Système moteur

Question 1

C’est quoi le contrôle moteur

Answer 1

L’ensemble des processus nerveux (planification, transmission du signal, exécution, adaptations) se déroulant de la planification initiale (volontaire
ou non) d’un mouvement, d’une activation musculaire jusqu’à sa réalisation et son adaptation face aux environnements interne et externe
Bcp de contrôle cognitif
Mouvement s’explique par la physiologie
Comment le SN interagit avec le corps et environnement pour produire des mouvements volontaires

Question 2

Quelles sont les structures sollicitées dans cette action?

Answer 2

 Décision (cortex frontal)
 Planification : commande motrice (cortex moteur) (déclenchement)
 Envoi de la commande : Motoneurones supérieurs (corticomotoneurones)
 Circuits de contrôle : cervelet (sert à ajuster les movements en ajustant la moelle épinière et cortex moteur après avoir observé), ganglion de la base (rôle d’initiation)
 Modulation des circuits spinaux pour une activation musculaire adéquate : Moelle épinière (on a mouvement dans la moelle), interneurones spinaux
 Activation / Inhibition des muscles impliqués : Motoneurones inferieurs et muscles squelettiques

Question 3

La contraction musculaire

Answer 3

Cellules musculaires (se fusionnent ensemble) = fibres musculaires. Cellule striée multi nucléé contenant des myofibrilles
Chaque myofibrille est constituée de plus petites unités appelées myofilaments .
Les myofilaments minces sont constitués essentiellement d’une protéine contractile, l’actine,
les myofilaments épais d’une autre
protéine contractile, la myosine.
Sarcomère: unité fonctionnelle du muscle

Question 4

C’est quoi la théorie des filaments glissants

Answer 4

Les filaments fins (actine) et épais (myosine) formant le
sarcomère glissent les uns sur les autres et entrainent un raccourcissement.
Impulsion nerveuse amène PA au niveau de la
jonction neuro musculaire qui amène libération
d’acetylcholine qui amène activation membrane des
fibres musculaires et donc des ions calcium sont
libérés
Impulsion mène à la contraction

Question 5

C’est quoi qui arrive quand les ions de calcium sont libérés

Answer 5

1. Le calcium se fixe sur la troponine (fixé sur tropomyosine) et expose les zones réceptrices de l’actine
2. A ce stade la tête de chaque unité de myosine est liée à un ADP et à une molécule de phosphate
3. Les têtes de myosine libèrent ces phosphates et se lient aux myofilament d’actine via les site de liaison de la myosine nouvellement exposés
   4.Les deux myofilaments glissent l’un sur l’autre,
   propulsés par un mouvement des têtes de myosine (la
   myosine tire sur l’actine)
   5.La libération de l’ADP stabilise la liaison actine- myosine
4. Une molécule d’ATP se fixe sur la tête de myosine et entraine la dissociation de la liaison actine myosine. La
   molécule d’ATP est décomposée en ADP+P (situation de départ)
   Tropomyosine s’enroule autour de l’actine

Question 6

Les motoneurones inférieurs (alpha et gamma)

Answer 6

Corps cellulaires situés dans la moelle épinière
Motoneurones alpha : synapse avec les fibres extrafusales
Motoneurones gamma : avec les fibres intrafusales (on les contracte pour qu’elle garde leur sensibilité)

Question 7

Fibres extrafusales

Answer 7

Souvent elles
Responsables de la contraction

Question 8

Fibres intrafusales

Answer 8

Incluses dans une structure dite fuseau neuromusculaire
Pas de rôle dans la contraction (les motoneurones ont un rôle)
Innervées par des terminaisons nerveuses sensorielles dites annulo-spiralées (AS) (rôle sensoriel sur raccourcissement de longueur)

Question 9

La co-activation

Answer 9

 La co-activation alpha-gamma permet de maintenir une information proprioceptive provenant des fuseaux neuromusculaires durant la contraction.
 La fibre extrafusale se contracte et la fibre intrafusale s’allonge (garde sa sensibilité) , permet l’information propioceptive au niveau des fibres sensorielles afférentes.
Commande descendante mène à la co-activation

Question 10

L’unité motrice

Answer 10

Une unité motrice = unité de base du mouvement = plus petit élément contractile que le système nerveux puisse mettre en jeu. (Pas de commande motrice fibre par fibre) (s’occupe de la commande des muscles)
Constituée d’un motoneurone alpha et des
fibres musculaires qu’il innerve (répondent et s’adaptent aux commandes).
L’ensemble des motoneurones innervant un
muscle donné est le pool de motoneurones de
ce muscle.
+ tu en as, + force du mouvement
Donc, change avant les muscles dans les entraînement (fibres changent si + exercice de maintien par exemple)

Question 11

Types d’unités motrices

Answer 11

 Unité motrice rapide/fatigable
* Type IIB : grosses, effort important mais
bref (MI +, ex gastrocnémien: saut) (+ grande que les autres)
 Unité motrice rapide/résistante à la fatigue
* Type IIA (MS +, ex biceps)
 Unité motrice lente/résistante à la fatigue
* Type I : fibres diamètre fin, myoglobines, muscle posturaux ++ (ex: soléaire tenue debout), faible intensité, longue durée
Les deux derniers servent au maintien de la posture

Question 12

Organisation des motoneurones inférieurs dans la moelle épinière

Answer 12

Remarque : un pool de motoneurones (motoneurones innervant le même muscles) peut s’étendre sur plus d’un segment spinal (un même muscle peut recevoir des motoneurones provenant de plusieurs niveaux de la moelle)
Motoneurones viennent de la corne ventrale de la moelle épinière, organisés en pool (dorsale = sensoriel)
Postérieur : fléchisseurs
Antérieur : extenseurs
Latéral : muscles distaux
Médial : muscles proximaux

Question 13

Mouvements associés aux différents myotomes

Answer 13

Tête : pris en charge par nerfs crâniens
Pool de motoneurones pour un muscle donné peut s’étendre sur plusieurs myotomes (ensemble de muscles innervés par les fibres motrices d’un même segment spinal)

Question 14

Recrutement des unités motrices lors de l’activation d’un muscle

Answer 14

Principe de taille d’Henneman :
 Recrutement dans un ordre fixe : de la plus petite à la plus grande unité motrice, plus faibles aux plus fortes, plus lentes aux plus rapides (recrute d’autres unités si veut aller plus fort par exemple). Petite impulsion à grande impulsion
 Type I à Type IIa à Type IIb
(si changement dans la taille de commande, changement dans type de contraction)
 Permet au système nerveux de controler l’ensemble des motoneurones comme un tout sans se soucier du choix des unités motrices à recruter (Principe de « common drive » )
 Maximise le contrôle de la force (force ascendante), et moins de fatigue

Question 15

Les interneurones spinaux (direction du mouvement : “problème” de redondance

Answer 15

Un muscle = mouvement dans une direction et un sens donné
 N+1 muscles = mouvement dans N degrés de liberté (ddl)
Exemple pour 1 ddl (= 2 muscles agoniste-antagoniste)
(un activé et l’autre non si veut mouvement)
ddl = degré de liberté
Dans le recrutement des muscles :
- Réalité anatomique: plus d’un muscle agoniste et antagoniste pour produire chaque mouvement
- Plusieurs façon de produire un même mouvement (redondance)
 Problématique en contrôle moteur : comment le système nerveux fait- il le choix des muscles à activer pour un mouvement donné?

Question 16

Synergies musculaires

Answer 16

 Une synergie musculaire = patron d’activation
stéréotypé de plusieurs muscles pour réaliser
une tâche (ex: saisir la tasse à café).
 Une commande motrice par synergie (et non
par muscle). Un muscle peut faire partie de plusieurs
synergies
 Simplifie le contrôle pour le système nerveux
central (modulation temporelle et de l’intensité
selon la synergie)
(commande de corticomotoneurones qui transmettent à la moelle épinière et transforme en patern qui fait combinaison de muscles pour une synergies) Synergies envoient commandes du SNC à chaque muscle avec une certaine importance de la synergie

Question 17

Types de synergies musculaires

Answer 17

Synergie synchrone: Muscles recrutés en même temps mais àdifférentes intensité : modulation de l’amplitudede la contraction musculaire
Synergie asynchrone: Musclesrecrutés les uns après les autres :modulation temporelle.

Patrons souvent stéréotypés (automatique, suivent toujours le même schéma d’activation musculaire)

Question 18

Rôles des interneurones spinaux

Answer 18

Reçoit et renvoie l’information (mais pas seulement)
Rôles importants:
 Amplificateur (spatial et temporel)
 Interrupteur
 Inverseur
 Intégrateur
 Oscillateur

Se situe dans la moelle épinière
30 x plus nombreuses et 3x plus petits que les motoneurones

Question 19

Rôle d’amplificateur des interneurones spinaux

Answer 19

Amplification temporelle (circuit réverbérant) (circuit reste actif plus longtemps car interneurone crée des boucles de rétroaction)
Amplification spatiale (circuit divergent): un
interneurone va activer plus d’une centaine de
neurones moteurs et par conséquent des centaines d’UM (milliers de fb musculaires)

Question 20

Rôle d’interrupteur des interneurones spinaux

Answer 20

Intégration des messages excitateurs et/ou inhibiteurs
Rend le circuit “on” ou “off”

Question 21

Rôle d’inverseur des interneurones spinaux

Answer 21

Utile pour le relâchement des antagonistes
Exemple flexion: excitation Biceps et inhibition Triceps
Un seul message pour agonistes et antagonistes en synergie grâce à l’interneurone. (une seule synergie pour les deux mouvements)

Question 22

Rôle d’intégrateur des interneurones spinaux

Answer 22

Peut intégrer toutes sortes d’informations
(dans l’exemple ci-dessus les messages inhibiteurs et
excitateurs s’inhibent et donc pas d’information envoyée au motoneurone)

Question 23

Autre mouvement simple de la vie quotidienne: la locomotion (mouvement pour se déplacer d’une place à l’autre)

Answer 23

Faut-il une commande motrice à chaque pas?
Tu n’as pas besoin d’envoyer un signal à chaque pas, le système nerveux central (interneurones + CPG) automatise la locomotion, et le cerveau intervient surtout pour débuter la marche et ajuster les mouvements (ex : accélération).

Question 23

Rôle d’oscillateur des interneurones spinaux

Answer 23

Générateur de patron central (GPC) (produit rythmes moteurs répétitifs).
++ Activités rythmiques comme la marche et la
respiration.

Question 24

Intégration sensorimotrice : Les réflexes spinaux

Answer 24

 Un réflexe représente une réponse motrice stéréotypée associée à une stimulation sensorielle afférente  Plusieurs réflexes ont lieu dans la moelle épinière (boucle spinale rapide)  Dans un système nerveux intact, les réflexes spinaux sont modulés par les motoneurones supérieurs.

Question 25

motoneurones inférieurs vs supérieur

Answer 25

motoneurones supérieurs du cortex moteur envoient des commandes aux motoneurones inférieurs et ceux-ci de la corne ventrale transmet le signal aux fibres musculairesé

Question 26

Réflexe d'étirement

Answer 26

 L’étirement rapide d’un muscle stimule les afférences 1a (fuseaux neuromusculaires)  Excitent de façon monosynaptique les motoneurones alpha qui projettent vers le muscle étiré  Entraîne la contraction du muscle étiré (+ des synergistes) et le relâchement du muscle antagoniste  L’étirement du muscle provoque une contraction réflexe de ce même muscle!  Phasique= brève stimulation, si stimulation tonique pas de reflexe chez une personne en bonne santé, 33  Délai de réponse 20 à 30ms Reflexe empêche au muscle de trop s'étirer

Question 27

Rôle du reflexe d'étirement

Answer 27

Contrôle de la longueur du muscle: Exemple personne portant un plateau peut s’ajuster rapidement sans faire tomber le plateau en cas d’ajout ou retrait de poids brusque  Maintien de la posture (rôle anti gravitaire)

Question 28

Reflexe d'étirement tonique

Answer 28

Chez une personne sans atteinte neurologique: étirement lent et maintenu n’entraîne pas de réflexe car l’information afférente est contrée par l’inhibition pré- synaptique.  Chez une personne blessée médullaire par exemple, l’étirement maintenu d’un muscle peut activer les motoneurones car l’inhibition présynaptique est absente ou réduite. (reflexe gêne les mouvements) Étirement rapide = phasique

Question 29

Inhibition réciproque

Answer 29

L'activation d'un muscle agoniste prévient l'activation d'un muscle antagoniste.

Question 30

Reflexe de retrait

Answer 30

 Suite à un stimulus douloureux, il a stimulation d’un récepteur sensoriel  Dans la moelle épinière, excitation d’un interneurone puis des motoneurones associés aux muscles « à retirer » ou « à adapter » (polysynaptique) Exemple du clou sous le pied:  Entraine la contraction musculaire de la jambe ipsilatérale (ici des fléchisseurs de genoux) pour éviter davantage la douleur, donc retrait  Entraine l’extension musculaire de la jambe opposée (ici des extenseurs de genoux) pour fournir un support d’appui stable

Question 31

Capacité d'apprentissage moteur et indépendance chez quoi

Answer 31

Moelle épinière

Question 32

Axone des motoneurones supérieurs

Answer 32

 Correspond aux motoneurones inferieurs, le faisceau latéral : muscles distaux et médial : ceux proximaux  Les voies descendantes sont les axones des motoneurones supérieurs - 2 origines : tronc cérébral et cortex moteur - se projettent vers les interneurones spinaux ou directement sur les motoneurones inférieurs Faisceau latéral : mouvements fractionnés Faisceau médial : mouvements grossiers et posturaux

Question 33

Tractus (faisceau) médial

Answer 33

Descend dans la colonne antérieure de la moelle épinière. Fait synapse avec les motoneurones situés dans la portion antéro-médiane de la matière grise. Ces motoneurones projettent vers les muscles axiaux + ceinture + mouvement globaux (proximaux)

Question 34

Tractus (faisceau) latéral

Answer 34

Descend dans la colonne latérale de la moelle épinière. Fait synapse avec les motoneurones situés dans la portion antéro-latérale de la matière grise. Ces motoneurones projettent vers les muscles des membres (distaux)

Question 35

Origines des voies corticospinales

Answer 35

 Les neurones corticaux responsables du contrôle des mouvements sont localisés dans des aires situées à l’avant du sillon central (scissure de Rolando).  Cortex moteur primaire M1 : source de la majorité des neurones des voies corticospinales Rôle de la voie dans divers régions :  Aires motrices supplémentaires : mouvements bilatéraux et séquentiels Aires pré-motrices : planification du mouvement  Aire de Broca : production du langage La partie motrice d'un hémisphère cérébrale s'occupe de la partie opposée du corps Les axones des neurones de M1 (neurones de l'aire motrice primaire) descendent vers le tronc cérébral. À la jonction tronc-moelle, ils traversent la ligne médiane: décussation pyramidale Les axones continuent le long de la moelle épinière.

Question 36

Organisation de M1 (aire motrice primaire)

Answer 36

 M1 contient une carte topographique de la musculature du corps.  La représentation est disproportionnée: les muscles impliquée dans des tâches motrices fines occupent une surface corticale plus étendue (face, mains,…) (Homonculus de Penfield)

Question 37

Rôle des motoneurones supérieurs

Answer 37

Origine dans les hautes structures du système nerveux central (cortex ou tronc cérébral) La plupart font synapse avec les circuits de neurones locaux et une minorité avec les motoneurones inférieurs - Régulent l'activité des motoneurones inférieurs Les axones provenant du cortex moteur sont plus situés en latéral Contribution aux muscles distaux pour les mouvements volontaires Les axones provenant du tronc cérébral sont plus médio-ventral - Contribution aux muscles axiaux et proximaux pour les mouvements involontaires (maintien de la posture, équilibre, locomotion)

Question 38

Structures impliquées dans le contrôle du mouvement

Answer 38

 Le cervelet fait partie d’un circuit nerveux liant plusieurs aires du cortex cérébral à l’aire motrice (M1). Il détecte la différence entre le mouvement planifié (par le cortex moteur) et le mouvement effectivement réalisé, c'est-à-dire l’erreur motrice  Les ganglions de la base font partie d’un circuit nerveux liant le cortex préfrontal à l’aire motrice (M1). . ils facilitent l’initiation de mouvements volontaires (ex: franchir un pas de porte)

Question 39

Modèle interne pour le contrôle du mouvement (balistique/feedforward) balistique : sans correction pendant l'action

Answer 39

Intention motrice (je veux lancer une balle rapide) + Connaissance du contexte (poids de la balle/distance de la cible/mes capacités/position dans l'espace) = modèle inverse (transforme l'intention motrice en commande) modèle inverse donne commande motrice qui donne copie d'efférence qui donne modèle prédictif (prédit le feedback sensoriel attendu). Commande motrice donne aussi mouvement des muscles squelettiques qui donne feedback Pas de rétro-contrôle sensoriel : une fois que la balle est envoyée on ne peut plus se corriger = boucle ouverte

Question 40

Modèle interne pour le contrôle du mouvement (lent/feedback) Mouvement lent = ajusté en continu selon les infos sensorielles Intention motrice: je veux souder un tuyau Connaissance du contexte: résistance du matériel, position du joint à souder, poids de l'équipement, mes capacités

Answer 40

Après le modèle prédictif et le mouvement des muscles squelettique, il a une comparaison qui mène à une mise à jour du contexte qui corrige le mouvement dans modèle inverse.

Question 41

Dans le modèle balistique, on peut utilisé le feedback pour apprentissage moteur

Answer 41

Modèle inverse 2.0 Modèle prédictif 2.0 Feedback corrige plutôt le futur mouvement

Question 42

Copie d'efférence et réaction posturale anticipatoire

Answer 42

Pour chaque commande motrice envoyée vers la périphérie, une copie est envoyé "en CC" (cortex cérébral) à d'autres aires cérébrales, probablement le cortex pariétal et le cervelet. Ces régions comportent un "modèle interne" du corps qui permet de prédire qu'elle sera la conséquence de la commande motrice. Important pour les ajustement posturaux anticipés.

Question 43

Copie d'efférence et "gating" sensoriel Pourquoi ne peut-on pas se chatouiller soi-même?

Answer 43

Ce mécanisme explique le phénomène de "gating" de l'information sensorielle: suppression de l'information sensorielle attendue. Il pourrait également être à la base de "l'agentivité", c'est-à-dire la capacité à se reconnaître comme la source de ses propres actions. Atténuation des afférences sensorielles de nos propres actions car on peut les prédire.