Le Cortex Cérébral Flashcards
Les fonctions les plus complexes du cerveau sont réalisées grâce à une organisation cellulaire particulière :
la structure corticale
Qu’est-ce que le mot cortex veut dire?
Couche externe
Qu’elle est l’épaisseur du cortex cérébral humain?
a) 8 mm
b) 0.5 mm
c) 1-4 mm
d) aucune de ses réponses
c) 1-4 mm
Une fois déplié, combien mesure le cortex cérébral humain? (m2)
0.2 m2, moins de 4 feuilles de papier standard
Que contient la matière grise du cerveau (cortex)?
Les corps cellulaires et les dendrites des neurones
Que contient la matière blanche du cerveau?
Les axones et les cellules gliales (schwann et oligodendrocites) qui entourent les axones (myéline) leur donnant la couleur blanche
Combien le cortex contient-il de neurones à la naissance?
Environ 20 milliards de neurones et ce nombre change peu jusqu’à l’âge adulte.
Qu’est-ce qui caractérise le développement des neurones du cortex dans les premières années de vie?
Dans les premières années, le cerveau se développe surtout par l’augmentation du nombre et de la taille des dendrites qui forment des connexions avec d’autres cellules et par l’augmentation du nombre de cellules gliales, qui ont des rôles dans le maintien des neurones et dans les échanges entre les neurones et le sang
Quels sont les deux principaux types de neurones qui composent le cortex cérébral?
- Neurone pyramidal
- Neurone étoilé
Qui suis-je?
Type le plus fréquent de neurone dans le cortex. J’ai une dendrite principale allongée (dendrite apicale) qui traverse les couches du cortex verticalement et un axone plus ou moins long.
a) Neurone cerculaire
b) Neurone pyramidal
c) Neurone étoilé
b) Neurone pyramidal
Vrai ou faux
L’axone des neurones pyramidaux descend quelquefois jusqu’à la moelle épinière et peut donc mesurer jusqu’à 70 cm
Vrai
Avec quelle structures/régions communiquent les neurones pyramidaux?
- Neurones voisins
- D’autres régions du cortex
- Structures sous-corticales (Noyaux gris centraux, diencéphale, mésencéphale, moelle épinière, cerveau postérieur, etc.)
Qui suis-je?
Sert souvent à intégrer plusieurs signaux de neurones voisins ou à moduler les communications entre les neurones.
a) Neurone cerculaire
b) Neurone pyramidal
c) Neurone étoilé
c) Neurone étoilé
Quel est le mode d’organisation du cortex?
Comparé à d’autres structures du cerveau comme les noyaux du cerveau, le cortex est un tissu ayant un mode d’organisation vertical.
Le cortex est un tissu ayant un mode d’organisation vertical. Il est composé de ________________ et de sorties alignées verticalement et de cellules qui ont aussi une orientation majoritairement ________ qui est connectée par des circuits en boucles.
fibres d’entrée; verticale
Vrai ou faux
Les fibres d’entrée du cortex viennent souvent du thalamus pour les régions sensorielles primaires ou d’autres régions du cortex
Vrai
Que permet l’organisation verticale du cortex?
Permet une très grande concentration des connexions qui entrent et qui sortent d’une région. Elle permet aussi de maintenir l’activité dans une région donnée par des connexions en boucles entre les neurones.
En combien de couches le cortex est-il organisé?
6 couches chez les mammifères (sauf dans certaines régions plus anciennes comme le système limbique)
3 couches chez les reptiles
De quelle des 6 couches du cortex s’agit-il?
Lieu d’interactions complexes entre les dendrites de différents neurones qui sous-tendent des opérations logiques et des modulations de circuits locaux.
Couche 1
De quelle(s) des 6 couches du cortex s’agit-il?
Les communications d’une région corticale à une autre (ouputs cortico-corticaux) partent surtout de ces couches. Ces connexions sont impliquées dans les circuits impliquant plusieurs régions qui sous-tendent l’activité cognitive.
Couches 2 et 3
De quelle des 6 couches du cortex s’agit-il?
Les signaux sensoriels provenant du thalamus arrivent dans cette couche
Couche 4
De quelle des 6 couches du cortex s’agit-il?
Cette couche contient les cellules pyramidales avec les axones les plus longs, car ils se rendent dans les régions sous-corticales jusqu’à la moelle épinière ou au tronc cérébral. Ces neurones sont souvent impliqués dans le contrôle des niveaux inférieurs (ex. : motricité, contrôle émotionnel…)
Couche 5
De quelle des 6 couches du cortex s’agit-il?
Cette couche contient des neurones qui projettent vers le thalamus. Ils exercent un contrôle sur les signaux qui vont du thalamus au cortex. Ils sont entre autres impliqués dans le blocage des signaux provenant du thalamus pendant le sommeil et dans la modulation du thalamus durant l’attention
Couche 6
Suite aux travaux de qui sait-on que de nombreuses régions du cortex cérébral sont organisées en petits modules ou bandelettes adjacentes les une aux autres appelées colonnes corticales?
Suite aux travaux de Mountcastle et de Hubel & Wiesel
Que sont les colonnes corticales?
Ce sont des modules d’environ un millimètre de largeur traversant les différentes couches du cortex
Quelle est la principale caractéristique des colonnes corticales?
Chaque colonne contient quelques centaines de neurones interconnectés qui ont un profil de réponse similaire qui les distingue des neurones des colonnes voisines
ex. : certaines colonnes de l’aire visuelle primaire reçoivent des informations d’un seul oeil, les neurones des colonnes adjacentes répondant à la stimulation de l’oeil gauche ou de l’oeil droit en alternance.
À quoi sert l’organisation en colonne du cortex cérébral?
Sert à garder séparés différents paramètres ou dimensions d’un objet, comme l’orientation ou la couleur qui sont utilisées par le cerveau pour interpréter les informations sensorielles
Ex. : les changements d’orientation des bordures d’un objet permettent d’interpréter les mouvements des objets dans notre champ visuel.
Depuis les premiers travaux de ____________ et ____________, on sait qu’il existe de nombreuses régions distinctes dans le cortex cérébral.
Campbell; Brodmann
Comment se distinguent les régions corticales?
Se distinguent par :
- Le patron d’interconnexions qu’elles ont avec d’autres régions du cerveau
- Les spécificités fonctionnelles des cellules qu’elles contiennent
Combien y a-t-il de régions corticales?
On distingue plus de 200 régions corticales dépendamment des critères utilisés.
Quelles sont les premières régions corticales qu’on a pu identifier?
les aires primaires :
- Aire visuel primaire
- Aire somesthésique (somatosensorielle) primaire
- Aire auditive primaire
- Aire Aire motrice primaire
Les aires primaires sensorielles reçoivent des signaux de la ________, de la ________ et des récepteurs de la peau et des ________.
rétine; cochlée; muscles
Où sont situés les aires somesthésiques et motrices primaires?
Longent verticalement la fissure centrale entre les lobes frontal et pariétal.
On a pu le découvrir grâce aux travaux de stimulation électrique dans le cortex d’animaux ou de patients en neurochirurgie (Ferrier, Penfield)
Où sont situés les aires visuelles primaires et les aires auditives primaires ?
Aires visuelles primaires : à l’arrière du cerveau (lobe occipital)
Aires auditives primaires : partie supérieure du cortex temporal
Quel type de distribution retrouve-t-on dans les aires primaires?
Distribution topographiques (homoncule) des informations issues de l’organe correspondant, soit les différentes portions du corps, de la rétine ou de la cochlée.
Vrai ou faux
Les aires associatives couvrent la majorité de la surface corticale
Vrai
Chez le singe, combien dénombre-t-on de régions impliquées dans :
- La vision :
- Somesthésie :
- Audition :
- Motricité :
- La vision : +30
- Somesthésie : +12
- Audition : 12
- Motricité : +8
Vrai ou faux
Les aires associatives adjacentes aux aires primaires font un traitement d’information plus simple que les aires associatives plus éloignées des aires primaires
Vrai
Malgré leur organisation hiérarchique, est-ce que les aires associatives traitent l’information de façon strictement séquentielle?
Non
Des connexions réciproques entre les aires permettent l’activation de circuits en boucles.
Donnez des exemples de spécialisation fonctionnelle des systèmes des régions corticales impliquant les aires associatives.
- Dans le système visuel, quelques régions semblent spécialisées dans la perception du mouvement ou la perception des formes et de la couleur
- Dans le système auditif, certaines régions sont spécialisées dans l’analyse des sons de la parole ou du timbre de voix.
- Dans le système somesthésique, certaines régions sont spécialisées dans le schéma corporel.
Vrai ou faux
La plupart des régions corticales semblent avoir des fonctions multiples malgré certaines spécialisations
Vrai
Que sont les aires corticales multimodales?
Ce sont des aires qui contiennent des neurones impliqués dans le traitement de l’information de plus d’une modalité comme la vision, le toucher, et l’audition.
À quoi servent les aires corticales multimodales?
Servent à intégrer ou synchroniser les perceptions qui nous proviennent simultanément de différentes modalités et à évoquer des images mentales relativement réalistes.
Où se trouvent les aires corticales multimodales?
Principalement dans le lobe frontal, dans le lobe pariétal et dans le sillon temporal supérieur.
Qui suis-je?
Contiennent des neurones impliqués dans le traitement de l’information de plus d’une modalité comme la vision, le toucher et l’audition. Servent à intégrer ou synchroniser les perceptions qui nous proviennent simultanément de différentes modalité et à évoquer des images mentales relativement réalistes. Se trouvent principallement dans le lobe frontal, dans le lobe pariétal et dans le sillon temporal supérieur
a) Aires primaires
b) Aires associatives
d) Aires corticales multimodales
e) Toutes ces réponses
d) Aires corticales multimodales
Qui suis-je?
Se développent plus tardivement et ont des fonctions plus malléables et plus générales. Couvrent la majorité de la surface corticale. Organisées de façon hiérarchique. Ne traitent pas l’information de façon strictement séquentielle.
a) Aires primaires
b) Aires associatives
c) Aires corticales multimodales
d) Toutes ces réponses
b) Aires associatives
Qui suis-je?
Premières régions corticales qu’on a pu identifier. Reçoivent l’information de la rétine, de la cochlée et des récepteurs de la peau et des muscles. Dans ces aires, on observe une distribution topographique des informations issues de l’organe correspondant, soit les différentes portions du corps, de la rétine ou de la cochlée.
a) Aires primaires
b) Aires associatives
c) Aires corticales multimodales
d) Toutes ces réponses
a) Aires primaires
Vrai ou faux
Il y a de nombreuses interactions entre les zones sensorielles et motrices et la majorité des circuits liés au comportement sont sensori-moteurs car ils intègrent les activités de régions sensorielles et motrices
Vrai
Est-ce que le nombre, la taille et la position des régions corticales sont les mêmes pour toutes les espèces animales?
Non.
Par exemple, les chiens qui ont des capacités olfactives très développées ont des régions olfactives plus nombreuses et plus sophistiquées que les primates. Les primates par contre, dont la vision en couleur est très développée ont plusieurs aires corticales impliquées dans le traitement des couleurs.
Que sont des circuits en boucles?
Ce sont des connexions entre des groupes de neurones neurones/régions corticales et sous-corticales qui représentent des informations ou des commandes en s’activant simultanément.
Vrai ou faux
Il existe souvent des correspondances uniques entre une région cérébrale spécifique et une fonction cognitive donnée
Faux
Il n’en existe pas souvent. Les régions cérébrales sont interreliées et tout comportement met en jeu un grand nombre de structures cérébrales. Le cortex est organisé de façon distribué
Quelle sont les implications de l’organisation distribuée du cortex?
- L’observation d’une difficulté fonctionnelle aprés une lésion à une région cérébrale ne veut pas dire que la région endommagée est le siège de la fonction perturbée.
- Cette observation implique seulement que la région cérébrale contribue à cette fonction et que la lésion endommage partiellement le circuit resoponsable
Les aires associatives des systèmes sensoriels ont des connexions avec plusieurs régions du cerveau qui modulent leur fonctionnement. Quelles sont les implications de ces connexions avec :
1) Les lobes frontaux
2) Les régions limbiques
3) Les noyaux gris centraux
1) Les circuits reliant les aires sensorielles aux lobes frontaux sont impliqués dans la planification des mouvements à partir de l’information sensorielle ainsi qu’à la sélection d’informations stockées dans les aires sensorielles
2) Les circuits reliant les a.s. aux régions limbiques dans la face interne des hémisphères et le diencéphale associent les perceptions à des émotions et permette leur mémorisaton à long terme
3) Impliqués dans le contrôle des actions et de la cognition
Les aires corticales sont souvent reliées par des connexions réciproques. Que permettent les fonctions de ces circuits en boucles?
1) La synchronisation de l’activité de nombreux neurones reliés en réseau, favorise la fusion des caractéristiques (forme, position, couleur, etc) des représentations perceptives et cognitives
2) Modulation de l’activité des régions sensorielles ou motrices par des régions représentant les priorités de l’organisme et contrôlant l’attention
3) Maintien temporaire de patrons d’activité dans le cortex à la base de la mémoire à court terme.
Vrai ou faux
Les hémisphères cérébraux sont identiques sur le plan anatomique et fonctionnel
Faux
Nommez des différences anatomique entre les hémisphères (asymétrie)
- Dans les lobes temporaux, planum temporal est plus gros dans HG que dans HD
- Cortex auditif primaire plus gros dans HD
- Pente de la fissure de Sylvius plus abrupte dans HD que dans HG
- Cortex pariétal inférieur (sous fissure Sylvius) plus développé HD
Portion inférieure du lobe frontal organisée diff dans les deux hémisphères :
- Partie visible en surface en plus grande HD
- Partie cachée dans la fissure est plus grande HG
Chez les droitiers :
- Lobe occipital HG plus gros que HD
Est-ce que les asymétries cérébrales anatomiques sont dues à l’expérience? Pourquoi?
Non, parce qu’elles sont présentes dans le cerveau avant la naissance
À quoi pourraient être dû les asymétries cérébrales anatomiques?
Pour plusieurs, elles sont liées à l’évolution du langage chez l’homme. Cependant, on retrouve des asymétries très similaires à celle de l’homme moderne chez des primates non-humains.
On a aussi montré à l’aide de moulages crâniens que certaines de ses asymétries étaient déjà présentes chez les précurseurs des hommes modernes
Quelle est la manifestation la plus évidente d’une spécialisation fonctionnelle hémisphérique?
La dominance manuelle
Donnez des exemples d’asymétries hémisphériques fonctionnelles
- Régions motrices de chaque hémisphères contrôles les parties controlatérales
- Plusieurs régions visuelles traitent des informations en provenance du côté opposé de l’espace
- Langage principalement dans HG
- Plusieurs aspects de l’information spatiale sont traités principalement dans HD
Qu’est-ce que la dominance manuelle?
La préférence qu’a un individu à utiliser une main plutôt que l’autre dans les activités de la vie quotidienne.
Comment est-ce que la dominance manuelle est une manifestation de spécialisation hémisphérique?
La dominance manuelle est liée à des différences hémisphériques dans les circuits de programmation motrice. En effet, des lésions à l’HG cause plus de problèmes d’exécution de gestes complexes que les lésions à l’HD.
Le langage est aussi une spécialisation de l’HG chez la majorité. Plus de 90% des troubles de langage chez les droitiers (60% chez les gauchers) sont dus à des lésions à l’HG.
Vrai ou faux
L’hémisphère gauche possède un double avantage chez la majorité des gens
Vrai
Dominance langagière et manuelle chez 90% des droitiers et 60% des gauchers
Quel est le pourcentage des droitiers purs, ambidexes, et gauchers purs?
Droitiers purs : 70%
Ambidexes latéralisés et gauchers purs : reste de la population (10% pour écriture, gaucher)
Dans un cerveau sain, les deux hémisphères ont des rôles complémentaires dans l’exécution de la majorité des comportements. Donnez un exemple de cette complémentarité
Dans le système visuel, les stimuli de l’hémichamp droit sont acheminés vers l’aire visuelle primaure gauche et vice-versa.
Plusieurs études ont utilisé un tachistoscope grâce auxquelles on a pu observer que les mots présentés dans l’hémichamp droit étaient plus facilement reconnus que ceux présentés dans l’hémichamp gauche, parce qu’ils sont traités en priorité par l’hémisphère du langage (gauche). En revanche, les formes visuelles sont mieux perçues quand elles sont présentées dans l’hémichamp gauche.
Vrai ou faux
Dans le sytème auditif, les signaux provenant d’une oreille sont projetés vers les deux hémisphères
Vrai
Que fait l’échoute dichotique?
Elle atténue la projection directe de chaque oreille à l’hémisphère du même côté (projection ipsilatérale) et rend le système auditif presque croisé.
Que savons-nous grâche à l’échoute dichotique?
- Lorsque les stimuli sont verbaux, les sujets rapportent préférentiellement les stimuli présentés à l’oreille droite
- Avantage de l’oreile gauche pour les mélodies
Quelles caractéristiques distinguent les sons verbaux de la musique?
Caractéristiques des sons verbaux :
- Transitions rapides
- Spectre de fréquence étendu
- Combinaisons de segments qui peuvent être reproduits par le système moteur
Qu’est-ce qui suggère une spécialisation de l’hémisphère droit dans le traitement de l’information spaciale?
Des tâches de reconnaissances de formes géométriques, de même que pour la lecture du braille (configuration spatiale formée par des points), la main gauche est dominante chez les droitiers. Le fait que ces informations somesthésiques sont controlatérale au niveau du traitement au cerveau nous amène à cette suggestion.
Donnez un exemple de procédure de stimulation dichaptique (stimulation tactile)
On présente simultanément à chacune des mains une forme différente. On présente ensuite visuellement une série de formes en demandant au sujet d’identifier celles qu’il a touchées. Encore une fois, la main gauche est avantagée pour les formes complexes, mais quand les stimuli présentés sont des lettres, la main droite est avantagée. Car croisement de l’information, interprétation HG en premier, là où le traiement du langage est fait.
Qui suis-je?
Amas d’axones de cellules corticales (fibres de matière blanche) qui relient généralement des régions homologues du cortex d’un hémisphère à l’autre.
Commissures
Quelle est la plus grande commissure?
Le corps calleux.
Il connecte toutes les régions du cortex à l’exception de certaines portions des aires primaires visuelles, somesthésiques et motrices.
Que se passe-t-il lorsqu’il y a déconnexion du corps calleux?
Les informations traitées dans un hémisphère ne peuvent plus être transmises à l’autre hémisphère et vice versa
Qu’est-ce qu’une callosotomie?
C’est une déconnexion chirurgicale du corps calleux
Qui suis-je?
Je suis une déconnexion chirurgicale du corps calleux parfois pratiquée dans le cadre d’un traitement de certaines épilepsies réfractaires aux médicaments
Callosotomie
Qu’est-ce qu’une anomie visuelle?
Incapacité de nommer les objets présentés dans un champs visuel.
- Anomie visuelle gauche = champ visuel gauche
Qu’est-ce qu’une alexie gauche?
Incapacité à lire les mots présentés dans le champ visuel gauche
Qu’est-ce qu’une anomie tactile gauche?
C’est une incapacité de nommer les objets présentés à la main gauche. (Somesthésie)
Qu’est-ce qu’un agraphie gauche?
C’est une incapacité d’écrire avec la main gauche
Qu’est-ce qu’une apraxie gauche?
C’est une incapacité à exécuter avec la main gauche les gestes demandés verbalement
Est-ce qu’une lésion au corps calleux (ou callosotomie) affecte le sens de l’odorat? Pourquoi?
Non parce que les fibres sensorielles ne sont pas croisées (restent ipsilatérales). L’odeur présentée à la narine droite est traité d’abord par l’hémisphère droit et vice versa.
De plus l’information est transmise à l’autre hémisphère par la commissure antérieure (et non corps calleux)
Les chercheurs Roger Sperry et Michael Gazzaniga ont décrit les principaux symptômes observés après une callosotomie. Quels sont-ils?
- Anomie visuelle, auditive et tactile gauche
- Comparaison d’objets dans les deux champs visuels
- Visages chimériques
- Audition : écoute dichotique
- Alexie gauche
- Agraphie gauche, Apraxie gauche
- Trouble de la coordination bi-manuelle
- Syndrome de la main étrangère (dans certains cas)
Il faut penser aux différents systèmes vus : moteur, somesthésique, visuel et auditif
Qu’est-ce que l’agnésie du corps calleux?
C’est une malformation congénitale du corps calleux
Les enfants qui subissent une callosotomie avant la fin du développement du corps calleux vers 10 ans ou les enfants qui ont une agénésie du corps calleux présentent-ils des symptômes de déconnexion hémisphérique?
Non
Sans doute lié à des mécanismes de compensation comme l’utilisation par l’hémisphère non stimulé d’indices provenant de la réponse émise par l’hémisphère stimulé ou encore l’utilisation des autres commissures ou des projections sensorielles et motrices ipsilatérales
