vendredi 16 décembre 2016

SPECIAL CONCOURS MEDECINE ET PHARMACIE DES ARMEES. Motricité volontaire et plasticité cérébrale (TS)

Les mouvements volontaires
Nous avons étudié précédemment, le cas du réflexe myotatique, qui est une motricité involontaire. Dans ce cas, le centre nerveux est la moelle épinière. Il existe aussi une motricité volontaire. Sur le document suivant, on peut mettre en évidence que la jonction entre les membres et le cerveau se fait par la moelle épinière, qui est entourée par le colonne vertébrale.

Lors d'accidents corporels, cette moelle épinière peut être lésée plus ou moins profondément :

Sur le document précédent, on voit très nettement, la lésion de la moelle épinière. Selon la place de cette lésion, les conséquences peuvent être plus ou moins importantes, mais toujours graves.

Il existe, en effet, toute une série de neurones qui assure la liaison entre les membres et le cerveau. Et ce sont ces neurones qui sont détruits lors d'une lésion de la moelle épinière.

On peut se livrer à une expérience simple. On fait la même expérience ExAO que celle qui avait permis d'enregistrer l'électromyogramme lors du réfelxe achilléen puis, on bloque volontairement le pied.

Le réflexe est très diminué, voire entièrement aboli, lorsque le mouvement volontaire est effectué en même temps que lui.

L'activité motrice au niveau du cerveau

Anatomie externe du cerveau

Depuis le XIXème siècle et les travaux de Paul Broca, on sait que le cerveau est découpé en aires fonctionnelles, motrices ou sensitives :


Si on rapporte la taille de l'organe ou de la zone corporelle à la surface qu'il occupe sur une aire cérébrale, on obtient des figures appelés homoncules (ou homunculus) moteurs ou sensitifs.

Deux représentations d'homoncule moteur

L'exemple suivant montre quelques aires sensorielles et motrices correspondant à des activités variées.

Le rôle intégrateur des neurones
On appelle PPS (potentiel post-synaptique) une DDP générée par la fixation du neuromédiateur sur le neurone post-synaptique. Dans la plupart des cas, un seul PA est insuffisant à produire un PPS. Il faut plusieurs PA pour produire un PPS. C'est le phénomène de sommation.
Si plusieurs PA sont produit par le même neurone présynaptique (on a un train de PA), on parle de sommation temporelle.
Si plusieurs PA sont produits par des neurones différents liés par des synapses différentes au neurone intégrateur, on parle alors de sommation spatiale.

Application

Dans le cas de l'expérience 1, les stimulations provoquant deux PA engendrés sur la fibre nerveuse A sont espacées de 10 millisecondes. il n'y a pas de PPS au niveau du neurone intégrateur D
Dans le cas de l'expérience 2, les deux stimulations sont plus rapprochées dans le temps. Un PPS apparaît. On a une sommation temporelle.
Dans le cas de l'expérience 3, la stimulation seule de la fibre nerveuse B ne permet pas d'engendrer un PPS au niveau du neurone D. En revanche, si on stimule A et B, en même temps, un PPS apparaît au niveau du neurone intégrateur. On a une sommation spatiale.
Dans le cas de l'expérience 4, la stimulation du neurone C, entraîne une dépolarisation au niveau de D. Le PPS engendré par C est donc inhibiteur. c'est ce qui explique l'absence de PPS dans le cas de la sommation spatiale A + C.
(Hors programme) Il existe donc des PPSE (potentiel post-synaptique excitateur) et des PPSI (potentiel post-synaptique inhibiteur).

Fonctionnement des aires motrices et plasticité cérébrale
On fait une expérience sur des singes.

On constate qu'en fonction du type de mouvements, même si deux mouvements apparaissent très proches, les aires motrices sollicités sont très différentes. Le fonctionnement du cerveau s'adapte donc aux circonstances externes. On parle plasticité cérébrale.
On a étudié l'activation du cortex moteur en fonction de l'âge chez des sujets qui apprennent à jouer d'un instrument à cordes. On obtient les résultats suivants :

On constate donc que plus c'est un sujet jeune qui apprend d'un instrument et plus le nombre de cellules nerveuses sollicitées est important. Cela signifie que la plasticité cérébrale est plus présente chez un sujet jeune et diminue avec l'âge.
Il peut arriver que suite à un AVC (accident vasculaire cérébrale) une partie du cerveau ne soit pas irrigué pendant un certain temps. Dans ce cas, les cellules meurent.
Un AVC se repère facilement par IRM :



La survenue d'un AVC entraîne, la plupart du temps, l'apparition de séquelles sous la forme d'incapacités motrices. Si l'AVC n'est pas trop étendu, la plasticité cérébrale permet à l'individu de retrouver une partie au moins de sa motricité par, utilisation d'une autre partie du cerveau.

On a pu constater qu'il en était de même lors de la greffe des deux mains chez un sujet.






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