Système moteur (cortex moteur)

Question 1

V ou F. L’IRM fonctionnelle permet de mesurer l’activité neuronale directement

Answer 1

F. Le patient est dans un champs magnétique, on peut imager le flot sanguin (pas l’activité neuronale), on peut voir que les ondes du cerveau vont devenir plus active selon certains mouvements (le flot sanguin s’accélère), donc on infère des fonctions à ces zones là (non invasif) mais pas d’activité neuronale directe, c’est très indirect

Question 2

V ou F. Le MEG permet un peu plus de résolution temporelle mais perd de la résolution spatiale comparativement à l’IRM fonctionnelle

Answer 2

Vrai. Avec la magnétoencéphalographie, la conductivité des tissus cérébraux varie en fonction de leur composition et de leur géométrie, ce qui rend difficile la détermination précise de localiser la source des signaux magnétiques,

tandis que l’IRMf mesure les variations de l’oxygénation sanguine, ce qui donne une meilleure résolution spatiale car les changements d’oxygénation sanguine sont directement liés aux niveaux d’activité dans les régions cérébrales.

Question 3

Quels sont les avantages de l’IRMf ?

Answer 3

• Permet une résolution spatiale élevée (millimètres) pour la localisation de l’activité cérébrale.
• Offre une bonne précision pour la localisation des sources d’activité cérébrale.
• Peut être utilisé pour cartographier la connectivité fonctionnelle du cerveau.

Question 4

Quels sont les avantages de la MEG ?

Answer 4

• Mesure directement l’activité électromagnétique du cerveau, offrant une résolution temporelle élevée (de l’ordre de millisecondes).
• Peut localiser avec précision les sources d’activité cérébrale.
• Ne nécessite pas d’exposition aux rayonnements ionisants.

Question 5

Quels sont les désavantages de l’IRMf ?

Answer 5

• La résolution temporelle est relativement faible (de l’ordre de secondes) par rapport à la MEG.
• Nécessite une exposition aux rayonnements ionisants (danger si enceinte)
• Peut être affecté par les mouvements de la tête et le bruit environnemental.

Question 6

Quels sont les désavantages de la MEG ?

Answer 6

• La résolution spatiale est limitée et dépend de la conductivité des tissus cérébraux, ce qui peut rendre difficile la distinction des sources d’activité voisines.
• La MEG est sensible aux bruits environnementaux et aux mouvements de la tête, ce qui peut affecter la qualité des données.

Question 7

Résume-moi la première étude sur l’organisation du cortex moteur M1 avec les électrodes de surface

Answer 7

Stimulation sur le cortex du singe par des électrodes de surface sur la dure-mère, et les pulsions évoquait des mouvements. On dessine la partie du corps stimulé selon la somatotopie du cortex moteur :
- en latéral : mouvement de langue et visage
- en médial : mouvements de doigt/main
- en proximal : mouvement épaule

Question 8

C’est quoi la stimulation magnétique transcranienne (SMT) ?

Answer 8

Permet l’étude du système sensorimoteur :
- Carte motrice sans douleur, sans danger, très puissante (induit des champs électriques)
- étude sujet humain : organisation cortex moteur et utilise cette méthode pour manipuler le cerveau donc joue dans l’organisation du système moteur (plein d’application en réadaptation physique et cognitive/dépression), mais pas encore en clinique c’est encore en essai clinique pour tester approches combinées à la réadaptation

Question 9

C’est quoi le lien qu’on peut faire entre la SMT, la MEG et l’IRMf ?

Answer 9

la SMT peut être utilisée pour stimuler une région spécifique du cortex moteur, tandis que la MEG ou l’IRMf permettent de cartographier les changements dans l’activité cérébrale qui se produisent en réponse à cette stimulation

Question 10

C’est quoi une stimulation invasive ICMS ?

Answer 10

• Sert à comprendre l’organisation du système moteur (organisation cytiarchitectonique)
• Comment : Une microstimulation intracorticale à plusieurs étages/couches donnent plusieurs chocs électrique et on observe la fréquence dans les neurones qui évoquent le mouvement
  Les microstimulation permet de comprendre précisément l’organisation du cortex moteur on stimule des micromètre de cortex ! très précis

Question 11

Explique-moi le résultat qu’on a vu d’une stimulation invasive (ICMS) sur le singe écureuil (quel niveau de résolution)

Answer 11

si on place l’électrode 250 micrometre : à chaque point d’électrode qui évoque des mouvements différents d’une même zone (poignet, doigts), la mosaïque du système moteur a au moins cette résolution là

Question 12

C’est quoi le Stimulus trigered averaging (STIM TRIG AVG) ?

Answer 12

Une méthode encore plus précise ici
Si je fais un pulse a chaque seconde, on fait du moyennage, donc après 100 stimulations on dirait que certains muscle évoque de l’activité, si fais des milliers de stimulations on a des effets très significatifs dans certains muscles

Question 13

Pourquoi on dit que l’organisation système moteur est en fer a cheval ?

Answer 13

• Au milieu = mouvements distaux (profondeur du sillon central) muscles avant-bras, main, etc
• À l’entour = mouvements proximaux (épaules)

*On comprend pas pk mais c’est comme ça

Question 14

Qu’est-ce qui peut expliquer l’organisation en mosaïque dans M1 ?

Answer 14

À chaque endroit où je déplace l’électrode = mosaïque dans M1

Les neurones de M1 sont organisés de manière topographique, de sorte que les neurones qui contrôlent des muscles adjacents sont également adjacents dans le cortex.

Convergence et divergence dans le systm moteur (projection de la voie corticospinale)

Question 15

Pourquoi l’organisation en mosaïque est une caractéristique importante de l’organisation fonctionnelle du cortex moteur?

Answer 15

Car elle permet une organisation efficace du contrôle moteur. Par exemple, si un neurone corticospinal qui contrôle le muscle du pouce est activé, cela provoque également l’activation des neurones corticaux adjacents qui contrôlent les muscles adjacents, tels que ceux du pouce voisin, de la main, du poignet et du bras. Cette organisation en mosaïque permet une activation coordonnée des muscles adjacents, ce qui est important pour le contrôle moteur précis.

Question 16

Explique moi le concept de divergence dans l’organisation en mosaïque de M1

Answer 16

La divergence se réfère au fait qu’un seul neurone corticospinal peut projeter sur plusieurs neurones spinaux, ce qui signifie qu’un seul neurone cortical peut contrôler plusieurs muscles. Cela permet une utilisation efficace des ressources neuronales, car un petit nombre de neurones corticaux peuvent contrôler un grand nombre de muscles.
( réponse significative dans plein de muscles)

Question 17

Explique moi le concept de convergence dans l’organisation en mosaïque de M1

Answer 17

La convergence se réfère au fait que plusieurs neurones corticaux peuvent projeter sur un même neurone spinal, ce qui signifie que les commandes motrices pour plusieurs muscles peuvent être transmises par un même neurone spinal. Cela permet une coordination fine des mouvements, car les muscles adjacents peuvent être activés de manière coordonnée par un seul neurone spinal.

Question 18

Quelle Expérience qui supporte la convergence ? À revoir

Answer 18

On enregistre les motoneurones dans la moelle après on fait la stimulation du cortex moteur donc on voit les tracks des électrodes, donc on voit activité dans certains muscles, si déplace électrode sur neurones on voit plein de différentes activités des motoneurones, donc pas une place dans le cortex qui envoie projection a ce muscles-là c’est en fait plusieurs places dans le cortex qui envoie projections

Question 19

Quelle Expérience qui supporte la divergence ? À revoir

Answer 19

Trouve un neurone du cortex et injecte le neurone d’un traceur antérograde (descendre le long de sa projection) et reconstruit sa projection de ce neurone-là, donc branches se connecte a plusieurs pool de motoneurone dans ME

Question 20

V ou F. les connections ne respectes pas de topographie claire dans le cortex moteur ?

Answer 20

v?

Injecte traceur bidirectionnel dans la représentation des doigts par ex, zone du cortex qui évoque move doigts, donc on vu que les projections antérograde (corps cellulaire qui envoie projections), le neurone-là ne sont pas connectés avec autre zone qui contrôle les doigts, mais aussi connexion avec zone des mouvement proximaux ! et aussi le transport rétrograde des corps cellulaires qui envoie des projection au site d’injection ces neurones ne sont pas only représentation des doigt car aussi évoque mouvements poignet/épaule (move proximaux).

Les connexions entre les neurones dans le cortex moteur respectent cette organisation somatotopique. Cela signifie que les neurones qui contrôlent des parties du corps adjacentes dans la carte somatotopique sont également connectés entre eux. Par conséquent, les mouvements complexes impliquant plusieurs parties du corps sont générés par l’activation coordonnée de groupes de neurones adjacents dans le cortex moteur.

Question 21

Explique pourquoi la même expérience (injecter un traceur bidirectionnel) dans le cortex somatosensoriel permet la Topographic reliance

Answer 21

La connexion reste dans leur zone (injecte dans l’aire du 2e doigt, projections concentrées dans la même représentation !) donc hypothèse que l’information doit continué à être “su”, soit qu’à ce 2e on doit continuellement savoir qu’il est stimulé, et les mouvements sont tjr intégrés (mouvements sont bcp intégrés dans les segment de la ME, bouge 2e doigt, mais aussi main, poignet épaule…)

Question 22

C’est quoi le système de colonne dans le cortex moteur ?

Answer 22

Dans le cortex, il y a des colonnes de neurones corticaux : + en surface + on a besoin de courant, mais capable évoquer move, et si descend une électrode en ICMS dans une colonne on évoque le même mouvement dans la même colonne.

Mais étant donné que c’est une cellule pyramidale = couche V, c’est là que ça prend le moins de courant possible, la stimulation est le plus efficace (car là y’a les corps cell cortico-spinaux qui sont vrm gros)

Question 23

Pourquoi l’organisation en colonne des neurones corticaux est important pour le contrôle précis des mouvements ?

Answer 23

les neurones qui contrôlent des mouvements similaires se trouvent dans la même colonne et la colonne permet à ces neurones de travailler ensemble de manière efficace. Les neurones dans une colonne ont tendance à projeter leurs axones vers la même direction.

De plus, cette organisation en colonnes peut être modifiée par l’apprentissage moteur, ce qui permet au cerveau de s’adapter à de nouveaux mouvements ou à de nouvelles tâches.

Question 24

V ou F. La colonne perpendiculaire à la surface corticale

Answer 24

V. c’est juste que le cerveau a évolué avec des plis ! donc si on est perpendiculaire à surface corticale on reste dans la même colonne

Question 25

C’est quoi la différence entre les stimulations de surface et en profondeur dans le cortex moteur ?

Answer 25

Les stimulation de surface par microélectrodes sont plus puissantes (200µA) et excite un large volume de cellules, tandis que les stimulations profondes par microélectrodes (ICMS) sont plus faibles (5µA) à de courtes intervalles excitent un petit volume (le seuil de réponse se trouve à la couche V)

Question 26

Dans la cytoarchitecture de M1, il y a combien de couches ?

Answer 26

1-2-3-5-6, car la couche 4 est absente ou très mince (cortex agranulaire), la couche 5 possède les corps cellulaire des neurones cortico-spinaux (neurones pyramidaux)

Question 27

Décris-moi la voie corticospinale latérale (résumé des étapes)

Answer 27

1. Les cellules pyramidales de la couche V du cortex moteur (aire 4 et 6 du lobe frontal) envoient des axones (d’autres axones proviennent de SI-SII et pariétal)
2. la voie pyramidale traverse la capsule interne, le mésencéphale et le pont, les axones en provenance du cortex moteur se rassemblent pour former la voie pyramidale (faisceau pyramidal)
3. Décussation au niv du bulbe
4. Les terminaisons axonales de cette voie rejoignent finalement les motoneurones et les interneurones de la partie dorsolatérale de la corne ventrale de la ME.

Question 28

Quelle est la fonction de la voie corticostriatale ?

Answer 28

responsable du contrôle fin des mouvements volontaires, tels que la manipulation d’objets ou les mouvements précis des doigts.

Question 29

Pourquoi la voie corticospinale est aussi connue sous le nom de voie pyramidale latérale ?

Answer 29

car elle est située dans la partie latérale de la moelle épinière (>90%)

Question 30

Quelle est la fonction de la voie corticobulbaire ?

Answer 30

La voie corticobulbaire, quant à elle, est responsable du contrôle des muscles de la tête et du cou

Question 31

Quelle est la fonction de la voie rubrospinale ?

Answer 31

Cette voie est responsable du contrôle des mouvements posturaux et des mouvements automatiques, tels que la marche.

Question 32

L’efférence principale du cortex moteurs primaire est la voie …. ?

Answer 32

L’efférence principale du cortex moteurs primaire est la voie corticospinale avec son système latéral et son système ventromédian.

Question 33

C’est quoi les voies extrapyramidales.

Answer 33

axones qui proviennent des structures sous-corticales ou du tronc cérébral (qui passent ailleurs que bulbe rachidien?)

Question 34

Décris-moi la voie rubrospinale (résumé des étapes) à revoir

Answer 34

Le faisceau rubrospinal est le second faisceau du système latéral.

1. Cortex frontal envoie informations au noyau rouge (mésencéphale)
2. ME controlatérale
3. motoneurone ME moves volontaires

note : voie indirecte car corticospinale + importante pour contrôle moteur

“voie alternative” car elle est souvent utilisée pour compenser la perte de la voie corticospinale principale, qui est la principale voie de communication entre le cortex cérébral et la moelle épinière.

Question 35

C’est quoi la différence entre le faisceau rubrospinal et la voie cortico-rubrale

Answer 35

Le faisceau rubrospinal est une voie extrapyramidale qui commence dans le noyau rouge du mésencéphale, tandis que la voie cortico-rubrale est une voie pyramidale qui commence dans le cortex moteur.

De plus, le faisceau rubrospinal est impliqué dans le contrôle des mouvements des membres supérieurs, tandis que la voie cortico-rubrale est impliquée dans le contrôle des mouvements des membres inférieurs.

Question 36

Quelles sont les voies pyramidales ?

Answer 36

corticorubrale
corticopontique
corticoréticulaire
corticospinale

Corticostriatale est une voie extrapyramidale,

Question 37

Décris moi comment on peut enregistrer des neurones isolés de M1 pendant mouvement

Answer 37

• Électrode permet d’évaluer l’activité de 1 neurone à la fois, pendant animal va faire différentes tâches
• Au lieu d’inférer le mouvement avec une méthode indirecte on enregistre ici l’activité neurones isolé (1 à la fois) précisément, on peut corréler avec différentes phases de mouvement (avec cinématique ou activité musculaire)

Question 38

Décris-moi l’expérience de l’enregistrement des neurones isolés de M1 pendant mouvement chez animal éveillé (first time)

Answer 38

On fait l’enregistrement de 1 neurone, on obtient chaque PA (pulse), si tâche de flexion/ext poignet, on a le tracé de la position du poignet du singe, donc neurone = different PA entre les mouvements flex < ext !
Conclusion :
- le neurone isolé est spécifique au mouvement (extension l’ex du singe)
- l’activité précède le mouvement donc lien causal (cortex –> ME –> muscle : donc il y a un délai entre la décharge du neurone et l’activité membre (délai de conduction), donc si délai court, le neurone est proche du muscle ou encore c’est une connexion plus directe)

Question 39

C’est quoi cette étude sur le singe “center out task”

Answer 39

Le singe a 8 cibles potentielles et on lui fournit des indications
- on obtient le profil activité des neurones pendant l’essai
- on voit que s’il fait un mouvement vers le haut, le neurone a bcp de pulse juste avant le mouvement dans cette direction là
- s’il fait des mouvements vers la droite, les neurones pause et arrête de décharger, donc on peut faire un profil
- Conclusion : les neurones sont spécifique à certaines directions/mouvements

Question 40

Pourquoi si prend tout un pool de neurone, on peut prédire le mouvement par les neurones qui déchargent ?

Answer 40

Le cerveau fonctionne en population de neurones pour un mouvement (attention, ne fais pas de lien avec le concept de convergence tho), il faut retenir que le cortex fonctionne en groupe, donc on doit regarder moyenne de ce que les neurones font on prédit intention de mouvement. (exp de l’animal via électrodes)

Question 41

Les mouvements précis de la main sont dus à quoi ? (par rapport aux autres animaux…)

Answer 41

À la corne antérieure de la ME = complexification des mouvements, car le développement des projections cortico-motoneuronale a permis d’augmenter la capacité de stimuler le cortex et d’aller directement aux motoneurones, donc brise synergie)

Humain brise la synergie = tous les doigts peuvent bouger de manière indépendante

Question 42

Le développement de traceurs trans-synaptiques permet quoi ?

Answer 42

Ce sont des traceurs qui sautent une synapse pour voir quelle endroit les projections cortico-motoneuronale se trouvent.
- dont avant (autre traceurs) on voit que injecte cortex = corne ant active, mais mtn si j’injecte dans un muscle = corne antérieur active aussi, donc il y a une projection directe (connexion monosynaptique corticale) sur motoneurone,
Conclusion : j’injecte le muscle – motoneurone spinaux – saute synapse – va au cortex = on voit que dans le cortex on a des connexions cortico-motoneuronale directe

Question 43

Quel déficit selon si la lésion est dans l’aire M1 ou dans les aires pré-motrices ?

Answer 43

Si je fais une lésion de l’aire M1 (moteur prim) = déficit les plus important
Si lésions aires pré-motrices = déficit moteurs plus subtil (malgré que 40%de projections cortico-spinale, aspect incompris encore)

Question 44

C’est quoi le Système de Neurone miroir ?

Answer 44

Si on voit que le singe fait mouvements de préhension fin = le neurone va avoir une grosse décharge (raster), gros PA
Mais avec le système de Neurone miroir = s’active lorsque fait la tâche ET lorsque regarde un autre individu faire cette même tâche !!

Question 45

V ou F. Les patients souvent des lésions mixte

Answer 45

V. Les patients souvent lésions mixte = sensori-moteur, donc deux problèmes en même temps

Question 46

Comment le système moteur extrait une seule commande motrice?

Answer 46

En additionnant tous les signaux d’un pool de neurones ? car si on regarde l’activité d’un seul neurone, on ne sait pas la direction

Car la Population Vector Hypothesis est une théorie qui suggère que le cerveau encode les mouvements moteurs en utilisant une population de neurones dans le cortex moteur, plutôt que des neurones individuels. Selon cette théorie, chaque neurone dans la population contribue à la commande motrice en produisant une direction préférentielle du mouvement.

Question 47

Effet de lésions - étude sur le singe, quelles conclusions ont été tirées ? vérifier

Answer 47

Ex. animal et mouvement d’opposition du pouce, l’injection cause des déficit + erreurs :
- si déficit total le pouce est complètement plié = incapable de faire ABD donc compense par d’autres mouvements et fait ABD
- si déficit partiel = capable mais pas capable appliquer la bonne force pour faire le mouvement (ajuster)

Les deux cas c’est un lésion MI ou SI ou les deux ??

Question 48

Qu’arrive-t-il lors de lésions corticales ?

Answer 48

Perte de mouvements volontaires ! (gridwalk test du rat on voit qu’il fait des erreurs et met le pieds dans les trous, vs si tapis roulant on va pas voir de défauts) ça nécessite info visuel pour mouvement volontaires