TD de l’UE LV 343

TD 1: Neuroanatomie

TD 2: Neuroanatomie fonctionnelle

TD 3: La synapse chimique

TD 4: Intégration

TD 5: Le couplage énergétique neurone / glie

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UE LV 343Année universitaire 2007/2008

TD de Neuroanatomie

Le système nerveuxpériphérique

intervient dans la régulation des fonctions vitales internes contribue à l'équilibre de notre milieu intérieur en coordonnant desactivités comme la digestion, la respiration, la circulation sanguine oula sécrétion d'hormones est principalement sous la gouverne de l'hypothalamus

participe à la vie de l'organisme en relation avec son milieuextérieur transmet au cerveau l'information en provenance des différentsdétecteurs sensoriels nous permet de répondre à ces stimulations en bougeant dans cetenvironnement

Le système nerveux somatique

Le système nerveux végétatif

Le système nerveux végétatif

prépare l'organisme à l'activité physique ou intellectuelle. face à un stress, orchestre la réponse de fuite ou de lutte. dilate les bronches, accélère l'activité cardiaque et respiratoire,dilate les pupilles, augmente la sécrétion de la sueur et de la tensionartérielle, mais diminue l'activité digestive. associé à l'activité de deux neurotransmetteurs : la noradrénalineet l'adrénaline.

Le système nerveux sympathique

amène un ralentissement général des fonctions de l'organisme afinde conserver l'énergie. Ce qui était augmenté, dilaté ou accéléré par le systèmesympathique est ici diminué, contracté et ralenti. Il n'y a que la fonction digestive et l'appétit sexuel qui sontfavorisés par le système parasympathique. Ce dernier est associé à un neurotransmetteur: l’acétylcholine.

Le système nerveux parasympathique

Dorsal(supérieur)

Ventral(inférieur)

Antérieur Postérieur

Références anatomiques

médial

latéral

ventral

dorsal

Références anatomiques

• Les méninges Dure-mère

Arachnoïde

Pie-mère

• La barrière hémato-encéphalique

• Le liquide céphalo-rachidien

Les protections du système nerveux central

La neurulation

ectodermemésoderme

endoderme

Stades vésiculaires:

Flexioncéphalique

Flexionpontique

Flexioncervicale

C ’est surtout le télencéphale qui augmente en

taille au cours de l ’évolution des mammifères.

Chat Singe

Humain

Mise enplace ducortex

Le système ventriculaire

Télencéphale Diencéphale

Métencéphale Myélencéphale

Mésencéphale

Le cortex est cette mince couche de neurones (≈ 3 mm d'épaisseur) quirecouvre la surface de chaque hémisphère cérébral. Le cortex du cerveauhumain est généralement divisé en 3 parties apparues successivement aucours de l'évolution :

-l'archicortex (ou archeocortex) s'est développé en association avec lesystème olfactif; il correspond au gyrus dentelé et à l'hippocampe desmammifères et ne possède pas encore les six couches du néocortex

-le paléocortex est aussi lié au système olfactif et n'est pas stratifié endifférentes couches; il correspond au gyrus cingulaire

- le néo-cortex (ou isocortex) est la portion du cortex apparue le plusrécemment et constitue de loin la plus grande portion du cortex chez lesprimates; il possède une stratification de six couches distinctes de neurones

Le cortex cérébral

Les 2 hémisphères sontreliés par un ruban de

matière blanche

Le corps calleux

Toutes les fibres nerveuses sensorielles et motrices se croisent dans le SNC

La latéralisation du cerveau

Hémisphère gauche:relié au côté droit

du corps

Hémisphère droit :relié au côté gauche ducorps

Contrôle le côté droit du corps

Plus habile que le droit (90% = droitiers)

Langage parlé (aire de Broca, entre autre)

Raisonnement analytique, logique, séquentiel

Contrôle le côté gauche du corps

Perception 3D meilleure que le côté gauche

Plutôt intuitif que logique

Sensibilité musicale, artistique

Lobe frontal

Lobe pariétal

Lobe temporal

Sillon de Rolando = sillon central

Sillon parieto-occipital

Scissure de Sylvius

Le Cortex est divisé en lobes

Incissure temporo-occipitale

Lobe occipital

Divisions fonctionnelles du cortex

Aire somesthésique Aire motrice

Aire visuelle

Aire auditive

Aire de BrocaarticulationAire de Wernicke

compréhension

En blanc : aires primaires, sensorielles oumotrices

En bleu clair, aires associativesunimodales (motrices, visuelles, etc…)

En bleu foncé; aires associativesmultimodales

Importance des aires associatives…

En couleur, les aires primaires et secondaires,sensorielles ou motrices

Les aires de Brodmann

Au début du vingtième siècle, Brodmann a établi une carte cérébrale basée sur les différences d’architecture cellulaire des différentes régions du cortex.

Organisation somatotopiquedu néocortex

La surface dévolue à

chaque organe correspond

à son degré de sensibilité

ou de motricité

• Thalamus

• Épithalamus

• Hypothalamus

Le diencéphale

Diencéphale (thalamus)

Diencéphale (hypothalamus)

Mésencéphale

Colliculi = tubercules quadrijumeaux• supérieur : relais visuel• inférieur : relais auditif

Métencéphale (Pont)

Myélencéphale

Bulbe rachidien

(myélencéphale)

Tubercules quadrijumeaux

(mésencéphale)

Pont (protubéranceannulaire)

(métencéphale)

La moelle épinière

Les segments médullaires

La notion de cerveau triunique de MacLean

• conception de la structure du cerveau en relation avec son évolution

• trois cerveaux distincts apparus successivement au cours de l’évolution cohabitent en nous

Cerveau reptilien Cerveau limbique Néo-cortexFonctions vitales Emotions Apprentissage

Vue d'ensemble des différents systèmes moteurs

Lésions de la moelle épinière

Lésioncervicale

Lésionthoracique

Lésion lombaire

Lésion sacrée

Directionrostro-caudale

Sévérité du handicap

Tête et couDiaphragmebrasPoignetmain

PectorauxAbdominauxtronc

jambes

Intestins, vessieAires génitales

zones innervées

La moelle épinière – organisation rostro-caudale

cerveau

Moelle épinièreNerfs spinaux

Innervant

Nerfs cervicaux(8 paires)

Nerfs thoraciques(12 paires)

Nerfs lombaires(5 paires)

Nerfs sacrés(5 paires)Nerf coccygien(1 paire)

PRINCIPALES FONCTIONS

Respiration

Stabilité du tronc

locomotion

Fonctionsd’éliminationet fonctions sexuelles

le tronc

la jambe

le bras

Colonne vertébrale et moelle épinière

Moelle épinière dans le

canal spinal

Vue postéro-latérale Vue de dessus

Disque intervétébral

Nerf spinal

Ganglionsympathique

vertèbres

Racine dorsale

Moelle épinière

Canalcentral

Racineventrale

Substanceblanche

Substancegrise

La moelle épinière – organisation segmentaire

MatièreblancheMatièregrise

nerfAxone = fibre

Vaisseau sanguin

Gaines de tissu conjonctif

Fibresmyélinisées

Nerf spinalRacineventrale

Racinedorsale

Ganglion spinal

Corps cellulairesdes neurones

Corne antérieure / ventrale

(motoneurones)

Corne postérieure / dorsale

neurone

Couches de myéline Axone

dendrites

Canal de l’épendyme

Élargissementcervical

Élargissementlombaire

bulbe

La moelle épinière – organisation segmentaire

La moelle épinière – boucle sensori- motrice

Racine ventrale

Récepteur sensorielAfférences

sensorielles

Efférencesmotrices

Racine dorsale

Neurone sensoriel

Neurone moteur

= motoneurone

Neurone d’association= interneurone

Neuronesensoriel

direction de l’influx nerveuxSNC Périphérie

MuscleSquelettique /

effecteurSoma(dans ganglion spinal)

Réflexe myotatique

Afférence sensorielle

Efférencemotrice

Thalamuscortex

(nocicepteurs)

Récepteurssensibles au toucher

Fibremusculaire

FibreNerveuse motrice

Voies

motricesDescendantes

(afférentes)

Voies

sensoriellesAscendantes(efférentes)

Tractus corticospinal

La moelle épinière – interactions avec les niveaux supérieurs

Tractus spinothalamique

Scissure centrale(Fissure de Rolando)

Cortexmoteur

CortexSomato-sensoriel

langage

audition

olfaction

reconnaissancedu visage

goût

Récepteurssensibles à la douleur

Informations sensorielles--- Toucher (voie lemniscale)--- Douleur (système antérolatéral)

La moelle épinière – relais sensoriel et moteur

Informations motricesVoie pyramidale et extrapyramidale

bulbe

Moelle épinière

Faisceauspinothalamique

Noyaux des colonnes dorsales

Décussation au niveau du bulbe

Thalamus

Axones de gros diamètre Axones de fin diamètre faisceau

pyramidalcroisé

faisceaupyramidal

direct

Tronccérébral

Pédoncules cérébraux Tractus

corticospinal

TractusCorticospinal

latéralTractus

Corticospinalantérieur

Contrôle volontairemuscles distaux

pyramides

CortexSomato-sensoriel

Cortexmoteur

bulbe

faisceauextrapyramidal

Contrôle involontaireÉquilibre

Tonus musculaireposture

Contrôle volontaireTronc, muscles

proximaux

Organisation laminaire du néocortex

Variabilité de l'épaisseur relative des différentes couches corticales

Aires sensorielles Aires associatives Aires motrices

Couche I

Couche II

Couche III

Couche IV

Couche V

Couche VI

Le Cervelet - Introduction- « Petit cerveau »

- 10% du volume total de l’encéphale

- 50% des neurones de l’encéphale

- Organisation

Morphologie- Fosse postérieure du crâne

- 3 paires de pédonculescérébelleux

- Cortex cérébelleux

- Substance blanche

- 3 paires de noyaux profonds

- noyau fastigial

- noyau interposé

- noyau denté

Les subdivisions du cervelet

- Folia

- 2 fissures

- primaire

- postérolatérale

- 3 lobes

- Lobe antérieur

- Lobe postérieur

- Lobe flocculonodulaire

- Trois régions longitudinales

Lobe Posterieur

Lobe antérieur

Lobe flocculonodulaire

Les trois régions longitudinales

- Les lobules- Vermis

- Hémipshère zoneintermédiaire

- Hémisphère zone latérale Vue supérieure

n. fastigial

n. interposé

n. dentelé

Organisation cellulaireLe cortex cérébelleux

- 3 couches- Moléculaire (M) - Purkinje (P)- Granulaire (G)

- Fibres- Parallèles (FP)- Moussues (FM)- Grimpantes (FG)

- Sortie du cortex- Cellules de Purkinje vers

les noyaux profonds du cervelet

FP

Afférences

Le diagramme de Larsell

Organisation fonctionnelle

Cortex

Tronc cérébral

Moelle épinière

Cervelet

PERFORMANCE

PLANIFICATION

Les trois grandes parties du cervelet

Vue supérieure

Vue supérieure

Lobe flocculonodulaire

Vestibulocervelet

Régions latérales des hémisphères Néocervelet

Vermis + partie intermédiairedes hémisphères

Spinocervelet

FonctionsVestibulocerveletÉquilibrecoordination tête-yeuxTonus axial

SpinocerveletMotricité distaleLocomotionPosture statique et dynamiqueRegardRégulation de l’exécution dumouvementCoordination motrice

NéocerveletPlanification et initiation des mouvements :séquençage et synergieMotricité distaleCognition

Pathologies du cervelet3 catégories

- Hypotonie : résistance diminuée au déplacement passif d’un membre

- Ataxie cérébelleuse : défaut de coordinationdes mouvements

- Problèmes d’équilibre- Démarche ébrieuse, augmentation dupolygone de sustentation- A: Délai dans l’initiation du mouvement- B: Mouvement pluriarticulaire saccadé,décomposé, erreurs dans l’amplitude dumouvement, dans sa régularité, lenteur dumouvement, le geste rate son but ou ledépasse.- C : difficultés à effectuer un mouvementsuccessif et alternatif

A

B

- Tremblement d’action : durant lemouvement avec accentuation à la fin dumouvement.

C

Noyau caudéPutamen

Corps calleux

Thalamus

Ventricule latéral

Capsule interne

Amygdale Substantia nigra pars reticulata(SNr) / pars compacta (SNc)

Noyau subthalamique (NST)

Globus pallidus (GP)Segment externeSegment interne

Putamen

Noyau caudéStriatum

Les ganglions de la base

Une boucle cortico-baso-thalamo-corticale

Zones du cortex qui envoient des informations aux GB

Zones du cortex qui recoivent des informations des GB

Sillon central

glutamate

GABA

dopamine

Cortex cérébral

GPi / SNr

NST

GPe

Thalamus

Moelle épinièreTronc cérébral

Striatum

SNc

+ −D 1 D 2

Voi

e di

rect

e

Voi

e in

dire

cte

Le circuit des ganglions de la base

Facilitatricedu mouvement

Inhibitrice

SNc;dopamine

Sujet parkinsonienSujet témoin

Sujet témoin Sujet atteint de la maladiede Huntington

Exemple de pathologies associées àune atteinte des ganglions de la base

Vue d'ensemble des différents systèmes moteurs

Cortex moteur

Aire 6 Aire 4

Cortex préfrontal Cortex sensoriel

Ganglionsde la base VLo VLc Cervelet

Noyaux du Tronc cérébral Noyaux du Tronc cérébral

Système moteurlatéral

Système moteurventromédian

Tron

c cé

rébr

al

Moelle épinière

Voie

s co

rtico

-spi

nale

s

Thalamus