Cortex et commandes motrices volontaires

Cortex et commandes motrices volontaires

Cette fiche de révision créée par notre professeur de SVT porte sur le chapitre : Cortex et commandes motrices volontaires. Ce cours fait partie de la séquence des neurosciences au programme de terminale scientifique.

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Cette fiche de révision créée par notre professeur de SVT porte sur le chapitre : Cortex et commandes motrices volontaires. Ce cours fait partie de la séquence des neurosciences au programme de terminale scientifique.

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Les explications sur ce cours se prolongent dans la vidéo suivante : Le cortex et les aires cérébrales.

Lire les fiches précédentes est nécessaire pour la compréhension :
  • Les neurones : approches structurelle et fonctionnelle
  • La synapse et les neurotransmetteurs
  • Le réflexe myotatique

I - Introduction

Il est important de noter que le système impliqué dans le réflexe myotatique diffère du système impliqué dans les mouvements volontaires. Ces mouvements correspondent aux mouvements vous permettant de prendre un verre ou de marcher par exemple. Les zones du cerveau impliquées dans la régulation de ces mouvements sont des zones corticales. Ces zones appartiennent à ce que l'on appelle le cortex qui est la partie superficielle de l'encéphale et qui forme de nombreux replis.
Dans cette fiche nous allons d'abord décrire rapidement les différents lobes du cerveau. Ensuite nous allons parler des aires motrices volontaires et enfin nous aborderons le circuit qui permet la transmission du message nerveux moteur volontaire.

II - Le cortex 



Figure 1. Figure représentant les différents lobes du cortex chez l'Homme.



Le cortex forme donc une couche superficielle qui oscille entre 1 et 4.5 millimètres d'épaisseur. L'espèce humaine à la superficie corticale la plus importante du règne animale grâce à de nombreux plis appelés sillions. Le cortex est divisé en différentes parties appelée lobe. Chaque lobe correspond à des fonctions spécifiques (figure 1).
  • Le lobe occipital : Ce lobe abrite les neurones responsables de la perception visuelle.
  • Le lobe pariétal : Ce lobe a un rôle associatif (aire d'association sensorielle), il va aussi être impliqué dans la sensation du toucher (aire somato-sensorielle)
  • Le lobe temporal : Ce lobe est important pour le langage et la mémoire.
  • Le lobe frontal : C'est le lobe le plus développé chez l'Homme, il abrite des fonctions évoluées telle que la capacité de raisonnement ou la décision sociale mais aussi des fonctions plus simples comme le contrôle moteur volontaire (fonction qui nous intéresse). 

III - Aires motrices

1 - Mise en évidence expérimentale

Une technique d'imagerie cérébrale permet de mettre en évidence les aires impliqués dans des actions motrices ou des décisions. Cette technique est appelée l'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionelle (IRMf) à ne pas confondre avec l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) qui sert à faire des images anatomiques du corps (pas uniquement du cerveau). L'IRMf utilise les variation du flux sanguin entre aires actives et aires non-actives. Donc, en utilisant cette technique nous pouvons déterminer quelles aires sont impliqués dans l'activité motrice volontaire. Les résultats sont présentés dans la figure 2.


 

Figure 2. Coupe, de gauche à droite, transversale, sagittale et frontale de cerveau actif lors d'une tâche motrice. Les zones noires représentent les zones activées. Dans cette étude l'activité motrice s'est faite uniquement du côté droit.
droit



Ces résultats montrent que l'activité motrice volontaire est encodée au niveau du cortex frontal supérieur. On peut aussi noter que l'activité volontaire d'un muscle est encodée au niveau cérébral dans l'hémisphère opposé. D'autres expériences ont permis de délimiter plus précisément où est encodé l'activité motrice (figure 3). Selon ces études, il existe trois aires motrices volontaires. Les deux premières, l'aire motrice supplémentaire et le cortex pré-moteur servent principalement à préparer le mouvement. L'autre, le cortex moteur primaire est quant à lui directement à l'origine des mouvements volontaires et est présent dans les deux hémisphères. Dans la prochaine partie nous détaillerons l'organisation de cette aire.

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Figure 3. Les différentes aires motrices.



2 - Organisation de l'aire motrice primaire : l'Homonculus moteur

Dans chaque hémisphère cérébral une aire motrice primaire commande directement les mouvements de zone précise du corps. Les neurones d'une région donnée d'une aire motrice primaire commandent un ensemble de muscles bien définis (bras, avant-bras ect...).

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Figure 4. L'homonculus moteur au niveau de l'aire motrice primaire.



Dans la figure 4 on peut voir que plus une partie du corps est grande plus la surface de cortex moteur qui lui est attribuée est importante, cette représentation du corps Humain est appelé l'Homonculus moteur. On peut voir que la régulation motrice des doigts et du visage est beaucoup plus fine que celle des jambes. Cela est dû au plus grand nombre de muscle présent dans le visage ou permettant de faire bouger les doigts et à une meilleure innervation de ceux-ci.

3 - Les troubles de la motricité : Les apraxies

La réalisation d'un geste volontaire peut être modélisée en trois grandes étapes : la planification du geste (intention) élaborée entre autre dans le cortex pariétal, la programmation c'est-à-dire la préparation du mouvement qui dépend de l'activité du cortex des aires pré-motrice et supplémentaire, et la sollicitation des muscles commandée par le cortex moteur primaire. Les apraxies correspondent à des difficultés à effectuer un geste volontaire ou une série de gestes sur commande en l'absence de troubles intellectuels sensoriels et moteurs. Certaines sont dues à des lésions du cortex pariétal, d'autres à des lésions du cortex de l'aire pré-motrice ou de l'aire motrice supplémentaire. La variété des aires impliquées dans le traitement moteur entraîne donc une grande variété des troubles de cette fonction.

IV - Du cortex moteur à la moelle épinièr

Les messages nerveux moteurs qui partent des aires motrices primaires cheminent par des faisceaux d'axones qui descendent dans la moelle jusqu'aux motoneurones. Ces voies motrices sont croisées : c'est l'aire motrice de l'hémisphère droit qui commande les mouvements volontaires de la partie gauche du corps et inversement. Cette opposition est due à une décussation des fibres nerveuses motrices au niveau du tronc cérébrales. Les motoneurones ainsi contactés sont les mêmes que ceux intervenant dans le réflexe myotatique. Il y a donc un contrôle réflexe et volontaire des mêmes muscles.

Figure 5. Description de la voie cortico-spinale motrice volontaire chez l'Homme



V - Conclusion

Notre capacité à contrôler nos muscles vient des aires motrices. Ces aires sont réparties entre le lobe frontal et pariétal de l'encéphale et ont chacune un rôle bien précis. Certaines servent à préparer l'action, alors que d'autre sont directement impliquées dans la création du signal moteur. Cette diversité parmi les aires motrices entraîne une diversité des origines des troubles de la motricité que l'on appelle les apraxies. Enfin les axones des neurones de l'aire motrice primaire vont faire synapse avec les motoneurones spinaux (de la colonne vertébrale) ipsilatéral (du côté opposé)

Découvrez la suite des explications du cours sur le cerveau dans cette vidéo !

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Les avis sur ce document

melaniecreativ
5 5 0
20/20

Super fiche de cours, les schémas explicatifs sont un plus de ceux reçu en cours ! merci :)

par - le 28/08/2014

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