par l aire 4 Ce neurones déchargent plus fréquemment lorsque le singe dirige le levier vers 135oC
Codage du mouvement par l aire 4
SÉQUENCE D'ACTIVATION POUR LA REALISATION D UN MOUVEMENT