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Bien que leur expérience soit considérée comme très barbare à l'ère moderne (étant donné qu'aucune forme de soulagement de la douleur n'a été administrée au chien au moment de l'expérience), elle a permis des avancées significatives dans notre compréhension de le cerveau et de la localisation des fonctions .
- Nous commencerons par examiner un résumé de l'aire motrice du cerveau pour t'aider à identifier où se trouve le cortex moteur.
- Ensuite, nous aborderons la zone motrice de la fonction cérébrale pour t'aider à comprendre le rôle que joue le cortex moteur.
- Enfin, nous examinerons certaines structures spécifiques du cortex moteur, telles que le moteur primaire du cerveau et le cortex moteur non primaire, et nous en apprendrons davantage à leur sujet.
Zone motrice du cerveau : Résumé
À la suite de la découverte faite par Fritsch et Hitzig, le cortex moteur a été identifié comme l'une des premières grandes découvertes de la neurophysiologie moderne.
Le cortex moteur est la zone du cerveau la plus impliquée dans le contrôle de tes mouvements volontaires (de la planification à l'exécution). C'est la principale zone motrice du cerveau.
Le cortex moteur lui-même est situé dans le lobe frontal, en face d'un large sillon appelé sillon central.
Zone motrice du cerveau : Fonction
L'aire motrice du cerveau se divise à son tour en deux régions :
- Le cortex moteur primaire
- Le cortex moteur non primaire
On peut également les appeler aire 4 de Brodmann (le cortex moteur primaire) et aire 6 de Brodmann (le cortex moteur non primaire).
Le cortex moteur primaire est la première section fine qui longe le sillon central (que l'on trouve essentiellement dans le gyrus précentral). Le cortex moteur non primaire est la bande suivante qui se trouve devant le cortex moteur primaire et qui est un peu plus large.
Le cortex moteur non primaire peut ensuite être encore plus subdivisé en deux régions :
- Le cortex prémoteur
- Le cortex moteur supplémentaire.
Le Dr Penfield a développé ce que l'on appelle l'homoncule moteur (une organisation somatotopique, topographique du cerveau) à partir de ses expériences neuro stimulant différentes zones du cortex moteur. C'est la fameuse image qui transpose des images de différentes parties du corps à travers le cortex moteur.
Grâce à l'amélioration des techniques (comme la microstimulation intracorticale), nous savons aujourd'hui que la base du mouvement et la topographie du cortex moteur sont beaucoup plus complexes que ce que l'homoncule moteur voudrait nous faire croire. Cependant, il reste quelque peu représentatif des zones cartographiées.
Les zones du cortex moteur sont en effet liées à des parties spécifiques du corps. Toutefois, des recherches neurophysiologiques récentes nous ont permis de découvrir qu'il existe différentes colonnes cellulaires au sein de ces subdivisions qui contrôlent des zones spécifiques et qui permettent un contrôle plus fin des muscles de la partie du corps concernée.
Zone de contrôle de la motricité du cerveau : La zone motrice primaire du cerveau
Le cortex moteur primaire est la principale zone motrice du cerveau qui nécessite le moins de stimulation électrique pour induire une forme de mouvement (c'est la plus sensible).
Ce que l'on peut dire, c'est que le cortex moteur primaire :
'Synthétise' les ordres de mouvement mais n'est pas à l'origine des ordres.1
Il possède de grands neurones pyramidaux qui envoient des signaux le long de leurs axones qui s'étendent sur des voies distinctes du système pyramidal, telles que les voies corticospinales et corticobulbaires, jusqu'aux neurones moteurs de la moelle épinière ou du tronc cérébral. Cela initie les mouvements du corps et de la tête (y compris le cou et le visage).
Ces neurones peuvent également être appelés neurones moteurs supérieurs (UMN), se connectant aux neurones moteurs inférieurs (LMN). Les UMN envoient des informations et les LMN stimulent la contraction des muscles.
Fig. 2 - Une cellule pyramidale étiquetée. Le soma et les dendrites sont marqués en rouge, l'arborescence de l'axone en bleu³.
La stimulation du cortex moteur primaire produit une contraction musculaire localisée dans les zones qui lui sont associées, du côté opposé du corps (controlatéral).
Il est intéressant de noter qu'une grande partie du cortex moteur primaire est dédiée au contrôle des muscles des mains et au contrôle des muscles de la parole. Lorsque l'une de ces zones est stimulée, il arrive souvent qu'un muscle spécifique se contracte au lieu d'un groupe de muscles.
Cela pourrait être lié à la complexité de la parole humaine et à l'importance que les humains accordent aux expressions faciales.
Quel est le rôle de l'aire motrice : Cerveau ?
La fonction principale du cortex moteur est d'envoyer des signaux pour permettre les mouvements du corps.
Il est situé dans le lobe frontal.
Les autres structures de cette région du cerveau comprennent le cortex moteur primaire, le cortex prémoteur et l'aire motrice supplémentaire.
Le cortex moteur non primaire
Comme nous l'avons mentionné plus haut, le cortex moteur non primaire est divisé en deux régions : le cortex prémoteur et le cortex moteur supplémentaire.
Les informations fournies par d'autres parties de ton cerveau qui te disent où se trouve ton corps, où sont tes membres et d'autres informations sur l'environnement sont intégrées dans le cortex prémoteur . Il utilise ces informations intégrées pour guider le contrôle des muscles.
La planification de mouvements complexes et la coordination de ces mouvements font intervenir le cortex supplémentaire. On pense qu'une séquence de mouvements qui devient de plus en plus complexe ou qui exige plus de dextérité que la normale est contrôlée ici (bien que nous n'en soyons pas sûrs à 100 %, des recherches supplémentaires sont nécessaires).
La stimulation électrique de ces zones nécessite un courant plus élevé pour produire des résultats similaires à ceux du cortex moteur primaire, et une stimulation plus longue et plus élevée permet d'obtenir des mouvements complexes.
Prends l'exemple de l'étude suivante menée par Graziano et al. (2002) :
- Ils ont microstimulé électriquement les cortex primaire et prémoteur de singes.
- Chaque stimulation a duré environ 500 ms, en se basant sur l'échelle de temps générale à laquelle on peut s'attendre pour les mouvements d'atteinte et de saisie et les activités neuronales qui coïncident avec cela.
- Cette stimulation a donné lieu à des postures coordonnées et complexes. Plus précisément, lorsqu'ils ont stimulé un site, ils ont constaté que la bouche s'ouvrait, que le singe changeait la forme de sa main pour adopter une posture de préhension, puis qu'il déplaçait sa main vers sa bouche ouverte.
- Quel que soit le point de départ des membres, la stimulation de ce site aboutissait toujours à la position finale dans laquelle les articulations s'installaient. Les membres s'élèvent et prennent cette position finale, quoi qu'il arrive.
- La stimulation de sites différents entraînerait des postures différentes.
Cela signifie que ces régions travaillent ensemble. Cela permet également de mieux comprendre les zones associées aux mouvements complexes qui impliquent une série d'événements.
Fig. 3 - Graziano et al. (2002) ont étudié les centres moteurs chez les singes.
L'environnement et les principales zones motrices du cerveau
Comme tu peux l'imaginer, ton cerveau est constamment bombardé d'informations sensorielles provenant de tous les domaines de la vie.
Considère une chose aussi simple que de traverser la route. Ton cerveau va :
- Voir la distance entre un chemin et le suivant.
- Commencer à bouger pour descendre du trottoir tout en gardant tous les autres muscles contractés comme il faut pour te maintenir dans une position droite et de marche
- Détermine la vitesse à laquelle tu dois traverser la route et la quantité de muscles de ton corps qui doivent se contracter pour te permettre de le faire.
- Reconnaître tous les stimuli qui se produisent autour de toi, comme les voitures qui arrivent, la vitesse à laquelle elles roulent, la vitesse à laquelle tu peux traverser par rapport à la vitesse à laquelle elles approchent, ainsi que les personnes qui t'entourent, les sons qu'elles émettent, parmi toute une série d'autres événements.
- Navigue sur les obstacles que tu peux rencontrer sur la route, comme les nids de poule et les autres piétons.
- Écoute les sons et fais attention aux aides visuelles.
Quelque chose d'aussi simple que se tenir debout et en équilibre sans tomber a nécessité des années de sauts évolutifs pour arriver au point où nous en sommes aujourd'hui.
Même si la plupart des choses peuvent sembler simples, le cerveau effectue à tout moment un grand nombre de calculs minuscules pour s'assurer que les mouvements fins auxquels tu t'es habitué peuvent être effectués dans le cadre de la réalité du monde. Tous les changements instantanés qui peuvent se produire à un moment donné sont reconnus et pris en compte par des ajustements appropriés.
Cela est dû en partie à ton système nerveux et au cervelet, en particulier aux propriocepteurs.
Lespropriocepteurs sont des récepteurs sensoriels situés dans les muscles, les tendons et les articulations de ton corps qui perçoivent les stimuli et les relient à la position du corps, à la posture, à l'équilibre et aux situations externes/internes. Il s'agit essentiellement de la perception de soi, et ces neurones sensoriels peuvent détecter les mouvements/mouvements par rapport au corps.
Centres moteurs - Points clés
- Le cortex moteur est la zone du cerveau la plus impliquée dans le contrôle de tes mouvements volontaires (de la planification à l'exécution). C'est la principale zone motrice du cerveau.
- Le cortex moteur est situé dans le lobe frontal, devant un large sillon appelé sillon central. Il est divisé en deux parties : le cortex moteur primaire et le cortex moteur non primaire.
- Le cortex moteur non primaire est divisé en deux régions : le cortex moteur prémoteur et le cortex moteur supplémentaire.
- Le cortex prémoteur utilise des informations intégrées provenant d'autres parties du cerveau pour guider le corps dans la planification et l'exécution des mouvements. Le cortex moteur supplémentaire est impliqué dans la planification de mouvements complexes, puis dans la coordination de ces mouvements.
- Le système nerveux dans son ensemble, le cervelet et les propriocepteurs de tes muscles, tendons et articulations t'aident à naviguer dans l'espace qui t'entoure en fonction de la position de ton corps.
Références
- 1. Mtui, E., Gruener, G., & Dockery, P. (2020). Livre électronique sur la neuroanatomie clinique et les neurosciences de Fitzgerald. Elsevier Health Sciences.
- Fig. 2 - Cellule piramidale (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Piramidal_cell.svg) par Fabuio est sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.en).
- Fig. 2 - Cellule pyramidale par Fabuio, CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0, via Wikimedia Commons
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