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Le Cervelet

Pauline Neveu, PhD

2e volet cours Neurophysiologie

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Plan «Le Cervelet»

1-Organisation du cervelet

2-Trois cervelets fonctionnels

2.1-Cervelet vestibulaire

2.2-Cervelet spinal

2.3- Cervelet cérébral

3-Conclusions

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1-Organisation du cerveletOrganisation macroscopique

-toit du métencéphale

-relié au reste du SN par trois paires

de pédoncules cérébelleux:

-pédoncules cérébelleux supérieurs

-pédoncules cérébelleux moyens

-pédoncules cérébelleux inférieurs

-deux zones de substance grise:

-cortex cérébelleux

-trois paires de noyaux profonds:

-fastigial

-interposé = emboliforme + globuleux

-dentelé

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1-Organisation du cervelet

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1-Organisation du cerveletDivisions rostro-caudales:

-lobe antérieur

-lobe postérieur

-lobe flocculo-nodulaire

Divisions médio-latérales:

-vermis (axial)

-hémisphères cérébelleux:

-partie intermédiaire

ou paravermienne

-partie latérale

cervelet droit hémicorps droit

cervelet gauche hémicorps gauche

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1-Organisation du cerveletOrganisation microscopique du cortex cérébelleux

Cinq types de neurones:

-cellules étoilées

-cellules à panier

-cellules de Purkinje

-cellules de Golgi

-grains

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1-Organisation du cerveletOrganisation microscopique du cortex cérébelleux

Les cinq types cellulaires sont répartis en trois couches:

-panaches dendritiques des cellules de Purkinje

-interneurones inhibiteurs (panier + étoilées)

-fibres parallèles excitatrices (axones des grains)

couche moléculaire (surface)

-qui sont de gros neurones inhibiteurs

-dont les axones constituent la voie de sortie du cortex cérébelleux ; ils projettent:

-sur les noyaux cérébelleux profonds

couche des cellules de Purkinje

-sur les noyaux vestibulaires pour les Purkinje du lobe flocculo-nodulaire

-grains dont les axones forment les fibres parallèles excitatrices

- interneurones inhibiteurs (Golgi)

couche granulaire (profonde)

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1-Organisation du cervelet

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1-Organisation du cerveletVoies de communication du cervelet avec le reste du SN:

-voies de sortie: fibres efférentes

axones des cellules de Purkinje qui font relais sur les noyaux

profonds lesquels envoient des axones vers le reste du SN

exception pour les cellules de Purkinje du lobe flocculo-nodulaire qui font relais

sur les noyaux vestibulaires lesquels envoient des axones vers le reste du SN

-voies d’entrée: fibres afférentes

terminaisons monoaminergiques: système d’éveil du cervelet

fibres grimpantes issues de l’olive bulbaire inférieure ; elles

contactent les noyaux profonds et les cellules de Purkinje: système de

mémorisation et d’apprentissage

fibres moussues provenant de la ME ou de noyaux du pont ; elles

contactent les noyaux profonds et les grains: système afférent

spécifique (informations sensorielles notamment)

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2-Trois cervelets fonctionnels

Le cervelet présente une forte régularité structurale mais est

malgré tout divisé en plusieurs régions:

-afférences proviennent de régions différentes

-efférences vont vers des régions différentes

Trois cervelets:

-cervelet vestibulaire

-cervelet spinal

-cervelet cérébral

lobe flocculo-nodulaire

vermis + région paravermienne

hémisphères cérébelleux latéraux

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2-Trois cervelets fonctionnels

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2-Trois cervelets fonctionnels2.1-Cervelet vestibulaire

lobe flocculo-nodulaire

afférences:

-vestibulaires

-neurones sensitifs de premier ordre vestibulaires

-noyaux vestibulaires (voies vestibulo-cérébelleuses)

-visuelles

-colliculi supérieurs

-cortex strié visuel

efférences: noyaux vestibulaires qui projettent:

-voies vestibulo-spinales latérales et médiales(tonus + équilibration corps et cou)

-voies vestibulo-oculaires(ajustements oculaires)

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2-Trois cervelets fonctionnels2.1-Cervelet vestibulaire

lésions:

-difficultés à maintenir l’équilibre

-mouvements des yeux perturbés

rôles:

-équilibration

-contrôle mouvements conjugués de la tête et des yeux

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

deux zones:

-vermis

-partie médiale ou intermédiaire des

hémisphères cérébelleux ou zone paravermienne

afférences:

-voies spino-cérébelleuses:

informations issues de la ME

-voies ponto-cérébelleuses:

informations visuelles, auditives et vestibulaires

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

Rappels sur les voies spino-cérébelleuses:

- transport d’informations proprioceptives

- faisceau spino-cérébelleux dorsal (Flechsig)

- faisceau cunéo-cérébelleux

- transport d’informations proprioceptives et décharge corollaire

- faisceau spino-cérébelleux ventral (Gowers)

- faisceau spino-cérébelleux rostral

- faisceau nucléo-cérébelleux

membres inférieurs

membres supérieurs

membres inférieurs

membres supérieurs

face

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2-Trois cervelets fonctionnels

2.2-Cervelet spinal

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

Ainsi, les voies spino-cérébelleuses transportent:

-des informations proprioceptives (spino-cérébelleux dorsal (Fleichsig) et cunéo-

cérébelleux)

- décharge chez l’animal intact qui marche

- ne décharge plus chez l’animal déafférenté qui marche

- des informations proprioceptives et une décharge corollaire (spino-

cérébelleux ventral (Gowers) et spino-cérébelleux rostral)

- décharge chez l’animal intact qui marche

- décharge toujours chez l’animal déafférenté qui marche

informations

générées de

façon interne

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

Le corps est représenté dans le cervelet spinal

Cartes fracturées

Représentations sensorielles séparées

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

efférences:

-vermis: noyau fastigial, puis:

-formation réticulée puis voies réticulo-spinales

-noyaux vestibulaires puis voies vestibulo-spinales

-zone paravermienne: noyau interposé, puis:

-noyau rouge puis voie rubro-spinale

-cortex moteur via le thalamus puis voies cortico-spinales

-cortex moteur via le thalamus puis voies cortico-spinales

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

lésions:

-vermis ou noyau fastigial: problèmes posturaux

(altération du tonus musculaire, titubations, tremblements du tronc)

-zone paravermienne ou noyau interposé:

problèmes de mouvement des extrémités

(ataxie, dysmétrie, tremblements des membres)

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2-Trois cervelets fonctionnels2.2-Cervelet spinal

rôles: supervision et ajustement de la posture et des

mouvements en cours d’exécution:

-de la décharge corollaire: ‘copie de la commande motrice’

-avec le résultat de l’exécution de la commande: feedbacks

sensoriels

-via une comparaison

-et une action via les efférences cérébelleuses sur les

systèmes moteurs

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2-Trois cervelets fonctionnels2.3-Cervelet cérébral

afférences:

efférences:

partie latérale des hémisphères cérébelleux

noyau dentelé puis thalamus et cortex cérébral frontal

cortex cérébral via les noyaux du pont (fibres moussues)

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2-Trois cervelets fonctionnels2.3-Cervelet cérébral

-délais dans l’initiation des mouvements

lésions:

-irrégularités dans le timing des composantes du

mouvement : décomposition du mouvement et défauts

de coordination

-tremblements

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2-Trois cervelets fonctionnels2.3-Cervelet cérébral

rôles:

-impliqué dans la programmation motrice via son

insertion dans une boucle cortico-cérébello-corticale(actif avant que les mouvements n’aient lieu)

-serait plus largement impliqué dans la programmation

des actions nécessitant des ajustements spatio-temporels

complexes

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3-Conclusions

-est un comparateur intégré dans des boucles

-est impliqué dans les apprentissages moteurs

-forme un système de régulation/adaptation

-est impliqué dans la programmation motrice

Le cervelet:

-serait impliqué dans le réglage fin et l’apprentissage de

tâches cognitives