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T3 : Corps humain et santé
U1 : neurones et fibre musculaire : La communication nerveuse
Ch7 : Motricité et plasticité cérébrale
I. De la volonté au mouvement
Le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour identifier d'éventuelles anomalies du
système neuromusculaire local. Certaines anomalies peuvent résulter d'anomalies
touchant le système nerveux central et se traduire aussi par des dysfonctionnements
musculaires. En effet les mouvements volontaires sont contrôlés, contrairement aux
réflexes, par le système nerveux central.
A. Aires cérébrales et motricité
Les progrès de l’imagerie médicale permettent d’explorer les différentes aires cérébrales.
L’utilisation de l’IRM f (Enregistrement des variations cérébrales des flux sanguins par
modification du champ magnétique local associé à la modification de la concentration en
hémoglobine) montre l’existence d’aires dédiées à la commande motrice. Tous nos
mouvements volontaires sont donc commandés par une région du cerveau désignée sous
le nom de cortex moteur.
Le cortex moteur primaire est situé dans la partie postérieure du lobe frontal. La
stimulation du cortex moteur chez des patients opérés pour ablation de zone
épileptogène a permis de localiser les aires responsables de la commande de chaque
muscle. La disposition de ces aires est globalement la même chez tous les individus.
Une cartographie du cortex moteur primaire, connue sous le nom de homonculus moteur
de Penfield, a pu ainsi être établie. On observe d’autres aires participant à la fonction
motrice :


Les aires prémotrices jouent un rôle dans la planification du mouvement
Des territoires plus en profondeur semblent également participer à la commande
volontaire (aires dégénérant lors de la maladie de Parkinson)
Les
messages nerveux moteurs
qui partent du cerveau
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cheminent par des faisceaux de neurones qui descendent dans la moelle jusqu'aux
motoneurones. Ceci explique les effets paralysants des lésions médullaires. La commande
des mouvements est controlatérale, c’est l’hémisphère droit qui commande la partie du
gauche, ceci d’explique par le croisement au niveau du bulbe rachidien des voies motrices.
B. Propriétés intégratrices des centres nerveux
Dans le cas d’un réflexe myotatique, on réalise un étirement du muscle qui modifie la
fréquence des potentiels d’actions des motoneurones celle des motoneurones du muscle
étiré augmente celle des motoneurones des muscles antagonistes est fortement
diminuée Les neurones impliqués dans le réflexe myotatique reçoivent d’autres
afférences. Il peut s’agir de commande volontaire ou de données issues de récepteurs
sensoriels. La contraction volontaire d’un muscle fléchisseur au moment du réflexe
myotatique sur le muscle antagoniste provoque la situation suivante :



le motoneurone reçoit une excitation liée à l’étirement provoqué
le motoneurone reçoit une inhibition par un interneurone, lié à la contraction du
muscle antagoniste fléchisseur
il n’y pas de réflexe myotatique. Le motoneurone a donc intégré les deux
informations et réalisé une réponse adéquate.
Le neurone réalise reçoit un certain nombre d’informations issues d’autres cellules, Ces
informations arrivent par l’intermédiaire de neurotransmetteur qui selon leur nature
auront des effets différents. En fait les neurotransmetteurs provoquent des flux ioniques
dont résulte un potentiel post synaptique. Si le neurotransmetteur est excitateur, le
potentiel postsynaptique (PPS) qui en résulte est un PPS excitateur (PPSE). Un PPSE est
une dépolarisation de la membrane postsynaptique. Si le neurotransmetteur est
inhibiteur, le PPS qui en résulte est inhibiteur (PPSI). Un PPSI est une hyperpolarisation
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Cette différence s’explique par la nature du neurotransmetteur qui va activer des
protéines spécifiques, Selon les molécules mises en jeu, le flux ionique induit provoquer
une hyperpolarisation ou une dépolarisation. Pour obtenir un potentiel d’action, on a vu
qu’il est nécessaire de réaliser au préalable une dépolarisation. Une hyperpolarisation,
n’induit pas un potentiel d’action mais rend encore plus difficiles la genèse de celui ci.
Ainsi le neurone postsynaptique réalise la somme algébrique de l’ensemble des PPS qu’il
reçoit. Si la somme des PPS qu’il obtient est une dépolarisation suffisante, alors il se
formera un potentiel d’action. Cette faculté à réaliser la somme algébrique est appelée
FONCTION INTEGRATRICE Le message nerveux peut donc être véhiculé sous deux formes,
électrique et chimique, cette dernière étant à l’origine d’une fonction fondamentale des
neurones : l’intégration.
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II. Motricité et plasticité
La carte motrice, c’est-à-dire la disposition dans le cerveau (cortex moteur) des zones
contrôlant les différentes parties du corps présente la même organisation générale chez
tous les individus. Cependant une comparaison fine de ces cartes entre deux individus
révèle des différences pouvant être importantes. Ces différences ne sont pas innées mais
acquises, elles résultent de l’influence déterminante de l’apprentissage et de
l’entrainement dans l’acquisition des fonctions motrices.
On observe ainsi un plus fort développement des territoires au sein du cortex
correspondant à des muscles fortement sollicités. De fait selon l’histoire de chacun, on
observe un phénotype individuel quant à l’organisation du cortex moteur. Cette
variabilité individuelle est rendu possible par la plasticité cérébrale c’est-à-dire par la
capacité du cortex à se réorganiser en fonction des stimuli reçus
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Cette plasticité est maximale lors du développement mais elle persiste chez l’adulte.
Différentes observations permettent de le confirmer :

Lors de certains AVC, des lésions corticales peuvent entrainer la perte d’une
fonction motrice, or il est possible d’observer une récupération de cette fonction
par la sollicitation de territoires du cortex qui n’étaient pas initialement dévolus à
cette tâche
 Lors de l’ablation de membres, on observe une diminution de la zone corticale
associée au membre mais celle-ci peut croitre à nouveau dans le cas d’une greffe
Cette plasticité permet des modifications cérébrales tout au long de la vie, mais elle
diminue progressivement avec l’âge. Cet élément associé à la réduction graduelle du
nombre de cellules cérébrales explique l’affaiblissement des performances intellectuelles
avec l’âge.
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Néanmoins l’amplitude de cet affaiblissement est très variable et dépend de la gestion
individuelle du capital nerveux. L’entrainement, la stimulation, l’alimentation et l’absence
d’utilisation de substances délétères constituent des facteurs décisifs dans le maintien de
ce capital
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