Thème 3B _ch2

Motricité volontaire et

plasticité cérébrale

Introduction Les réflexes sont des contractions automatiques,

inconscientes de certains muscles. D’autres contractions sont, au contraire, liées à notre volonté : elles sont à l’origine des mouvements volontaires.

Problèmes:Problèmes: Comment ces mouvements sont contrôlés ? Quelle voie nerveuse empruntent les

messages de la contraction volontaire ? Comment expliquer la rééducation ? L’augmentation de l’efficacité et de la

finesse de certains gestes par l’entraînement ?

I- les aires de la motricité volontaire. 1) Exploration du fonctionnement cérébral par imagerie médicale

Une commande volontaire met en jeu des structures cérébrales précises. Ici voici les zones actives après une instruction auditive suivante:  cliquez 3 fois avec la main droite sur la souris.

Des stimulations par des électrodes de différentes zones à la surface du cortex au cours d'interventions chirurgicales (méthode

invasive) permettent de cartographier le cortex moteur et d'identifier les muscles activés par les différentes régions.

Le cortex moteur désigne une région à la surface du cerveau responsable de la motricité dans chaque hémisphère. Chaque cortex moteur est constitué d’une aire motrice primaire M1, qui commande directement les mouvements et une aire pré-motrice qui joue un rôle dans la planification de l’exécution d’un mouvement

Une « carte motrice  »  à la surface du cerveau.

Les neurones de M1 contrôlent les mouvements des muscles grâce à une organisation fonctionnelle particulière : les neurones responsables d’une région donnée de M1 commandent un ensemble de muscles correspondant à une région donnée du corps (on peut reconstituer la cartographie de M1 

II- les voies motrices• Le message nerveux

moteur commandant un mouvement volontaire est élaboré au niveau de neurones de l’aire M1. On les appelle les neurones pyramidaux. Ils projettent un axone vers le bulbe rachidien puis vers la moelle épinière. Dans cette dernière, ils établissent une synapse avec des motoneurones qui sont en contact (par leur axone) avec les muscles.

Les motoneurones sont en contact avec de nombreux autres neurones dont ils reçoivent les informations. Chaque motoneurone intègre toutes ces données et émet un message nerveux vers la synapse neuromusculaire. On note que la voie nerveuse de la commande du mouvement traverse le plan de symétrie bilatérale au niveau du bulbe rachidien.Ces commandes motrices sont croisées; la commande est controlatérale

Les lésions qui se traduisent par des dysfonctionnements musculaires

• AVC( accident vasculaire cérébral) est un trouble de la circulation sanguine irriguant un territoire du cerveau paralysie de la partie motrice commandée ( hémiplégie)

• Lésions accidentelles de la ME paraplégie ( paralysie des membres inférieurs)

• Hernie discale:excroissance du disque intervertébral compression des racines des nerfs rachidiens

III- le rôle intégrateurs des neurones• Dans un centre nerveux, un

neurone peut recevoir des informations provenant de nombreux autres neurones

Les synapses fonctionnent toutes sur le même principe mais selon le neurotransmetteur elles peuvent être excitatrices ou inhibitrices

Un point rouge =un contact synaptique

A tout instant le motoneurone est soumis à l’influence de multiples synapses; il doit intégrer l’ensemble des informations reçues pour qu’un seul message moteur unique. Cette sommation prend en compte :-le fait que plusieurs messages afférents arrivent en un temps plus ou moins rapproché: sommation temporelle- les différents messages nerveux afférents à un instant donné (excitateurs et/ou inhibiteurs): sommation spatiale-Cette double sommation détermine la nature de la réponse du motoneurone (émission ou non de PA) et son intensité (en fréquence de PA) : on dit qu’il y a eu intégration des messages nerveux afférents.

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

IV- la plasticité cérébrale. • 1) plasticité et 1) plasticité et

apprentissageapprentissageCliquer 3 fois avec la main droite sur le Cliquer 3 fois avec la main droite sur le

bouton de la sourisbouton de la souris

La comparaison de carte motrice de plusieurs individus révèle l’existence de variations: nous n’avons pas tous le même cerveau.

Ces différences interindividuelles ne sont pas innées, elles s’acquièrent au cours de du développement et de l’apprentissage des gestes.

Un entraînement quotidien au piano développe chez l’individu certains territoires de l’aire motrice primaire contrôlant les muscles de la main.

Un entrainement chez un coureur de fond ou chez un tennisman ne sollicitera pas les mêmes territoires du cortex: une pratique intensive d’un sport montre le développement de zones corticales plus étendues pour les muscles les plus sollicités

Le cortex moteur présente donc des capacités de remaniement au cours de la vie : c’est la plasticité. La plasticité du cortex moteur est à la base du processus d’apprentissage. Doc 4 p 383

Diversité phénotypique du cortex moteur

apprentissage

entrainement

Développement

2) Plasticité et médecine2) Plasticité et médecine• La plasticité cérébrale explique aussi les capacités de

récupération du cerveau après la perte de fonction accidentelle d’une petite partie du cortex moteur :doc 1 p384 Suite à un AVC :

- de nouveaux territoires sont recrutés- des neurones intacts, qui ne participaient pas directement à

l’exécution de tel ou tel mouvement avant l’AVC, migrent, établissent de nouveaux contacts et sont intégrés dans de nouveaux circuits commandant les

muscles.• Même observation après une

greffe de la main: les cartes motrices

sont modifiées afin de compenser les pertes.

3) Préserver sa plasticité3) Préserver sa plasticité• La plasticité du cortex

existe tout au long de la vie d’un individu, mais les capacités de remaniements, de même que le nombre de cellules nerveuses se réduisent avec l’âge.

• C’est donc un capital à préserver et entretenir grâce à un comportement responsable en matière de santé.

Conclusion