Fiche de révision : Réflexes et commande du mouvement

📋 Plan du Cours

1. Rôle du cerveau et de la moelle
2. Arc du réflexe myotatique
3. Message nerveux dans les fibres
4. Transmission synaptique et contraction
5. Commande volontaire du mouvement
6. Voies motrices et cellules cérébrales
7. IRM et cartographie du cortex moteur
8. Plasticité et réorganisation cérébrale
9. Modulation synaptique du message nerveux
10. Intégration par le motoneurone

📖 1. Rôle du cerveau et de la moelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Paraplégie : Paralysie de la partie inférieure du corps, notamment les jambes, les fesses, la région du ventre et la partie inférieure du thorax, consécutive à une lésion thoracique, lombaire ou sacrée de la moelle épinière.
• Tétraplégie : Paralysie des bras, de la région thoracique et des jambes, pouvant toucher la respiration si la lésion médullaire est située au-dessus de C3.

📝 Points essentiels

📌 Une lésion de la moelle épinière peut provoquer une perte de sensibilité et de motricité, tandis qu’un AVC cérébral peut provoquer une hémiplégie du côté opposé à la lésion ainsi qu’une atteinte de la sensibilité.

• La moelle épinière intervient dans la motricité des membres inférieurs, des muscles du tronc et dans la sensibilité, tandis que le cerveau intervient dans la motricité, la coordination des mouvements et la sensibilité.

💡 Astuce mémo

Moelle épinière : atteintes des membres selon le niveau ; cerveau : déficit controlatéral après AVC

📖 2. Arc du réflexe myotatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Réflexe myotatique : Contraction involontaire, rapide et stéréotypée d’un muscle déclenchée par son propre étirement, et il participe au maintien de la posture et de l’équilibre.

📝 Points essentiels

• 🔄 Le trajet du réflexe myotatique suit les étapes suivantes:
  1. L’étirement du muscle est détecté par le fuseau neuromusculaire
  2. Le message sensitif gagne la moelle épinière par la racine dorsale
  3. Le message fait synapse avec un motoneurone
  4. Le message moteur rejoint le muscle par la racine ventrale
  5. La contraction musculaire est déclenchée

• Les expériences de Magendie montrent que le nerf rachidien véhicule les messages sensitifs et moteurs, que la racine dorsale conduit les messages sensitifs et que la racine ventrale conduit les messages moteurs.

• Le réflexe achilléen est intégré par la moelle épinière lombaire, car le temps de réaction mesuré est compatible avec la distance parcourue entre le tendon d’Achille, la moelle lombaire et le muscle, mais pas avec un trajet jusqu’au cerveau.

💡 Astuce mémo

Étirement → fuseau neuromusculaire → moelle épinière → motoneurone → contraction

📖 3. Message nerveux dans les fibres

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel d’action : Signal électrique bref correspondant à une inversion de la polarisation membranaire, dont l’amplitude est d’environ 100 mV et la durée de l’ordre de la milliseconde.

★ À maîtriser

• Au repos, la membrane de la fibre nerveuse présente un potentiel de repos d’environ $-70\,\text{mV}$, avec un intérieur électronégatif par rapport à l’extérieur.

📌 L’intensité d’un stimulus est codée par la fréquence des potentiels d’action : une stimulation trop faible ne déclenche pas de potentiel d’action, tandis qu’une stimulation plus forte augmente leur fréquence sans modifier leur amplitude.

Compléments

• Le message nerveux se propage le long d’une fibre sans atténuation, à une vitesse de l’ordre de 100 m·s⁻¹, et la présence d’une gaine de myéline augmente sa vitesse de propagation.

💡 Astuce mémo

Stimulus plus intense → fréquence des potentiels d’action plus élevée, sans changement d’amplitude

📖 4. Transmission synaptique et contraction

🔑 Notions clés & Définitions

• Synapse : Zone de communication séparée par une fente synaptique, où le message nerveux électrique présynaptique provoque la libération d’un neurotransmetteur qui agit sur la cellule postsynaptique.

📝 Points essentiels

• À l’arrivée d’un potentiel d’action dans le bouton synaptique, des vésicules libèrent de l’acétylcholine par exocytose, puis l’acétylcholine se fixe à des récepteurs postsynaptiques et déclenche des potentiels d’action dans le neurone ou la fibre musculaire.

📌 L’acétylcholinestérase dégrade l’acétylcholine peu après sa fixation, tandis que le curare bloque les récepteurs de l’acétylcholine et provoque une paralysie.

• Après le potentiel d’action musculaire, des canaux s’ouvrent et libèrent des ions Ca2+ du réticulum sarcoplasmique dans le cytosol, puis l’augmentation du calcium déclenche la contraction de la fibre musculaire.

💡 Astuce mémo

Potentiel d’action → acétylcholine → récepteur → calcium → contraction

📖 5. Commande volontaire du mouvement

★ À maîtriser

• Les mouvements volontaires impliquent les aires motrices primaires du cortex cérébral, dont les messages moteurs descendent vers la moelle épinière et commandent les motoneurones responsables de la contraction musculaire.

📌 Les voies motrices volontaires se croisent au niveau du bulbe rachidien, ce qui explique qu’un hémisphère cérébral commande le côté opposé du corps.

Compléments

• Les neurones pyramidaux du cortex sont organisés en couches, leurs longs axones passent par la substance blanche, se croisent au niveau du bulbe rachidien et font synapse avec les motoneurones dans la moelle épinière.

💡 Astuce mémo

Hémisphère cérébral droit → côté gauche ; hémisphère gauche → côté droit

📖 6. Voies motrices et cellules cérébrales

★ À maîtriser

• Les messages moteurs partent des aires motrices primaires du cortex cérébral, descendent par des faisceaux neuronaux jusqu’à la moelle épinière, font synapse avec les motoneurones, puis commandent la contraction musculaire.

📌 Les voies motrices se croisent au niveau du bulbe rachidien, de sorte que l’hémisphère cérébral gauche commande le côté droit du corps et l’hémisphère droit commande le côté gauche.

📌 Les neurones pyramidaux du cortex participent à la commande du mouvement, les astrocytes assurent le support, la protection et la nutrition des neurones, les oligodendrocytes produisent la gaine de myéline et les cellules de la microglie assurent la défense immunitaire du cerveau.

Compléments

📌 La disparition de la gaine de myéline lors de la sclérose en plaques perturbe la conduction des messages nerveux, ce qui montre le rôle de la myéline dans leur propagation.

💡 Astuce mémo

Croisement bulbaire → commande controlatérale

📖 7. IRM et cartographie du cortex moteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Homonculus moteur : Association de chaque partie du cortex moteur primaire à la commande d’un territoire spécifique du corps humain, les régions impliquées dans la motricité fine occupant une surface corticale plus importante.

★ À maîtriser

📌 L’IRM anatomique utilise un champ magnétique et des ondes radio pour visualiser précisément la forme, la taille et l’organisation des tissus contenant de l’eau, tandis que l’IRM fonctionnelle localise les zones cérébrales actives lors d’une tâche grâce à leur consommation de dioxygène.

• Lors d’un clic de la main droite, l’IRM fonctionnelle localise une zone active dans la région postérieure du lobe frontal, proche du cortex pariétal, correspondant au cortex moteur primaire.

Compléments

• Pour identifier les zones activées par une tâche, l’IRM fonctionnelle compare les zones actives pendant la tâche avec celles actives au repos, puis un logiciel fait apparaître les activations spécifiques.

• En 1870, Eduard HITZIG et Gustav FRITSCH stimulent électriquement différentes zones du cortex cérébral et observent des contractions musculaires correspondant à des régions précises du corps.

💡 Astuce mémo

IRM anatomique = structure ; IRMf = activité

📖 8. Plasticité et réorganisation cérébrale

🔑 Notions clés & Définitions

• Plasticité cérébrale : Capacité du cerveau à réorganiser ses fonctions après une lésion suivie d’un apprentissage ou d’une rééducation.

📝 Points essentiels

• Après une hémisphérectomie, une petite fille ayant perdu ses fonctions langagières en récupère une partie après quelques mois de rééducation, les zones actives du langage se déplaçant de l’hémisphère gauche vers l’hémisphère droit.

💡 Astuce mémo

Lésion + rééducation → déplacement fonctionnel

📖 9. Modulation synaptique du message nerveux

📝 Points essentiels

• À la suite de l’injection d’une même quantité de neurotransmetteur dans une synapse corticale, le GABA rend nulle la fréquence des potentiels d’action postsynaptiques, tandis que l’acétylcholine l’augmente d’environ trois fois.

• La fixation du GABA ouvre un canal laissant entrer des ions Cl−, ce qui hyperpolarise le neurone postsynaptique et empêche la naissance d’un potentiel d’action.

• La fixation de l’acétylcholine ouvre un canal laissant entrer des ions Na+ dans le neurone postsynaptique, ce qui le dépolarise et permet la naissance d’un potentiel d’action.

• Une synapse excitatrice dépolarise le neurone postsynaptique et favorise le potentiel d’action, tandis qu’une synapse inhibitrice l’hyperpolarise et éloigne son potentiel de membrane du seuil d’excitation.

💡 Astuce mémo

Acétylcholine dépolarise ; GABA hyperpolarise

📖 10. Intégration par le motoneurone

🔑 Notions clés & Définitions

• Unité motrice : Ensemble constitué d’un motoneurone, de son axone et de l’ensemble des fibres musculaires qu’il innerve.
• Sommation temporelle : Intégration par un motoneurone de messages nerveux reçus successivement au niveau d’une même synapse.
• Sommation spatiale : Intégration par un motoneurone de messages nerveux provenant simultanément de plusieurs neurones afférents et de leurs synapses.

★ À maîtriser

📌 Le motoneurone ne génère des potentiels d’action que si la somme des messages excitateurs et inhibiteurs dépasse une valeur seuil, et la fréquence de ses potentiels d’action augmente lorsque la somme des messages afférents augmente.

Compléments

• Lors d’un réflexe myotatique, un choc important sur des muscles relâchés produit un électromyogramme d’environ 1,5 V, un choc faible environ 0,75 V et un choc important sur un fléchisseur contracté environ 0,2 V.

💡 Astuce mémo

Fréquence et synapses → sommation → seuil → potentiels d’action

📊 Tableaux de synthèse

Atteintes du système nerveux

Techniques d’imagerie cérébrale