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L. Bringoux & J. De Graaf Année universitaire 2008-2009 LCOM055 : Semestre 2 / Unit LCOM055 : Semestre 2 / Unit é é 2 / 12h CM / 1 ECTS 2 / 12h CM / 1 ECTS Comportement moteur, système nerveux et APSA

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L. Bringoux & J. De GraafAnnée universitaire

2008-2009

LCOM055 : Semestre 2 / UnitLCOM055 : Semestre 2 / Unitéé 2 / 12h CM / 1 ECTS2 / 12h CM / 1 ECTS

Comportement moteur, système nerveux et APSA

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

Réflexe

Programme moteur primaire

Mouvement volontaire automatisé

Mouvement volontaire contrôlé

ComportementsComportementsComportementsComportementsComportementsComportementsComportementsComportements

Jusqu’à maintenant on a vu…

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Mouvement volontaire contrôlé

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Contrôle rétroactif du mouvement volontaire

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

Informations sensorielles ���� état de l'organisme et du milieu.

Informations (auditives), visuelles, vestibulaires, proprioceptives et tactiles.

• Données nécessaires au choix, à l’assemblage et à l’ajustement des programme s moteurs .

• Retour sur les conséquences de l'action.

Maxime
Zone de texte
Dans les muscles il y a des récepteurs tendineux (afférences tactiles). Le vestibulaires, le proprioceptif et le tactile renseigne sur la position du corps.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

Ces informations sensorielles fournissent aux structures centrales les données nécessaires à l’ajustement du programme moteur avant et pendant l’exécution de l’action.

Contrôle visuel périphérique

Contrôle tactile

Contrôle proprioceptif

Contrôle vestibulaire

Contrôle rétroactif du mouvement volontaire

Maxime
Machine à écrire
et après
Maxime
Zone de texte
Le contrôle de l’action automatisée a pour intérêt un contrôle adapté à la situation, la position peut donc être modifiée.
Maxime
Zone de texte
Le contrôle vestibulaire permet de réguler la posture avec le contrôle angulaire de la tête. Le contrôle proprioceptif renseigne sur la position d’un membre dans l’espace.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Les systèmes sensoriels

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• Un système sensoriel est une partie du système nerveux responsable de la sensation :

� récepteurs sensoriels � voies nerveuses � aires corticales responsables du traitement de l'information sensorielle.

• Diverses modalités de stimulus : � lumière, son, pression, goût, température ...

Mécanique Photonique Acoustique

Tactile Visuelle Auditive

VestibulaireMusculaireArticulaireTendineuse

Extéroception

Proprioception

Maxime
Zone de texte
Ces systèmes sensoriels provoquent la transduction. Il y a différent types d’énergie qui stimule les systèmes sensoriels.

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système visuel

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

• La vision permet de connaître son environnement et de le situer par rapport au corps, de construire un repérage extracorporel.

Maxime
Zone de texte
Le système visuel introduit aussi une notion de déplacement (le flux visuel, ce flux renseigne sur la qualité du déplacement). Ce flux visuel est surtout utilisé dans des activités ouvertes.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système visuel

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

• Rétine ⇒ Corps genouillé latéral ⇒ Cortex visuel primaire controlatéral à l’hémispace

Tha

lam

us

Maxime
Zone de texte
La rétine est tapissée de récepteurs appelés cônes et bâtonnets. L’information visuelle est envoyée au niveau du cortex visuel primaire. Les informations venant de la gauche sont traitées au niveau du cortex visuel droit. Le contrôle du cortex visuel primaire est donc controlatéral.
Maxime
Zone de texte
Lors d’un lancer de javelot la vision sert à contrôler l’orientation et la direction du javelot.

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système somesthésique (proprioceptif et tactile)

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• Permet de connaître la position de notre corps dans l’espace et de nos membres par rapport à notre corps.

• Permet d’apprécier la résistance contre laquelle nous effectuons un mouvement.

• Plusieurs types de récepteurs :� Récepteurs mécaniques dans la peau et dans les articulations� Fuseaux neuromusculaires� Organes tendineux de Golgi Fuseau neuromusculaire

Organe tendineux de Golgi

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système somesthésique : projections

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

• Lorsque l’information arrive par la corne postérieure de la moelle épinière, elle peut avoir deux destinations :

1. Elle peut déclencher une réponse réflexe localisée

2. Elle peut gagner les centres d’intégration encéphaliques par les voies ascendantes.

Maxime
Zone de texte
L’encéphale regroupe le tronc cérébral, le cortex et le cervelet. Il se trouve au dessus de la moelle épinière.

Colonnes dorsalesLemnisque médian

Bulbe rachidien

Aire somatosensorielleprimaire (S1)

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système somesthésique : projections

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

Récepteur →→→→ Bulbe rachidien →→→→ Thalamus →→→→ cortex somato-sensoriel primaire controlatéral

Maxime
Zone de texte
Il y a un transfert de l’information entre les deux hémisphères du cerveau au niveau somesthésique.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système vestibulaire

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

• Contribue à la perception des déplacements de l’organisme, de la position de la tête et de l’orientation spatiale par rapport à la pesanteur.

• Participe à la stabilisation du regard, de la tête et de la posture.

• Les « récepteurs » se trouvent dans l’oreille interne :

1) Pavillon - 2 ) Conduit auditif externe - 3) Tympan - 4) Chaîne ossiculaire : a) Marteau b) Enclume C) Étrier - 5) Caisse du tympan - 6) Trompe d'Eustache - 7) Cochlée (organe de l'audition) - 8) Organe de Corti contenant les cellules ciliées internes et externes - 9) Nerf auditif : nerf cochléaire et vestibulaire - 10) Appareil vestibulaire .

Maxime
Zone de texte
Les récepteurs vestibulaires contribuent à déterminer la position dans l’espace. Les stimuli de ce système sont les accélérations.
Maxime
Zone de texte
Les voies qui contrôle la posture sont les voies réticulo-spinale.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système vestibulaire

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• Apporte à la perception des déplacements de l’organisme, de la position de la tête et de l’orientation spatiale par rapport à la pesanteur.

• Participe à la stabilisation du regard, de la tête et de la posture.

• Les « récepteurs » se trouvent dans l’oreille interne :� Les canaux semi-circulaires� Les organes otolithiques

Canaux semi-circulaires

Organes otolithiques

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Le système vestibulaire : projections

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

Système vestibulo-oculaire

Système vestibulo-cérébelleux

Système vestibulo-spinal

Motoneurones muscles extraoculaires

Cervelet

Motoneurones du cou Motoneurones deset tronc membres

Noyaux vestibulaires(tronc cérébral)

Récepteurs →→→→ noyaux vestibulaires →→→→

1) Musculature extraoculaire

2) Cervelet

3) Moelle épinière

4) Thalamus →→→→ cortex somato-sensoriel primaire

Maxime
Flèche
Maxime
Machine à écrire
Cortex

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Couche externe des deux hémisphères du cerveau des vertébrés

Constituée de substance grise (principalement les corps cellulaires des neurones)

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral

Maxime
Zone de texte
La substance grise regroupe tous ce qui est corps cellulaires (neurones, connections …)
Maxime
Zone de texte

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Lobe frontal Lobe temporal Lobe pariétal Lobe occipital

Deux hémisphères(contrôle croisé)

Quatre lobes

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : anatomie globale

Maxime
Zone de texte
Le cortex est composé de deux hémisphères qui permettent des croisements moteurs et sensoriels. Le cortex est constitué aussi de quatre lobes. Lobe frontal : décision, et planification.

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Les cellules nerveuses du cortex présentent une organisation caractéristique en couches parallèles à la surface du cerveau.

Cette organisation diffère àtravers les différentes régions du cortex.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : division en différentes aires

Korbinian Brodmann (1868 – 1918), neurologue allemand, a établie une carte cérébrale basée sur des différences d’architecture cellulaire⇒Aires de Brodmann .

Différentes fonctions ont étéattribuées aux différentes aires de Brodmann.

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : division en différentes aires

Maxime
Zone de texte
Cette structuration du cerveau permet l’architecture cellulaire.

L Bringoux – J De Graaf – COM055 – Comportement moteur, système nerveux et APSA

• Secteurs réceptifs qui reçoivent les voies afférentes venues de l’appareil sensoriel via la moelle épinière et les étages sous-corticaux.

• Il existe une aire spécialisée pour chaque modalité sensorielle :

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : les aires primaires sensorielles

• Aire somatosensorielle primaire (S1, BA 3/1/2)

� Traite les afférences somesthésiques de la périphérie (tactiles, proprioceptives)

• Aire visuelle primaire (V1, BA 17)� Traite l’information visuelle venant de la

rétine

• Aire auditive primaire (A1, BA 41)� Traite l’information auditive

Maxime
Zone de texte
Aire somatosensorielle primaire est responsable des projections tactiles et proprioceptives. Aire visuelle primaire dans le lobe occipital. Aire auditive primaire dans le lobe temporal.

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• Aire motrice primaire (M1, BA 4)� Cartographie qui reproduit à petite

échelle l’anatomie du corps humain

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : aire motrice primaire

• Secteur qui envoie les commandes motrices aux motoneurones et/ou à la moelle.

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M1 contient une représentation somatotopique des régions du corps correspondantes.

La surface allouée sur le cortex est proportionnelle à la complexité des mouvements et non pas à la taille de la partie du corps correspondante.

Une représentation similaire existe pour S1.

2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : aire motrice primaire

Maxime
Zone de texte
M1 = l’aire motrice primaire.

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Homoncules sensoriel et moteur

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2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : aires secondaires et associatives

• Combinent des signaux de même nature, issus d’une même aire primaire, ou de nature différente, provenant d’aires primaires différentes.

• Permet l’intégration de messages pluri-modalitaires relatifs à un même événement.

• Aires visuelles et auditives secondaires (BA 18/19 et BA 42/22)

� Reçoit des afférences de l’aire primaire correspondante.

• Aires pariétales associatives (BA 5/7/40)� Reçoit des afférences de plusieurs aires

sensorielles (visuelles, somesthésiques, auditives) et des aires préfrontales.

� Permet la construction de la représentation du corps en mouvement et du corps dans l’environnement.

Maxime
Zone de texte
Les aires secondaires et associatives traitent les signaux des aires primaires.

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Cortex cérébral : aires motrices secondaires

• Constitué de l’aire prémotrice (face latérale du cerveau) et de l’aire motrice supplémentaire (face médiane).

• Planification et sélection des mouvements dontl’exécution est contrôlée par M1.

• Aires motrices secondaires (BA 6)� Reçoivent des afférences des aires

pariétales associatives et du cortex préfrontal

� Envoient de l’information à M1.

Maxime
Zone de texte
L’information arrive en premier au aires motrices secondaires, elles programment l’action et la transmette au cortex primaires. L’intention d’action elle se réalise au niveau des aires associatives du lobe frontal.

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2.4 / Mouvements volontaires contrôlés

Illustration 1 du rôle de l’aire prémotrice

• Beaucoup d’études ont étudié l’implication de différentes aires cérébrales avec des électrodes intracérébrales chez l'animal.

• On enregistre alors l’activité des neurones localisés près des électrodes.

• Exemple d’un dispositif expérimental avec le singe installé.

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2.3 / Mouvements volontaires contrôlés

Weinrich et Wise en 1982 ont implanté des électrodes dans l’APM chez le singe.

Les neurones de l’APM sont activés avant le début d’un mouvement

⇒ Ils jouent un rôle dans la programmation d’un geste volontaire mais pas dans son exécution.

Illustration 1 du rôle de l’aire prémotrice

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2.3 / Mouvements volontaires contrôlés

Chez l’homme, lorsque l’on enregistre à la surface du crâne l’activitéélectrique du cerveau (électroencéphalographie ou EEG) pendant la préparation et l’exécution d’un mouvement, on obtient une succession d’ondes avant le début de l’EMG qui correspondent aux processus mentaux de préparation et qui ont leur source dans l’aire prémotrice .

Illustration 2 du rôle de l’aire prémotrice

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2.3 / Mouvements volontaires contrôlés

Organisation spatiotemporelle de l’activité corticale

• On peut maintenant schématiser la suite des activités corticales lors d’une activité sportive comme le tennis :

1. Le sujet voit la balle, traite la localisation ET sa vitesse dans les aires visuelles

2. L’aire somatosensorielle primaire reçoit les afférences somesthésiques

3. Ces informations sont envoyées vers les aires pariétales associatives pour être combinées en une représentation spatiale de la balle et de la main

4. Celle-ci est envoyée vers l’aire prémotrice ensemble avec l’intention pour programmer la réponse

5. L’aire motrice primaire reçoit l’information nécessaire pour envoyer les commandes motrices à la moelle.

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2/ Relation SNC et motricit2/ Relation SNC et motricit éé: Illustration au travers des APSA: Illustration au travers des APSA

Illustration au travers d'habiletés sportives