Organisation anatomique et fonctionnelle de la sensorimotricité

Organisation anatomique et
fonctionnelle de la
sensorimotricité
Guy Chéron
Université Libre de Bruxelles
Laboratoire des Sciences de la
Motricité

Différents types de récepteurs

Détermination des champs
récepteurs
Vallbo and Johansson, 1984

(Schmidt, 1978)

Adaptation d’un corpuscule de
Pacini

Niveau de discrimination de 2
points

Types de fibres afférentes
Taille 2.000 fois > à la normale

Organisation segmentaire de la moelle

Organisations de 2 voies
de transmission des
informations
somatosensorielles.

Voies des colonnes dorsaleslemnisque
médian
Information
V
relatives au toucher
et à
o
la proprioception.
i
e

Voie spino-thalamique
Informations relatives à
la douleur et à la température

Voies trigéminales

Organisation du thalamus

Relation thalamo-corticale
et cortico-thalamique
(Destexhe, 2000, J. Physiol)

Organisation du cortex
somatosensoriel
Penfield and Rasmussen, 1952

Organisation en colonne de l’aire 3b du cortex S1
Récepteurs adaptation rapide
(Meissner, Johansson)
Récepteurs adaptation lente
(Merkel, Ruffini)
(Kaas et al, 1981)

Voie pyramidale
Cortex moteur

La technique de Nauta
•Dégénérescence wallérienne
•Argyrophilie accrue des axones
en voie de dégénérescence
Rétro-contrôle du cortex pariétal sur
le premier relais sensitif des neurones
de la corne postérieure de la moelle

Mobilisation
isolée segmen
de membre
:
Muscles des
membres + axiaux
Muscles
axiaux

Faisceau corticospinal versus
rubrospinal

Voies vestibulospinale et
tectospinale

Faisceaux réticulospinal médian et latéral

Test de préhension
(D’après Lawrence et Kuypers, Brain, 1968)

Double pyramidectomie

Double pyramidectomie
+ lésion bilatérale du
système ventro-médian

Pyramidectomie bilatérale
+ lésion du système latéral
droit

Synthèse chez le singe
(Godaux & Cheron, 1989)

Synthèse chez l’homme

Terminaisons de M1 au niveau de la
moelle
(Dum and Strick, 1996)

Terminaison de la SMA au niveau de la
moelle
(Dum and Strick, 1996)

Identification des aires
premotrices frontales
Injections de WGA-HRP dans M1
Injections traceur fluorescent dans segments médullaires C7-T1
(Dum and Strick, 2002)

Terminaisons de M1, de la SMA
et du CMA
(Dum and Strick, 2002)

L’organisation des noyaux de la
base

Marquage du striatum

Lésion du globus pallidus

Synthèse programmation du
mouvement

Synthèse:élaboration de la
commande motrice

(Alexander and Crutcher, TINS, 1990)

DeLong, TINS, 1990

1.0 Introduction
« Each voluntary movement, or change of posture, involves
not only the downward discharge to the peripheral effectors
but a simultaneous central discharge from motor to sensory
systems preparing the latter for those changes that will occur
as a result of the intended movement »
(Teuber, 1966)
Contrôle central du mouvement
Ré-afférence générée par le mouvement

Définitions:
• Décharge centrale simultanée =
copie efférente
• Comparaison entre copie efférente et
l’information sensorielle =
décharge corollaire
• copie efférente information sensorielle
décharge corollaire
Modulation réponses
sensorielles
Amélioration contrôle
moteur

Nelson, 1996 Current Opinion in Neurobiology

Input proprioceptif/tactile
Peripheral
Central
g
Σ
Mouvement réel
-
Signal
d’erreur
mode predictif et
Réactif/attention
Feedback
interne
+
Commande motrice
g
L’intention de
mouvement
(Nelson,1996)

(Sainburg et al 1993, JNP)

(Sainburg et al 1993, JNP)

(Sainburg et al 1995, JNP)

(Sainburg et al 1995, JNP)

(Sainburg et al 1995, JNP)

(Nelson, 1988)

(Nelson et al 1991, Exp Brain Res)

(Nelson et al 1991, Exp Brain Res)

(Szentagothai, 1984)
(Nicolelis et al 1998)

Carte spatio-temporelle
d’une population de neurone
de l’aire SII après une
stimulation mécanique d’un
doigt.
(Nicolelis, 1999)

Principes de base des
potentiels évoqués

(Desmedt and Cheron , 1980, EEG)

(Desmedt and Cheron, 1981)

(Desmedt and Osaky, 1991)

Topographie de l’onde N30

Pre-SMA
dissociation entre
potentiels de préparation:
Attention liée au mvt (noir)
Attention liée à l’intention
subjective
Dorsal pre-frontal cortex
Intraparietal sulcus

(Lau et al., 2004; Science)

(Lau et al., 2004; Science)

Potentiel de préparation moteur
Effet de l’entraînement
(Fattaposta et al ,1996, EEG)

Le gating de l’onde N30
par le mouvement actif
(Cheron and Borenstein, 1987, EEG)

Relation entre movement et la
stimulation sensorielle
Recherche de la fenêtre temporelle pour un gating
sensori-moteur optimal
(Cohen and Starr, 1987, Brain)

Le gating de l’onde N30
par l’idéation mentale
d’un mouvement
Préservation des
composantes
pariétales
(Cheron and Borenstein, 1992, EEG)

(Cheron et al, 1994, EEG

(Cheron et al, 1994, EEG)
N30 altéré dans la maladie de
Parkinson en phase « off »
L’apomorphine augmente
l’amplitude du N30

Enregistrements corticaux réalisés
aux niveaux postcentral et précentral:
Effets du mouvement volontaire
(Papakostopoulos et al 1975, Nature)

1. Réduction du N30 avec l’âge (Desmedt and Cheron, 1980).
2. N30 plus prononcé au niveau des lobes frontaux (Desmedt and Cheron 1980;
Rossini et al 1987)
3. N30 généré de façon indépendante des composantes pariétales
(Mauguière et al.,1983; Slimp et al., 1986; Rossini et al., 1989).
4. Atténuation sélective du N30 dans la maladie de Parkinson. N30
augmente après l’injection d’apomorphine. (Rossini et al., 1989, 1991,1993;
Cheron et al., 1994; Stanzione et al., 1997).
5. Gating conservé chez les Parkinsoniens (Cheron et al.,1994).
6. N30 réduit par les drogues antidopaminergiques (haloperidol) (Stanzione
et al., 1997).
7. L’amplitude du N30 spécifiquement augmentée dans la dystonie (Reilly et
al., 1992).
8. L’amplitude du N30 augmente sous l’action de l’etomidate et supprimée
après un électrochoc(Ebner and Deuschl, 1988).
9. L’amplitude du N30 augmente lors de la stimulation intracérébrale du
globus pallidus interne et noyau subthalamique (Pierantozzi et al., 1999),