Le cortex moteur et le contrôle du mouvement cours cours 15

Question 1

Qu’est ce que l’Epilespie?

Est ce que le Mouvement Volontaire peut se trouver dans le Cortex Cerebral et pas juste reserver au pensée?

Answer 1

•Crises épileptiques caractérisées par des Mouvements INVOLONTAIRES

Foyers de tissu pathologique dans le ** Cortex Cérébral ** immédiatement Antérieure à la Scissure Centrale

Activation Pathologique des neurones dans les foyers épileptogéniques déclenche des –> Mouvements Involontaires des crises épileptiques

Activation normale des neurones dans la même aire corticale chez des sujets en bonne santé évoque des –> Mouvements Volontaires

OUI!!!
*** Une aire limitée du Cortex Cérébral Antérieure à la scissure centrale est impliquée dans le contrôle des Mouvements Volontaires dans la vie de tous les jours **

Question 2

Qu’est ce que « La Marche Jacksonienne »

Existe-t-il Une représentation systématique des parties du corps controlatéral ?

Answer 2

Séquence fixe des mouvements involontaires… unique à chaque malade (EPILEPSIE)

Ex: M. Xavier qui a une crise d’epilepsie, movement involontaire commence toujours par le doigt et fini par la tete

OUI! Il existe Une représentation systématique des parties du corps Controlatéral –>
« CARTE MOTRICE »

(Prédiction vérifiée par les expériences de Fritsch, Hitzig, Ferrier avec stimulation électrique du cortex cérébral )

Question 3

Quelle est l’organisation de la Carte Motrice?

Answer 3

Carte Motrice du bras en forme d’un –> “Fer à Cheval”

L’Organisation interne de la Carte Motrice est très COMPLEXE avec beaucoup de –> CHEVAUCHEMENT des projections à Différentes Articulations et Différents Muscles.*

Question 4

Le Cortex moteur envoie des axones descendants à plusieurs structures motrices sous-corticales, entre autre: (5)

Answer 4

1- Moelle épinière
– Voie Corticospinale (Decussation controlateral 90%)

2- Ganglions de la base – Voie Corticostriatale

3-Noyaux pontiques
– Voie Corticopontique

4- Noyau rouge
– Voie Corticorubrique

5- Formation reticulaire
– Voie Corticoreticulaire

Question 5

La Majorité sinon toute les projections Corticospinales terminent sur quoi?

Chez les Primates, une partie des axones Corticospinaux terminent aussi sur quoi?

Comment appelle-t-on Neurones Corticospinaux qui font synapse directement sur les motoneurones spinaux?

Answer 5

La Majorité sinon toute les projections Corticospinales terminent sur –> INTERNEURONES de la zone intermédiaire de la moelle épinière chez différentes espèces de mammifères.

Chez les Primats, une partie des axones Corticospinaux terminent aussi sur –> MOTONEURONES alpha de Lamina IX de la corne ventrale.

(Neurones Corticospinaux qui font synapse directement sur les motoneurones spinaux sont appelés –> les « Cellules Corticomotoneuronales » (cellules CM))

Les Corps Cellulaires des cellules CM ne se trouvent que dans le Cortex Moteur Primaire.

Question 6

Cortex Moteur Primaire (MI) envoie des axones à plusieurs structures motrices sous-corticales. Nommez quelques exemples

Est-ce que la Voie Corticospinale prend son origine uniquement au niveau du Cortex Moteur Primaire (MI)?

Est-ce que Plusieurs aires du Cortex peuvent moduler le fonctionnement de la moelle épinière, en parallèle à MI?

Est-ce que La majorité des axones CS aboutissent seulement sur les interneurones spinaux?

Comment nomme-t-on les axons CS qui font synapse sur les motoneurones alpha qui innervent un ou plus d’un muscle. Ils viennent exclusivement d’ou?

Answer 6

Cortex Moteur Primaire (MI) envoie des axones à plusieurs structures motrices sous-corticales (moelle épinière, cervelet, NGC, etc)

NON!!! Voie Corticospinale (CS) prend son origine d’une aire assez large du cortex cérébral –> Pas seulement de MI

OUI!! Plusieurs aires du cortex peuvent moduler le fonctionnement de la moelle épinière, en parallèle à MI

OUI!!! La majorité des axones CS aboutissent seulement sur les interneurones spinaux

• Certains axons CS –> Corticomotoneurones, CM) font synapse sur les motoneurones alpha qui innervent un ou plus d’un muscle
• Les axones CM proviennent exclusivement de MI
• Cette organisation pourrait aussi faciliter la coordination des mouvements multi-musculaires et multi-articulaires

Question 7

Que se passe-t-il s’il y a une Lesion au niveau du Cortex Moteur?

Answer 7

– Faiblesse Musculaire, Parésie, Paralysie

Pas de paralysie chez le chat

Question 8

Que se passe-t-il s’il y a une Lesion au niveau du Cortex Prémoteur?

Answer 8

– Aucune Paralysie

– Problèmes d’Apprentissage et rappel des nouvelles habilités motrices

– Problèmes de utilisation des règles stimulus-réponse arbitraires (Ex: Lumiere Rouge = On freine)

Question 9

Que se passe-t-il s’il y a une Lesion au niveau du Cortex Pariétal?

Answer 9

– Aucune Paralysie

– Désorientation et Désorganisation spatiale des mouvements guidés par inputs sensorielles
• ataxies, apraxies (Probleme guidage visuel)

Ex: Misere a plier un papier et inserer dans une enveloppe ou Inserer une clé dans une porte

Question 10

Que se passe-t-il s’il y a une Lesion au niveau du Cortex Préfrontal

Answer 10

– Aucune Paralysie

– Désinhibition et persévérance de comportement

– Perturbation de l’apprentissage et rappel des nouvelles stratégies

Question 11

Role du Cortex Prémoteur

Answer 11

Cortex Premoteur = Planification + Realisation du Mouvement

Cortex Prémoteur contribue préférentiellement aux étapes plus –> AU DEBUT de l’hiérarchie

Plusieurs neurones du cortex prémoteur varient leur décharge en fonction de différents mouvements voulus, pendant des périodes de planification des mouvements volontaires différés

Question 12

Role du Cortex Moteur

Answer 12

Cortex Moteur = Realisation du Movement

•Ces propriétés suggèrent que Cortex Moteur fonctionne vers –> LA FIN de la putative hiérarchie de contrôle

La majorité des neurones du cortex moteur primaire (MI) ne montrent pas des changements d’activité pendant des périodes de planification des mouvements différés

Question 13

Qu’est ce que Brain-Machine Interface ?

Nommez 2 exemples

Quelles sont les 4 parties?

Le contrôle précis des mouvements du bras et de la main, en particulier pour manipuler les objets, nécessite quoi (2)

Answer 13

L’acte cognitive d’essayer de faire un mouvement ou même simplement de “penser” de quel mouvement à faire active des neurones dans plusieurs aires motrices du cortex cérébral chez des patients paralysés

On peut entrainer des algorithmes (« decoders ») à interpréter les patrons d’activité pour inférer les intentions motrices des patients et les transforment en forme des signaux pour contrôler des appareils externes

Ex: Singe controle machine pour pincer guimauve

Ex: Personne paralyser controle machine pour prendre un soda pour boire

1- Brain Activity
2- Brain Activity Decoder Algorithm
3- Control Signal
4- Controlled Device

Besoin des signaux de rétroaction :

1- VISUELLE

2- SOMATOSENSORIELLE

Ex : tactile, proprioceptif

Question 14

Est ce que le Cortex moteur primaire (MI) est impliqué dans le contrôle des mouvements volontaires?

Answer 14

Oui!

Question 15

Seulement des lésions de quoi mènent à une paralysie, chez l’homme?

Answer 15

Cortex moteur primaire (MI)

Question 16

Des lésions de différentes aires du cortex cérébral mènent à quoi?

Answer 16

Différents troubles moteurs

Question 17

Est ce que Plusieurs aires du cortex cérébral contribuent au contrôle moteur?

Answer 17

Oui

Question 18

Qu’est ce que le chercheur Evarts a-t-il trouver? (5)

Answer 18

Evarts:

1- le début de la décharge précède le début du movement (Ex: Singe qui touche un bouton lorsque le chercheur allume une lumiere)
EMG active dans le Cortex Moteur meme avant le mouvement

2-La décharge d’un neurone simple de M1 varie en fonction des mouvements d’une partie limitée du corps controlatéral ( Extension du poignet = Decharge avant et pendant Vs. Flexion du poignet = Ne Decharge Pas avant et pendant)

3- La décharge varie en fonction de la posture statique du bras
Dependant du position du bras = decharge va etre different. Ex: Bras en haut, bas, en avant , en arriere

4- Mouvements réciproques du poignet sans charge externe (Decharge Normale); poignet charge externe (Decharge Élevé); poignet charge assisatante (Decharge Diminué)

5- La décharge varie en fonction de la direction et le niveau des forces isométriques (Ex: Pronation = Decharge mais Suppination = pas de Decharge)

Question 19

Qu’est ce que le chercheurs Georgopoulos a-t-il trouver (3)

Answer 19

Georgopoulos :

1-Préférence directionnelle de la décharge des neurones lors des mouvements d’atteinte du bras

2-Différents neurones préfèrent différentes directions de mouvement (selon patron de tous les cellules)

3-Direction du mouvement est codée par la somme de tous les signaux directionnels de tous les neurones actifs « VECTEUR DE POPULATION »

**L’activité du Cortex Moteur est tres dynamique et predit comment l’animal va deplacer le bras **

Question 20

Qu’est ce que le chercheur Schwartz et colla-t-il trouver? (1)

Answer 20

Schwartz et coll : (Mouvement selon spirale In-Out/Out-In du doigt fait par l’animal)

1-« VECTEUR DE POPULATION » calculés à tous les 25 ms prédisent la direction et la vitesse du mouvement du bras ~100-150ms à l’avenir (Mouvement selon spirale In-Out/Out-In)

Question 21

Quels sont les Propriétés des Neurones du Cortex Moteur ?

Answer 21

1- Décharge des neurones de MI change avant le déclenchement des mouvements volontaires

2- Décharge d’un neurone de MI varie en fonction  des Mouvements d’une partie spécifique du corps controlatéral

3- Décharge des neurones dans « une colonne corticale » verticale varie en fonction –> des Mouvements de la même partie du corps controlatéral

4- Stimulation électrique des neurones dans une colonne corticale évoque –> des Mouvements de cette même partie du corps controlatéral

5- Décharge des neurones CS de MI varie –> préférentiellement en fonction de la DIRECTION (Ex: Pronation = Decharge mais Suppination = pas de Decharge) et du NIVEAU DE FORCE (Ex: Force eleve = Decharge Eleve) et de l’activité musculaire lors des mouvements et lors des tâches isométriques

** Ces propriétés suggèrent que MI fonctionne vers la fin de la putative hiérarchie de contrôle **

Question 22

COMMENT LE SYSTÈME NERVEUX PLANIFIE ET EXÉCUTE UN MOUVEMENT VOLONTAIRE?

Answer 22

L’Hypothèse de l’Hiérarchie de Contrôle Moteur:

• Le système moteur possède une organisation hiérarchique (sérielle)
• Le contrôle des mouvements implique une série (une hiérarchie) des étapes de traitement d’information par différentes populations de neurones

Stimulus –> Perception –> Cognition –> Action –> Reponse

• Perception = Construction d’une représentation neuronale interne du monde externe
• Cognition = Analyse et réflexion introspective pour choisir un plan d’action
• Action = Exécution du plan d’action (cellule effectue un calcul pour faire déplacement la partie du corps pour effectuer le mouvement)
• -> Cinématique Extrinsèque = Trajectoire spatiale vers la cible
• -> Cinématique Intrinsèque = Géométrique du bras
• -> Cinématique = Force générer (active musculaire)

Question 23

Qu’est ce que l’HYPOTHÈSE HIÉRARCHIQUE DU CONTRÔLE MOTEUR PRÉDIT?

Answer 23

HYPOTHÈSE HIÉRARCHIQUE DU CONTRÔLE MOTEUR PRÉDIT QUE:

• Planification et l’exécution impliquent une séquence sérielle des étapes
• Chaque étape est réalisée par une population distincte de neurones
• Chaque population de neurones représente le mouvement voulu en termes de certains paramètres spécifiques
• Il y a un patron sériel de projections anatomiques entre les populations qui effectuent les étapes sérielles
• Il y a un recrutement sériel de l’activité́ des populations de neurones le long de cette hiérarchie sérielle de contrôle
• Des étapes de planification peuvent être dissociées en temps des étapes d’exécution du mouvement

LÉSIONS DE DIFFÉRENTES AIRES CORTICALES MENENT À DIFFÉRENTES PERTURBATIONS DU CONTRÔLE MOTEUR

Question 24

Est ce que le fait de pincer les doigts (avec pouce et index) augmente l’activité du Cortex Moteur Primaire?

Maintenant avec une sequence de pincement avec different doigts?

Answer 24

Oui

Oui mais aussi avec activation du Aire Premotrice

**Selon le nature du tache on engage en parallèle d’autre partie du Cortex Cerebral **