Diencéphale

Limites

Le diencéphale est une subdivision centrale du cerveau antérieur qui entoure le troisième ventricule, une étroite fente verticale médiane située entre et sous les deux ventricules latéraux, et entre les thalamus gauche et droit. Ce ventricule est en continuité avec les hémisphères cérébraux et les ventricules latéraux, avec lesquels il communique par les foramens interventriculaires de Monro. Il communique avec le quatrième ventricule par l’aqueduc de Sylvius, qui traverse le mésencéphale.

Inférieurement, le diencéphale se prolonge vers le mésencéphale, au niveau du tegmentum mésencéphalique. Sa limite antérieure est marquée par la lame terminale, le chiasma optique et la commissure antérieure. Postérieurement, il est limité par la glande pinéale et son pédicule, la commissure postérieure et les commissures habénulaires. Enfin, latéralement, le diencéphale est délimité par la capsule interne, qui le sépare des noyaux gris centraux. Médialement, ses parois sont formées par les surfaces internes des thalamus et hypothalamus, qui bordent le troisième ventricule. Le sillon hypothalamique distingue la portion thalamique (supérieure) de la portion hypothalamique (inférieure).

À l’intérieur du diencéphale, le troisième ventricule est constitué d’un toit, d’un plancher et de quatre parois : une antérieure, une postérieure et deux latérales.

• Le toit est formé par la toile choroïdienne, fine et constituée de deux membranes : l'épendyme et la pie-mère. À l'intérieur de la toile choroïdienne se trouvent deux plexus de vaisseaux sanguins (un de chaque côté de la ligne médiane) qui font saillie vers le bas dans la cavité du troisième ventricule. Ce sont les plexus choroïdes du troisième ventricule, qui sont à l'origine de la production du liquide céphalorachidien (LCR).
• Le plancher est constitué du chiasma optique, du tuber cinereum et de l'infundibulum, des corps mamillaires, de la substance perforée postérieure et de la partie supérieure du tegmentum mésencéphalique.
• La paroi antérieure est formée par la lame terminale, ainsi que par la commissure antérieure et la colonne antérieure du fornix.
• La paroi postérieure, plus courte, est formée par le pédicule de la glande pinéale, la commissure postérieure et les commissures habénulaires.
• Les parois latérales de la cavité sont formées par les parois médiales de chaque thalamus. Le sillon hypothalamique marque la limite entre les portions thalamique et hypothalamique des parois.

Apport vasculaire

Le diencéphale est richement vascularisé par plusieurs vaisseaux sanguins, notamment les branches thalamogéniculées de l'artère cérébrale postérieure et les branches thalamoperforantes de l'artère cérébrale postérieure et de l'artère communicante postérieure.

Noyaux

Le thalamus comprend également plusieurs noyaux, répartis en cinq groupes : les noyaux antérieur, médian, latéral, intralaminaire et réticulaire.

Les noyaux thalamiques sont responsables de nombreuses fonctions importantes, telles que la transmission des signaux sensoriels et moteurs, et la régulation de la conscience, du sommeil et de l’éveil.

Notez que la localisation du noyau réticulaire thalamique est souvent sujette à controverse. Actuellement, il est considéré comme la partie du thalamus ventral formant une capsule autour du thalamus latéralement. Cependant, des recherches récentes remettent en question cette affirmation et le définissent comme une partie du thalamus dorsal.

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Faces

Le pôle antérieur du thalamus se situe juste en arrière du foramen interventriculaire de Monro. Son pôle postérieur constitue le pulvinar et se trouve juste au-dessus et latéralement du colliculus supérieur. Les corps géniculés médial et latéral sont respectivement reliés aux colliculus inférieur et supérieur par les bras des corps quadrigéminés inférieur et supérieur.

La face médiale forme la majeure partie de la paroi latérale du troisième ventricule et est tapissée d'épendyme. Une masse de substance grise, appelée adhésion interthalamique, est attachée aux faces médiales des deux thalamus et relie les thalamus gauche et droit. Inférieurement, la face médiale est séparée de l'hypothalamus par le sillon hypothalamique.

La capsule interne est reliée à la face latérale du thalamus et la sépare du noyau lenticulaire (globus pallidus et putamen) des noyaux gris centraux (ganglions de la base). La veine thalamostriée et un faisceau de fibres appelé strie terminale sont en contact étroit avec la face dorsale ou supérieure du thalamus. Ces structures séparent le thalamus et le noyau caudé des ganglions de la base. La face inférieure du thalamus est liée à l'hypothalamus.

Le thalamus et le noyau caudé forment le plancher de la partie centrale des ventricules latéraux. Cependant, la partie médiale de la face supérieure du thalamus est séparée de ces ventricules par le fornix et par un repli de la pie-mère appelé toile choroïdienne. À la jonction supérieure des faces médiale et latérale du thalamus, l'épendyme du troisième ventricule se réfléchit de la paroi latérale vers le toit. La ligne de réflexion est marquée par une ligne appelée ténia du thalamus, sous laquelle se trouve un faisceau étroit de fibres appelé strie médullaire du thalamus.

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Éléments et caractéristiques

Le subthalamus désigne la partie du diencéphale située sous la partie postérieure du thalamus, juste en arrière et latéralement à l'hypothalamus. Il comprend des noyaux et de la substance grise, tels que la zona incerta, le noyau réticulaire et le noyau périgéniculé. La zona incerta assure la stimulation GABAergique du thalamus, tandis que le noyau réticulaire assure la régulation GABAergique de la voie thalamocorticale. Le noyau prégéniculé et le noyau géniculé latéral forment ensemble le complexe géniculé latéral.

La face inférieure du subthalamus est en continuité avec les extrémités supérieures du noyau rouge et de la substance noire du tegmentum mésencéphalique. Latéralement, il atteint la partie inférieure de la capsule interne.

Connexions neuronales

Le noyau prégéniculé présente des connexions similaires à celles du noyau géniculé latéral et comprend des fibres provenant de la rétine, de la région prétectale et du colliculus supérieur, jouant ainsi un rôle dans la vision et les mouvements oculaires. La zona incerta est fortement connectée au noyau réticulaire du thalamus, auquel elle se rattache par une fine lame de substance grise. Elle serait impliquée dans la régulation des activités viscérales telles que la sexualité, l'hydratation et l’alimentation, ainsi que dans l'activité cardiovasculaire.

Les fibres issues du thalamus dorsal traversent le thalamus ventral par le noyau réticulaire. Ces fibres confèrent au noyau son aspect réticulé, d'où son nom. Le noyau réticulaire est constitué d'une fine couche de neurones recouvrant la face latérale du thalamus dorsal et est également en rapport avec la capsule interne. En bas, il se prolonge partiellement par la zona incerta. Les principales fibres efférentes du noyau réticulaire se dirigent vers le thalamus dorsal ; cependant, des fibres afférentes l'atteignent également en provenance du noyau cunéiforme, situé dans la formation réticulée du mésencéphale.

Le noyau subthalamique reçoit d'autres connexions, notamment des fibres afférentes provenant du cortex cérébral, du putamen, du globus pallidus, des noyaux trigéminaux, des noyaux cérébelleux et de la région prétectale. Ces fibres afférentes atteignent le noyau réticulaire et la zona incerta. De là, le noyau sous-thalamique envoie des fibres efférentes vers ces mêmes régions ainsi que vers la moelle épinière (moelle spinale). Le thalamus ventral est également connecté au noyau dentelé, au pédoncule cérébral, au faisceau lenticulaire, à l'anse lenticulaire, au champ pré-rubral et au faisceau thalamique.

Corps géniculé médian

Le corps géniculé médian reçoit des informations auditives organisées tonotopiquement (classification des sons par fréquence dans l'encéphale) provenant des bras des corps quadrigéminés du colliculus inférieur. Les informations traitées par le corps géniculé médian sont ensuite relayées par les radiations auditives vers le cortex auditif primaire, au niveau du gyrus transverse de Heschel. Le corps géniculé médian comprend trois divisions principales :

• la division dorsale, constituée de la partie postérieure du noyau parvocellulaire ;
• la division médiale, ou noyau magnocellulaire ;
• la division ventrale, constituée de la partie ventrale du noyau parvocellulaire.

Corps géniculé latéral

Le corps géniculé latéral reçoit les informations rétinotopiques (représentation de l'information visuelle dans l'encéphale) provenant du champ visuel controlatéral via le tractus optique. L'information est relayée du corps geniculé latéral de manière topographique, via une partie des radiations optiques (appelée boucle de Meyer), vers le cortex visuel primaire. Le corps géniculé latéral est constitué de couches de neurones, et l'information visuelle reçue est répartie entre ces différentes couches.

Relations anatomiques

Comme son nom l'indique, l'hypothalamus est la partie du diencéphale située sous le thalamus. À l'instar de ce dernier, il comprend plusieurs subdivisions dans lesquelles 18 noyaux se distribuent. Sur le plan coronal, on distingue la zone périventriculaire, la zone médiale et la zone latérale. 

Les relations anatomique établies par l’hypothalamus sont les suivantes : 

• du côté médial, il forme la paroi du troisième ventricule en dessous du sillon hypothalamique ; 
• postérieurement, l'hypothalamus fusionne avec le thalamus ventral, et par là-même, avec le tegmentum du mésencéphale ;
• antérieurement, il s'étend jusqu'à la lame terminale et fusionne avec certaines structures olfactives au niveau de la substance perforée antérieure ;
• inférieurement, l'hypothalamus est en lié à des structures du plancher du troisième ventricule : le tuber cinereum, l'infundibulum et les corps mamillaires, qui sont considérés comme faisant partie de l'hypothalamus. L'infundibulum relie l'hypothalamus à l'hypophyse.

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Noyaux et zones

De la région médiale à la région latérale (sur le plan coronal), l'hypothalamus est divisé en trois zones : périventriculaire, intermédiaire (médiale) et latérale. En revanche, de l’aspect antérieur à l’aspect postérieur, on distingue quatre régions : régions pré-optique, hypothalamique antérieure (chiasmatique/supraoptique), tubérale (infundibulotubéral) et hypothalamique postérieure (mamillaire).

Les noyaux hypothalamiques sont situés dans ces régions de manière inégale. La majorité des noyaux est située dans la zone intermédiaire et se répartissent fonctionnellement en quatre groupes : préoptique, supraoptique (chiasmatique), infundibulaire (tubéral) et mamillaire.

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Sur le plan fonctionnel, l'hypothalamus intervient dans le contrôle de plusieurs comportements cognitifs, principalement grâce à ses connexions avec les zones anatomiques responsables ou impliquées dans ces activités. Ses principales fonctions comprennent la régulation de l'alimentation et de l'hydratation, la régulation de l'activité sexuelle et de la reproduction, ainsi que le contrôle de l'activité autonome.

L'hypothalamus participe également à la régulation du comportement émotionnel, au contrôle de plusieurs fonctions du système endocrinien, à la réponse au stress, à la régulation de la température corporelle et au contrôle des rythmes circadiens.

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