IV. Le versant moteur: Le contrôle volontaire central (2)

Bref Résumé

Ce cours explore l'organisation du cortex moteur primaire, le rôle du cervelet dans la coordination et la prédiction des mouvements, et les fonctions des ganglions de la base dans l'amorçage et le lissage des mouvements. Il souligne l'importance de ces structures dans la motricité volontaire et la combinaison de mouvements réflexes et volontaires.

  • Organisation somatotopique du cortex moteur primaire.
  • Rôle du cervelet dans la prédiction et la correction des erreurs motrices.
  • Fonctions des ganglions de la base dans l'amorçage et le lissage des mouvements.

Organisation du Cortex Moteur Primaire

Le cortex moteur primaire est une bande étroite située dans le lobe frontal, juste devant le cortex sensoriel primaire. Il est organisé de manière somatotopique, ce qui signifie que chaque zone innerve une partie spécifique du corps. Les proportions du corps ne sont pas respectées au niveau cortical, avec une représentation disproportionnée des mains et du visage en raison de leurs aptitudes motrices plus importantes. Cette surreprésentation est due à un plus grand nombre de motoneurones, des circuits neuronaux plus complexes et davantage de connexions synaptiques.

Recrutement des Motoneurones et Force Musculaire

La force musculaire dépend du recrutement spatial et temporel des motoneurones, contrôlé par les motoneurones supra-segmentaires. La force produite par un muscle est déterminée par la fréquence de décharge et le nombre de motoneurones recrutés. Un motoneurone spinal peut être innervé par plusieurs motoneurones supra-segmentaires, et l'amplitude du potentiel post-synaptique global au niveau des motoneurones spinaux détermine la fréquence de leurs décharges et, par conséquent, le recrutement des fibres musculaires.

Rôle du Cervelet dans la Motricité

Le cervelet joue un rôle indirect mais crucial dans la motricité en régulant l'activité des motoneurones supra-segmentaires. Lors d'un mouvement volontaire, une copie de la commande motrice (copie d'efférence) est envoyée au cervelet, qui simule et prédit le mouvement. Le cervelet intègre également les retours sensoriels provenant des récepteurs musculaires et cutanés. Il compare le mouvement prédit avec le mouvement réel pour détecter les erreurs motrices et envoie des informations au cortex moteur primaire pour corriger ces erreurs.

Coordination et Prédiction des Mouvements par le Cervelet

Le cervelet est impliqué dans la coordination entre plusieurs effecteurs, comme lors du soulèvement d'un objet. Il prédit l'augmentation du poids de l'objet en fonction de l'accélération et ajuste la force de préhension de manière anticipée. De même, lors de mouvements nécessitant une coordination entre posture et mouvement, le cervelet prédit les conséquences mécaniques sur la stabilité posturale, permettant la mise en place d'ajustements posturaux anticipés.

Fonctions des Ganglions de la Base

Les ganglions de la base sont des structures sous-corticales qui reçoivent des afférences de nombreuses régions corticales et projettent vers le thalamus, qui renvoie des fibres vers le cortex moteur primaire. Leur rôle principal est de connecter les différentes aires corticales avec le cortex moteur pour réguler l'activité des neurones pyramidaux. Ils ont deux fonctions principales : amorcer les neurones pyramidaux avant le début du mouvement et lisser leur activité pour des mouvements fluides et harmonieux.

Résumé et Conclusion

Bien que les connaissances scientifiques sur les événements nerveux entre l'intention d'agir et la réalisation des mouvements restent incomplètes, il est certain que le contrôle des mouvements est intégré et distribué. Les mouvements réflexes sont gérés par la moelle épinière et le tronc cérébral, tandis que les mouvements volontaires sont contrôlés par les structures de l'encéphale, notamment les aires sensori-motrices. La plupart des mouvements combinent des aspects réflexes et volontaires, et des structures comme les ganglions de la base et le cervelet interviennent indirectement pour réguler l'activité des motoneurones supra-segmentaires.

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0:00 voyons maintenant comment est organisé le cortex moteur primaire qui représente une petite bande de quelques centimètres de large située au niveau de la partie caudal du lobe frontal juste en avant du cortex sensoriel primaire de façon similaire au cortex ans sur l primaires c'est terme motrices présente une organisation se met au topic c'est à dire que chaque zone innerve une partie spécifique du corps vous pouvez voir sur l'image de gauche qu'est l' instar de l'air sensorielle primaire les proportions véritable du corps ne sont pas respectées au niveau corticale avec une zone très répandue destiné à l'innervation des mains et de la face et ce en comparaison aux jambes par exemple qui ont une partie beaucoup moins répandue effectivement lorsque l'on

0:47 représente l'eau montcuq lui ce moteur on constate que certaines parties du corps comme les mains sont bien plus représenté au niveau du cortex par rapport à leur taille ray alors pourquoi et bien parce que les parties du corps qui affiche des aptitudes motrices plus importante couvre logiquement un espace corticale plus important en raison d'un plus grand nombre de motos neurones dessiner alors innervation de l'existence de circuits neuronaux plus complexes de la présence de plus nombreuses connexions synaptiques et de davantage de cellules gliales de soutien dans la partie sur les unités motrices nous avons vu que la force était déterminé par le recrutement spatiale et temporelle des motoneurones toutefois le recrutement de ces motoneurones spino

1:32 lors du mouvement ou l'inter il est évidemment contrôlé par les motoneurones supra segmentaire ans provenant du cerro ainsi la force produite par muscle va dépendre des paramètres de recrutement des motoneurones supra segmentaire à savoir leur fréquence des décharges et la quantité du motoneurone recruter sachez qu'un motoneurones finale peut être énervé par plusieurs motoneurones supra segmentaire ainsi le contrôle du recrutement des motoneurones spino par les motoneurones supra segmentaire on renvoie d'émotion que l'on a déjà abordé en profondeur en profondeur dans la partie sur les signaux nerveux à savoir que les motoneurones spino vont recevoir les signaux d'un nombre plus ou moins important de boutons synaptique

2:18 des neurones pyramidaux ses neurones pyramidaux en fonction de leur taux de décharge ils vont déverser plus ou moins deux neurotransmetteurs dans la fente synaptique ce qui va déterminer l'amplitude du potentiel poste synaptique globale au niveau des motoneurones spino l'amplitude du potentiel post inactifs globale va à son tour déterminer la fréquence des décharges des motoneurones spino et donc le recrutement des fibres musculaires finition secours en étudiant le rôle de deux structures nerveux central très importante dans la motricité à savoir le cervelet et les ganglions de la base de structures dont on avait présenté l'anatomie et les princes principale

3:03 caractéristique dans la partie 1 de secours donc ces deux structures dont je vous rappelle l'emplacement sur les deux images joue un rôle indirect dans la motricité en régulant l'activité des motoneurones supra segmentaire alors voyons comment et commençons par le cervelet qui je vous le rappelle est une structure qui se situe en dérivation du tronc cérébral schématisant les choses lorsque vous réalisez un mouvement volontaire vous envoyer une commande motrice en direction de vos muscles depuis le cortex moteur primaire dès lors que vous générez une commande motrice volontaire vous générez également une copie de ses commandes

3:49 la fameuse copie déférence dont nous avons parlé dans la partie sur un versant sensorielle et qui donnent naissance aux perceptions d'efforts lorsqu'elle est intégré dans le cortex sensoriel primaire et bien cette copie différence elle est également intégrée au niveau du cervelet qui simule prédit le mouvement va générer la commande motrice avant même que celle-ci est atteint les muscles impliqué dans le mouvement à venir en parallèle le cervelet il intègre lé retour sensoriel en provenance des récepteurs musculaire et cutanée qui sont provoquées par le mouvement vous l'aurez compris il y a un délai entre l'intégration de la copie différence et l'intégration des ressources libres dé retour sensoriel donc le cervelet il intègre la copie

4:36 déférence en premier pour simuler le mouvement avenir et quelques centièmes plus tard il intègre lé retour sensoriel provoquée par le mouvement lui-même tel que les signaux relatifs à la tension musculaire grâce aux fibres à b ou deux longueurs musculaire via des fibres un pas une fois ces deux signes ont intégré le cervelet ce qu'il fait et c'est qu'il compare le mouvement prédit sur la base de la copie différence et le mouvement réel sur la base des signaux sensoriels qu'il a reçus afin de voir s'il existe un écart entre prédictions et réalité suite à cette opération et s'il ya effectivement un décalage entre mouvements prédit et mouvements réels le cervelet envoient des informations aux neurones du cortex moteur primaire pour réguler leurs activités et permettre de

5:23 réduire la différence entre prédictions et réalité en ce sens le cervelet c'est une structure primordial car elle permet de détecter ce que l'on appelle les erreurs motrices le cervelet via ces mécanismes de prédiction il est également impliqué dans la coordination entre plusieurs effecteur par exemple lorsque vous soulevez un objet avec votre main le poids de cet objet il va évoluer en fonction des accélérations voulu appliquer je fais ici appel à des notions de biomécanique que vous avez vu où aller voir dans vos co effectivement alors que la masse d'un jelle reste constante son poids il évolue en fonction des accélérations qu'on lui applique car le poids qui

6:09 s'exprime en newton et non pas en kg comme la masse est égale à la masse de l'objet que multiplie l'accélération qu'on lui applique ainsi lorsqu'on soulève un objet son poids va augmenter sous l'effet de l'accélération verticale en conséquence et pour que l'objet ne nous échappe pas il va falloir augmenter la force qu'on lui applique de façon anticipée pour pallier à cette augmentation de poids d'ailleurs si l'on analyse le graphique de droite on constate que la force de préhension envers augmente bien quelques millisecondes avant que le poids de l'objet de coups alors comment est ce possible et bien grâce au cervelet qui prédit cette augmentation du poids sur la base de la copie des commande motrice envoyé

6:54 au bras voyons comment donc le cerveau envoie une commande motrice au bras afin de soulever l'objet en parallèle de cette commande est généré une copie déférence qui est intégrée au niveau du cervelet et qui simule les conséquences mécaniques du mouvement des bras le cervelet envoie alors un ordre au cortex moteur primaire pour lui spécifier le niveau de force a généré au niveau des mains afin que l'objet ne tombe pas notez que si ce mécanisme de prédiction de simulation n'avait pas lieu eh bien nous nous baserons riom uniquement sur les retour sensoriel cutanées en provenance de nos mains même si les inférences cutanée remonte rapidement au cerveau le temps d'intégrer ces infos et de programmer une réponse adaptée au

7:41 niveau des mains l'objet nous aurait déjà échappé ce mécanisme il est primordial dans la quasi totalité des actions motrices que nourrit on pour adopter des comportements proactif et non pas les comportements réactif autre exemple lors d'un mouvement qui nécessite une coordination entre posture et mouvements comme dans le cas d'une inflexion rapide des épaules en position debout et bien le cervelet va également être impliqués dans la prédiction des conséquences mécaniques du mouvement sur la stabilité posturale cela va permettre la mise en place des fameux ajustements posture anticipées dont nous avons parlé tout à l'heure et qui vont permettre de stabiliser la faute posture de façon prédictive ce sont également ces mêmes mécanismes qui permettent aux garçons

8:28 café de maintenir son plateau stable lorsqu'ils marchent ils at il anticipe grâce aux opérations de prédiction du cervelet les fluctuations verticale du plateau engendrés par la marche afin de moduler l'activation des muscles en charge du maintien du plateau dont les muscles du bras de façon anticipée le cervelet c'est donc une structure née rieuse fondamental de la censure immune motricité volontaires d'autres structures jouent un rôle fondamental il s'agit des ganglions de la base leurs fonctions elles sont extrêmement complexes donc nous allons essayer de les schémas teasé de façon simplifiée haut niveau le plus cranial vous avez l'ensemble des régions corticales avec les airs prentice trice et sensorielle et le cortex moteur les ganglions de la

9:14 base je vous le rappelle sont des structures sous corticales composé de plusieurs noyaux qui reçoivent des afférents ce de fibres en provence de nombreuses régions corticales ces ganglions de la base il projette ensuite leur zone vers le thalamus qui lui-même renvoie ses fibres vers les différentes régions du cortex notamment le cortex moteur primaire qui vous le savez envoient des demandes motrices verra donc le rôle des ganglions de la base au sein de cette boucle complexe impliquant ces différentes structures nerveuse et principalement de connecter les différentes aires corticale avec le cortex moteur pour finalement réguler l'activité des neurones pyramidaux plus en détail cette boucle sous corticales

10:00 elle a deux fonctions principal donc d'abord un rôle d'amorçage des neurones pyramidaux avant le début du mouvement c'est à dire une augmentation de leur niveau d'activation pour faciliter leur excitation au moment où ils généreront une commande motrice comme un starter en quelque sorte puis un rôle de lissage de l'activité des neurones pyramidaux pour que les mouvements réalisés soit fluide et harmonie sans l'action des ganglions de la base l'activation des neurones pyramidaux serait bien plus quoi chaotique et c'est pour cette raison que les malades de parkinson qui présentent des altérations nerveux au niveau des gangs et où la base réalise des mouvements tremblant avec un manque cruel de fluidité donc la fameuse brady qui n'est dit que j'avais abordé dans la première partie de ceux en résumé et

10:49 malgré ce que je vous ai présenté dans ce cours les connaissances scientifiques relatives aux événements nerveux qui se produisent entre l'intention d'agir et la réalisation effective des mouvements restent incomplètes et foucault quoi qu'il en soit aujourd'hui on sait avec certitude que le contrôle des mouvements se fait de manière intégrée est distribué avec des mouvements réflexes sont prises en charge par la moelle épinière elle trop cérébral que le contrôle des mouvements volontaires est prise en charge par des structures d'un buzz de l'encéphale et notamment par les différentes aires sensori motrices et que la plupart des mouvements que nous réalisions quotidiennement dans le cadre des pratiques sportives combine des mouvements réflexe des volontaires comme par exemple la marche ou les sauts qui

11:35 font à la fois appel à un contrôle volontaire et un contrôle reflex avec notamment la mise en place du réflexe minota tic on sait également que des structures interviennent indirectement dans la motricité pour réguler l'activité des motoneurones supra ses commentaires en l'occurrence les ganglions de la base et le cervelet

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