Fiche de révision : Noyaux gris centraux et cervelet

📋 Plan du Cours

1. Organisation des noyaux gris centraux
2. Striatum et afférences motrices
3. Boucle cortico-striato-thalamique
4. Voies directe et indirecte
5. Fonctions et pathologies des NGC
6. Fonctions générales du cervelet
7. Divisions et sorties cérébelleuses
8. Afférences du cervelet
9. Circuit cortical cérébelleux
10. Circuits fonctionnels du cervelet
11. Neuromodulation et applications cliniques

📖 1. Organisation des noyaux gris centraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Noyaux gris centraux : Comprennent le néostriatum, formé du noyau caudé, du putamen et des noyaux accumbens, le paléostriatum, formé du globus pallidus interne et externe, les noyaux subthalamiques et la substance noire.

★ À maîtriser

• La pars compacta de la substance noire contient une majorité de neurones dopaminergiques, tandis que la pars reticulata contient une majorité de neurones gabaergiques.

Compléments

📌 Le noyau lenticulaire désigne l’ensemble formé par le putamen et le globus pallidus, qui constituent une structure triangulaire.

• Les noyaux moteurs du thalamus, notamment les noyaux ventral antérieur, ventromédian et centromédian, établissent des connexions avec les noyaux gris centraux.

📖 2. Striatum et afférences motrices

★ À maîtriser

• Le néostriatum reçoit principalement des afférences corticales provenant des:
  • cortex prémoteur
  • cortex moteur primaire
  • cortex somesthésique primaire
  • cortex somesthésique secondaire
  • cortex temporal
  • insula
  • cortex cingulaire

📌 Les noyaux gris centraux ne reçoivent pas de projection directe des aires visuelles et auditives, contrairement au cervelet qui reçoit des informations visuelles et auditives par des relais du tronc cérébral.

📌 Les interneurones cholinergiques facilitent l’activité des neurones épineux moyens, tandis que les interneurones gabaergiques l’inhibent.

Compléments

• Les neurones épineux moyens du striatum reçoivent une convergence pouvant atteindre 10 000 neurones pyramidaux corticaux sur un seul neurone épineux moyen.

💡 Astuce mémo

SNpc afférente, SNpr efférente : entrée dopaminergique contre sortie inhibitrice

📖 3. Boucle cortico-striato-thalamique

★ À maîtriser

• 🔄 La boucle suit l’ordre:
  1. cortex moteur et somesthésique
  2. putamen
  3. globus pallidus externe puis interne
  4. noyau subthalamique et substance noire
  5. thalamus moteur
  6. cortex prémoteur

📌 En l’absence de mouvement volontaire, le globus pallidus interne et la pars reticulata inhibent tonique le thalamus moteur par des projections gabaergiques.

📌 L’activation des neurones épineux moyens inhibe le globus pallidus interne et la pars reticulata, ce qui désinhibe le thalamus moteur et permet son excitation du cortex moteur.

Compléments

• Les projections du thalamus vers le cortex moteur sont excitatrices et glutamatergiques, tandis que les projections du GPi et de la SNpr vers le thalamus sont inhibitrices et gabaergiques.

💡 Astuce mémo

Cortex → striatum → pallidum → thalamus → cortex

📖 4. Voies directe et indirecte

★ À maîtriser

• Dans la voie directe, le cortex excite le putamen, le putamen inhibe le GPi et la SNpr, puis la diminution de l’inhibition du thalamus facilite l’activation du cortex moteur.

• Dans la voie indirecte, le putamen inhibe le GPe, le GPe inhibe le NST, puis le NST excite le GPi et la SNpr, renforçant ainsi l’inhibition du thalamus moteur.

📌 La dopamine libérée par la SNpc renforce la voie directe via les récepteurs D1 et inhibe la voie indirecte via les récepteurs D2, ce qui facilite dans les deux cas le mouvement.

Compléments

📌 La dopamine est libérée de manière phasique lors de la volonté de mouvement, ce qui participe à l’initiation du mouvement et limite les mouvements parasites.

💡 Astuce mémo

Dopamine sur D1 et D2 → désinhibition du thalamus → mouvement facilité

📖 5. Fonctions et pathologies des NGC

★ À maîtriser

📌 Les noyaux gris centraux participent à la programmation des mouvements complexes et précis, mais ils ne sont pas indispensables pour simplement remuer le bras.

• La répétition d’un mouvement complexe renforce les synapses les plus utilisées et affaiblit les autres, ce qui transforme progressivement le mouvement en automatisme et en mémoire procédurale.

📌 Le circuit moteur programme les activités motrices, le circuit associatif traite les aspects cognitifs de la motricité et le circuit limbique intervient dans les émotions, la motivation et la récompense.

• Une baisse de dopamine dans la maladie de Parkinson diminue la stimulation des récepteurs D1 et D2 des neurones épineux moyens et provoque une akinésie ou une bradykinésie.

Compléments

• La maladie de Parkinson associe notamment bradykinésie, hypertonie en roue dentée, tremblement de repos, marche à petits pas et troubles posturaux.

💡 Astuce mémo

Hypokinésie : mouvement insuffisant ; hyperkinésie : mouvement excessif

📖 6. Fonctions générales du cervelet

🔑 Notions clés & Définitions

• Cervelet : Structure qui compare les informations proprioceptives avec le programme moteur en cours afin de corriger rapidement le mouvement.

★ À maîtriser

📌 Le cervelet contribue au timing du mouvement, au tonus, à l’équilibre, à la coordination des groupes musculaires et à l’harmonie du geste.

Compléments

• Le cervelet représente 10 % du volume total de la masse encéphalique et se projette sur les systèmes moteurs qui aboutissent aux motoneurones.

💡 Astuce mémo

Comparer programme moteur et proprioception → corriger le mouvement

📖 7. Divisions et sorties cérébelleuses

📝 Points essentiels

• Le cervelet possède trois lobes anatomiques, antérieur, postérieur et flocculo-nodulaire, ainsi que trois pédoncules cérébelleux, supérieur, moyen et inférieur.

📌 Le lobe flocculo-nodulaire contrôle l’équilibre et les mouvements oculaires, le vermis régule les muscles axiaux, la partie intermédiaire contrôle les muscles distaux et la partie latérale coordonne et programme les actes moteurs.

• Le vermis se projette sur le noyau fastigial, la partie intermédiaire sur les noyaux globuleux et emboliforme, et la partie latérale sur le noyau denté.

💡 Astuce mémo

Flocculo-nodulaire → vestibulaire ; vermis → fastigial ; intermédiaire → interposés ; latérale → denté

📖 8. Afférences du cervelet

★ À maîtriser

• Le tractus spino-cérébelleux dorsal ne décusse pas, tandis que le tractus spino-cérébelleux ventral décusse deux fois ; les deux transmettent finalement les informations au cervelet homolatéral.

• Les afférences spinales du cervelet transmettent la proprioception, notamment le niveau de contraction musculaire, la tension tendineuse et la position des segments corporels.

Compléments

• 🔄 La voie cortico-ponto-cérébelleuse suit les étapes:
  1. cortex
  2. noyaux du pont
  3. décussation
  4. pédoncule cérébelleux moyen
  5. cortex cérébelleux

💡 Astuce mémo

Tractus dorsal : zéro décussation ; tractus ventral : double décussation ; les deux informent le côté homolatéral

📖 9. Circuit cortical cérébelleux

★ À maîtriser

• Les trois couches du cortex cérébelleux sont:
  • couche moléculaire
  • couche des cellules de Purkinje
  • couche granuleuse

📌 Les cellules de Purkinje sont gabaergiques et inhibent les noyaux cérébelleux profonds, tandis que ces noyaux constituent une sortie excitatrice du cervelet.

• Les fibres moussues excitent les cellules granulaires, les fibres grimpantes excitent directement les cellules de Purkinje et chaque cellule de Purkinje reçoit les informations d’une seule fibre grimpante.

📌 Une augmentation de la décharge des cellules de Purkinje augmente la libération de GABA et inhibe davantage la sortie des noyaux profonds, tandis qu’une diminution de leur décharge facilite cette sortie.

Compléments

• Les cellules granulaires excitent les cellules de Purkinje par leurs fibres parallèles, avec environ 200 000 fibres parallèles convergeant sur une seule cellule de Purkinje.

💡 Astuce mémo

Purkinje inhibe les noyaux profonds ; les noyaux profonds excitent la sortie cérébelleuse

📖 10. Circuits fonctionnels du cervelet

★ À maîtriser

📌 Le vestibulo-cérébellum reçoit des informations vestibulaires et visuelles, se projette réciproquement avec les noyaux vestibulaires et participe à l’équilibre et au réflexe oculo-vestibulaire.

📌 Le vermis contrôle la posture et le tonus par l’intermédiaire du noyau fastigial et des faisceaux vestibulo-spinal et réticulo-spinal.

• Le spino-cérébellum compare la contraction des muscles distaux aux informations de programmation motrice corticale, détecte les erreurs de vitesse, d’amplitude ou de direction, puis corrige le mouvement en cours.

Compléments

• Une lésion du vestibulo-cérébellum peut provoquer une instabilité corporelle, des vertiges, des nausées et un nystagmus.

• L’épreuve doigt-nez permet d’évaluer cliniquement le fonctionnement du spino-cérébellum.

💡 Astuce mémo

Vestibulo-cérébellum : équilibre ; vermis : axe ; spino-cérébellum : correction fine

📖 11. Neuromodulation et applications cliniques

★ À maîtriser

• La stimulation cérébrale profonde délivre des ondes électriques à haute fréquence par des électrodes afin de moduler l’activité de noyaux cérébraux ciblés.

• Les principales cibles de stimulation cérébrale profonde sont: NST dans les formes sévères de maladie de Parkinson, GPi dans les dystonies, noyau VIM du thalamus moteur dans les tremblements

Compléments

• La maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative autosomique dominante qui touche notamment le noyau caudé et provoque des mouvements choréiques ainsi que des troubles cognitifs.

• Le ballisme correspond à des mouvements involontaires touchant plutôt les muscles proximaux, tandis que les dyskinésies peuvent être iatrogènes ou apparaître après 5 à 6 ans de traitement dopaminergique.

📊 Tableaux de synthèse

Voies motrices des noyaux gris centraux

Territoires fonctionnels du cervelet