Thème 3B Communication nerveuse TP 3

Thème 3B Communication nerveuse TP 3

Motricité et fonctionnement cérébral

Si le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du système

neuromusculaire local (éventuelle lésion d’un nerf ou de la moelle épinière), il n'est pas suffisant car

certaines anomalies peuvent toucher le système nerveux central et se traduire aussi par des

dysfonctionnements musculaires. Parfois les anomalies ont pour origine l’encéphale.

Suite à un accident vasculaire cérébral, monsieur X a perdu la motricité de la partie gauche de son corps

(hémiplégie gauche), notamment la motricité de sa main gauche.

COMPTE-RENDU sous WORD avec intégration d'images

Documents de référence : L’exploration du cortex cérébral est réalisable grâce à des techniques d’imagerie cérébrale permettant de visualiser à la fois des images anatomiques (IRM) et des variations d’activité lorsque le sujet effectue une tâche précise (IRMf). L'exploration du cortex cérébral par imagerie médicale permet de découvrir les aires du cortex cérébral spécialisées à l'origine des mouvements volontaires.

Dans chaque hémisphère cérébral, une aire motrice primaire (dans le lobe frontal), commande directement les mouvements de zones précises du corps. Les neurones d’une région donnée d’une aire motrice primaire commandent un ensemble de muscles permettant la réalisation de mouvements d’une région donnée du corps. L’importance des différents territoires des aires motrices est en relation avec la capacité de mouvements de la partie du corps concernée. Les aires motrices gauches commandent les muscles de la partie droite du corps et inversement : il y a commande controlatérale. D’autres aires cérébrales (dans les autres lobes) collaborent avec les aires motrices primaires

Document 1 p 376 Technique d’obtention d’IRMf

L’organisation anatomique du cerveau (vue latérale gauche)

Compétences Activité 1 mise en évidence des aires corticales motrices Critères de réussite

Saisir des informations

Utiliser le logiciel

EduAnatomist

On cherche à expliquer les symptômes de monsieur X et à localiser la région du cortex cérébral à l’origine des messages moteurs volontaires de la partie gauche d’une personne non malade. 1. Vous proposerez une stratégie/protocole permettant d’expliquer la perte de la motricité de la main gauche de Mr X. 2. Mettre en œuvre le protocole fourni. 3. Faire les captures d'écran présentant vos résultats. 4. Répondre à l’aide d’un texte aux 2 problèmes posés.

- Chaque étape est réalisée. - la conclusion expose les résultats (« je vois »), utilise les ressources fournies ou connaissances (« je sais »), et propose une réponse aux problèmes (« je déduis »).


Matériel disponible et protocole d'utilisation du matériel

Matériel pour l’observation :

- logiciel EduAnatomist et sa fiche technique

- fichier IRM du patient X :

IRM sujet 12213 anatpathologieAVC

- fichier IRM d’un sujet sain témoin :

IRM sujet 13112 anat

- fichiers d’IRM de tests fonctionnels d’un sujet sain témoin:

IRM sujet 13112 anat

IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainGaucheVersusDroite (seuil bas à 80 et seuil haut à 100)

IRM sujet 13112 fonction MotriciteMainDroiteVersusGauche

(seuil bas à 70 et seuil haut à 100)

Attention : les réglages seront perdus lors du

changement d’individu.

PROTOCOLE

Ouvrir Eduanatomist – Fichier - ouvrir banque – taper directement le n° du sujet -

sélectionner l’image voulue et l’ouvrir.

1. Identification de l’AVC : - Charger l’image IRM anatomique d’un sujet sain témoin

- Régler les seuils de visualisation de l'IRM anatomique après avoir choisi la palette de couleurs "B-W linear". Masquer l’image

- Charger l’image IRM anatomique du patient X.

- Régler les plans de coupe afin de localiser l’AVC (masse clairement visible dans l’encéphale).

- Comparer les deux images afin de localiser précisément l’AVC du patient X (en masquant/démasquant)

2. Identification de l’aire corticale mobilisée pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche chez un témoin

- Charger avec EduAnatomist l’image fonctionnelle d’encéphale du témoin de la main droite (on demande au témoin d’utiliser plusieurs fois sa main droite).

- Après avoir choisi la palette de couleurs "Blue-Red-fusion", régler les seuils de visualisation des IRM fonctionnelles, en fonction des indications données dans la partie "matériel".

- Régler les plans de coupe afin de localiser la zone cérébrale la plus active lorsque le sujet bouge la main gauche.

- Charger avec EduAnatomist l’image fonctionnelle d’encéphale du témoin de la main gauche (on demande au témoin d’utiliser plusieurs fois sa main gauche).

- Après avoir choisi la palette de couleurs "Blue-Red-fusion", régler les seuils de visualisation des IRM fonctionnelles, en fonction des indications données dans la partie "matériel".

- Régler les plans de coupe afin de localiser la zone cérébrale la plus active lorsque le sujet bouge la main gauche.

- Compléter le doc réponse


Compétences Activité 2 effets paralysants des lésions de la moelle épinière. Critères de réussite

Saisir des informations

Expliquez l'origine d'une paraplégie et pourquoi la commande motrice ne peut alors pas être réalisée.

Utilisez les terme de neurone pyramidal, neurone moteur, nerf rachidien


Compétences Activité 3 Synapses et le rôle intégrateur des motoneurones Critères de réussite

Saisir des informations Utiliser l'application somspat et smtemp

Comment les corps cellulaires des motoneurones intègrent-ils les différents messages afférents qui leur parviennent, afin d’élaborer un message moteur efférent à l’origine d’un mouvement ?

Rédiger un petit paragraphe utilisant et expliquant les notions de sommation spatiale et de sommation temporelle, message moteur unique

Logiciel Somspat : Réalisez différents enregistrements en testant différents possibilités et remplir le tableau en représentant le tracé électrique.

Aide à l’utilisation de l’application:

Cliquez plusieurs fois sur le corps cellulaire d’un neurone pour choisir son type excitateur, inhibiteur ou inactif.

Choisir l’emplacement de l’électrode en cliquant soit au niveau du corps cellulaire du motoneurone soit au niveau de l’axone du motoneurone.

Logiciel Somtemp : Pour chaque intensité de stimulation, représentez le tracé de l’enregistrement obtenu pour chaque position de l’électrode.

Vous stimulerez au niveau du récepteur en cliquant sur départ.

Vous positionnerez l’électrode d’enregistrement

Conclure

Choix des neurones

Enregistrement corps cellulaire

Enregistrement axone Contraction musculaire ou non

0 + + + + 0 0 + + +

Intensité de stimulation

Tracé en position 1 neurone sensitif

Tracé en position 2 corps cellulaire motoneurone

Tracé en position 3 axone motoneurone

2UA

3UA

4UA


Les aires cérébrales impliquées dans la commande du mouvement Exemple des aires impliquées dans la réponse motrice de la main

Image de différence statistique clics main gauche versus clics main droite

Coupe axiale

Coupe sagittale

Coupe frontale

Image de différence statistique clics main droite versus clics main gauche

Coupe axiale

Coupe sagittale

Coupe frontale


Proposition de correction

Bilan Activité 1 étape 4 Présence de l’AVC au niveau du cortex pariétal et frontal droit qui semble responsable de l’hémiplégie gauche. Intérêt de l’utilisation d’un témoin (pas d’AVC) . Le témoin sain montre que pour effectuer des mouvements volontaires de la main gauche, c’est une aire au niveau du lobe frontal doit qui est activé : c’est l’aire motrice primaire de l’hémisphère droit commandant la motricité gauche. On observe bien la commande contro-latérale des mouvements. AVC situé dans l’hémisphère droit (lobe pariétal droit = cortex) responsable de l’hémiplégie gauche du patient a touché donc l’aire motrice droite.

Bilan Activité 2 :

Une paraplégie entraîne une perte de la motricité des membres inférieurs mais pas des membres supérieurs. La lésion de la moelle épinière va écraser ou couper les neurones pyramidaux qui descendent de l’aire motr ice primaire. Ainsi si la lésion est vers le bas de la ME, les neurones pyramidaux transportant un message pour faire synapse avec les motoneurones situés au-dessus de la lésion mais pas avec ceux situés en dessous. Ainsi le message nerveux volontaire n’arivera pas jusqu’aux motoneurones innervant les muscles des membres inférieurs et commandant leur contraction.

Bilan Activité 3

Le corps cellulaire du motoneurone reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d’un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul motoneurone.

Complétez le texte à trou suivant à l'aide de mots: unique, temporelle, antagoniste, augmente, seul, intégration, fuseau neuromusculaire, neurones, spatiale, inhibitrice, simultanément, plusieurs

Le corps cellulaire d’un motoneurone reçoit des contacts synaptiques de différents neurones . Le corps cellulaire du motoneurone reçoit notamment des informations de neurones sensitifs issus du fuseau neuro muscualire , des neurones provenant du cerveau mais également des interneurones connectés à un neurone sensitif du muscle antagoniste

Ainsi, une synapse peut –être:

- inhibitrice (ex: interneurone): diminue l’activité du motoneurone

- excitatrice (ex : neurone provenant du cerveau): augmente l’activité du neurone.

Le motoneurone reçoit donc des informations différentes, inhibitrices ou excitatrices qui peuvent arriver simultanément . Le corps cellulaire du motoneurone réalise une sommation temporelle et spatiale des différents messages: c’est l’ intégration .

Elle prend en compte:

- la fréquence des potentiels d’action au niveau de chaque neurone pré synaptique (sommation temporelle )

- les messages de différents neurones pré synaptiques (sommation spatiale ).

Suite à la sommation, si le seuil d’excitabilité du motoneurone est franchi, il en résulte un message nerveux efférent moteur unique constitué d’une fréquence plus ou moins importante de potentiels d’action.

Chaque motoneurone peut être connecté à plusieurs fibres musculaires qu’il contrôle simultanément.

Chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul motoneurone.