Contrôle du mouvement par le cortex et le tronc cérébral

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Chaque jour, nous effectuons un nombre incroyable de mouvements. Chaque fois que nous marchons, ramassons quelque chose, parlons ou sourions, notre système nerveux central coordonne l'activité d'un grand nombre de neurones afin de garantir que nous contractons les bons muscles au bon moment et que tout se déroule comme prévu dès que nous commençons à bouger.

Lorsque nous décidons de bouger, notre encéphale envoie des commandes motrices à nos muscles pour qu'ils se contractent. Ces signaux sont transmis par deux voies descendantes principales :

• Les faisceaux pyramidaux (tractus corticospinal et corticonucléaire) proviennent des motoneurones supérieurs du cortex moteur, en particulier du cortex moteur primaire. Ils font synapse avec les nerfs crâniens du tronc cérébral et avec d'autres motoneurones inférieurs de la moelle spinale. Cette voie est principalement responsable des mouvements volontaires et précis.
• Les voies extrapyramidales (réticulospinale, vestibulospinale, tectospinale et rubrospinale) proviennent du tronc cérébral et régulent les contractions musculaires involontaires. Ces voies sont particulièrement importantes pour les fonctions telles que le maintien de l’équilibre, de la posture et du tonus musculaire.

Outre la stimulation de la contraction musculaire, d'autres aires cérébrales contribuent au contrôle du mouvement. Une fois la décision de bouger prise, les aires motrices secondaires (aires motrices prémotrice et supplémentaire) affinent le plan moteur. Ces aires communiquent avec trois régions encéphaliques majeures pour améliorer le plan moteur :

• Le cortex sensoriel, en particulier le lobe pariétal postérieur, pour obtenir des informations sur l'état du corps et de l'environnement
• Les lobes cérébelleux, qui aident à planifier la séquence et le timing des mouvements pour assurer une exécution fluide
• Les noyaux gris centraux, ou noyaux basaux (ganglions de la base), qui régulent l'initiation et la suppression du mouvement par des voies directes et indirectes

Une fois le plan moteur formulé et le mouvement commencé, le cervelet devient la principale structure responsable de la surveillance des mouvements en cours. Le cervelet compare les commandes motrices descendantes du cortex moteur au mouvement réel (par exemple, grâce au retour sensoriel des muscles et des articulations). Si des différences entre le mouvement planifié et le mouvement réel sont identifiées, le cervelet corrige la réponse motrice en communiquant avec le cortex moteur et le système extrapyramidal.

Avec l’aide des réflexes spinaux, ces circuits assurent que les mouvements sont planifiés, exécutés et surveillés efficacement.

Planification et initiation du mouvement

La planification et l’initiation du mouvement consistent à identifier et à sélectionner des actions motrices appropriées pour atteindre l'objectif visé. Les principales structures et voies impliquées sont illustrées ci-dessous.

Exécution du mouvement

L'exécution du mouvement fait référence à l'activation des voies descendantes qui transmettent les commandes motrices de l’encéphale aux muscles. Les principales structures et voies impliquées sont illustrées ci-dessous.

Les faisceaux pyramidaux proviennent du cortex moteur et régulent principalement les mouvements volontaires.

Les voies extrapyramidales proviennent du tronc cérébral et régulent principalement les mouvements involontaires.

La voie rubrospinale naît dans le noyau rouge, décusse immédiatement et descend par le pont et la moelle allongée pour atteindre le cordon latéral (funiculus latéral) de la moelle spinale. Ces neurones font synapse avec les motoneurones inférieurs à tous les niveaux de la moelle spinale. On pense que le faisceau rubrospinal contribue à la régulation des mouvements involontaires comme le tonus des muscles agonistes et antagonistes des membres ainsi qu’au contrôle de la motricité fine.

Le tractus tectospinal (ou faisceau colliculospinal) prend naissance dans le colliculus supérieur du mésencéphale et atteint les motoneurones inférieurs de la moelle spinale cervicale. Il assure la médiation des mouvements posturaux réflexes de la tête en réponse à des stimuli visuels et auditifs.

Les voies réticulospinales proviennent de la formation réticulaire. Elles se subdivisent en deux faisceaux : le tractus réticulospinal latéral, qui naît des noyaux de la moelle spinale et descend dans le cordon latéral de la moelle spinale, et le tractus réticulospinal médial, qui naît des noyaux du pont et descend dans la moelle spinale antérieure. Ces deux faisceaux s'étendent sur toute la longueur de la moelle spinale. Les tractus réticulospinaux reçoivent des informations de diverses aires cérébrales, dont les aires motrices secondaires, et sont essentiels au contrôle de la posture et du tonus musculaire.

La voie vestibulospinale est subdivisée en tractus vestibulospinaux médial et latéral. Le tractus vestibulospinal latéral naît du noyau vestibulaire latéral et descend le long du cordon antérieur de la moelle spinale, atteignant tous les niveaux vertébraux. Le tractus vestibulospinal médial naît du noyau vestibulaire médial et descend dans le faisceau longitudinal médial, atteignant le niveau spinal médiothoracique. Les voies vestibulospinales sont régulées par le système vestibulaire et le cervelet, et leur activité concerne principalement l’activation des muscles antigravitaires dans le contexte de la posture et de l’équilibre. Le tractus vestibulospinal médial innerve principalement les muscles du cou.

Surveillance des mouvements

La surveillance des mouvements fait référence à l’évaluation et à la correction continues du mouvement en cours. Les principales structures et voies impliquées sont illustrées ci-dessous.

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