TP NEURO-ANATOMIE 4 • Mode d’emploi des TP : - les TP de neuro-anatomie vous permettent de visualiser les concepts appris lors de l’unité Perception, Emotions et Comportement sur des pièces anatomiques et des images radiologiques - l’interactivité rend les TP moins longs et plus intéressants : participez ! manipulez les pièces, posez vos questions, participez aux dissections… • Mode d’emploi des cahiers des TP : - les cahiers se présentent sous la forme de questions-réponses - attention, ils ne sont pas exhaustifs ni exempts d’erreur ! - ils contiennent suffisamment d’information pour vous dispenser de prendre des notes pendant les TP • Pour toutes vos remarques et questions : - personnes-ressources en neuro-anatomie (sur le site web de l’unité PEC) - forum de l’unité PEC (sur le site web de l’unité) - moniteurs de neuro-anatomie (sur le site web du Neuroclub) Introduction Au cours de ce TP, nous allons aborder deux ensembles de structures qui participent au contrôle moteur : les ganglions de la base, le cervelet. Nous étudierons aussi les citernes sous- arachnoïdiennes et le système veineux cérébral ; enfin, nous aborderons le problème des engagements cérébraux (cerebral herniations). Ganglions de la base Introduction • Que sont les ganglions de la base ? Anatomiquement, on regroupe sous le terme de ganglions de la base (aussi appelés noyaux gris centraux) les noyaux de substance grise incorporés dans la substance blanche en profondeur du télencéphale. Ils comprennent : - le noyau caudé - le putamen - le noyau accumbens - le globus pallidus - la substance noire (située dans le mésencéphale) - le noyau subthalamique (corps de Luys) On utilise aussi les termes suivants : - striatum : noyau caudé et putamen - pallidum : globus pallidus interne et externe - noyau lenticulaire : putamen et pallidum • Quelles sont les grandes fonctions des ganglions de la base ? Globalement, les ganglions de la base sont impliqués dans le contrôle moteur des yeux et du corps. • Quels sont les rapports fonctionnels des ganglions de la base avec le reste du système nerveux central ? Les ganglions de la base reçoivent des projections provenant des quatre lobes hémisphériques. En revanche, seul le lobe frontal reçoit en retour des projections des ganglions de la base, via le thalamus (noyaux ventral latéral, ventral antérieur et médial dorsal). • Quels sont les noyaux d’entrée des ganglions de la base ? - noyau caudé - putamen - noyau accumbens • Quels sont les noyaux de sortie des ganglions de la base ? - globus pallidus, segment interne - substance noire, pars reticulata • Quels sont les noyaux intrinsèques ? - globus pallidus, segment externe - noyau subthalamique - substance noire, pars compacta Anatomie régionale des noyaux • Quelles sont les structures anatomiques en relation avec la tête du noyau caudé ? - ventralement : noyau accumbens - dorsalement et médialement : corne antérieure du ventricule latéral - latéralement : capsule interne • Quelles sont les structures anatomiques en relation avec le corps du noyau caudé ? - ventralement : thalamus - dorsalement et médialement : corne antérieure du ventricule latéral - latéralement : capsule interne • Quelles sont les structures anatomiques en relation avec la queue du noyau caudé ? - ventralement et médialement : corne inférieure du ventricule latéral - dorsalement et latéralement : portion rétrolenticulaire de la capsule interne, substance blanche du lobe temporal • Quels lobes hémisphériques le noyau caudé traverse-t-il ? Les lobes frontal, pariétal et temporal. • Quelles sont les structures anatomiques en relation avec le putamen ? - médialement : capsule interne (bras antérieur), globus pallidus - latéralement : capsule externe - dorsalement : capsule interne - ventralement : commissure antérieure, télencéphale basal (notamment noyau basal de Meynert) • Que sont les cell bridges (ponts cellulaires) ? Ce sont des travées de substance grise qui relient le noyau caudé au putamen. • Vous êtes neurochirurgien. On vous présente un patient avec une hémorragie intracérébrale du putamen. Vous décidez d’opérer pour drainer l’hématome. Quelles structures allez-vous inciser pour atteindre l’hématome si vous choisissez un abord par le sillon latéral (de Sylvius) ? Le cortex insulaire, la capsule extrême, le claustrum et la capsule externe (de latéral à médial) sont situés latéralement au putamen. • Quelles sont les structures anatomiques en relation avec le globus pallidus ? - médialement : capsule interne - latéralement : putamen - dorsalement : capsule interne - ventralement : commissure antérieure, télencéphale basal • Quelles sont les structures anatomiques en relation avec la substance noire ? - médialement : aire tegmentale ventrale - latéralement : base du pédoncule cérébral - ventralement (antérieurement) et caudalement (inférieurement) : base du pédoncule cérébral - dorsalement (postérieurement) : noyau rouge et lemnisque médial - rostralement (au-dessus) : noyau subthalamique • De quelle grande subdivision du SNC la substance noire fait-elle partie ? Du mésencéphale. • Le noyau subthalamique se trouve entre deux structures anatomiques que vous connaissez. Lesquelles ? Thalamus et substance noire. • De quelle grande subdivision du SNC fait partie le noyau subthalamique ? Du diencéphale (subthalamus). • Quel nerf crânien passe à proximité de l’aire tegmentale ventrale ? Les fibres du nerf oculomoteur. • Quel espace se trouve ventralement (antérieurement) à l’aire tegmentale ventrale ? La citerne interpédonculaire. • Qu’est-ce que la substantia innominata et quelles structures contient-elle ? C’est la partie du télencéphale basal ventral située entre la commissure antérieure et la surface basale de l’encéphale. Elle contient notamment : - le striatum ventral (dont le noyau accumbens) et le pallidum ventral - le noyau basal de Meynert • Où se situe le noyau basal de Meynert et dans quel système est-il impliqué ? Il se trouve ventralement à la commissure antérieure, sur la surface basale du télencéphale. Il est impliqué dans le système de projection diffuse d’acétylcholine dans la majorité des zones du cortex, notamment via le gyrus cingulaire. Il contribue donc à réguler le niveau d’éveil, le sommeil ou l’attention, et est impliqué dans la maladie d’Alzheimer, où certains neurones cholinergiques dégénèrent. Vascularisation • Quelles branches de l’artère cérébrale antérieure vascularisent une partie des ganglions de la base ? - artères centrales antéro-médiales : la partie rostrale du putamen, la partie rostrale de l’hypothalamus, la tête du noyau caudé, le bras antérieur de la capsule interne - artère récurrente de Heubner (artère centrale longue) : elle porte le qualificatif de récurrent à cause de son trajet (elle part plus rostralement, puis revient en arrière) ; elle vascularise les mêmes territoires que le groupe des artères centrales antéro-médiales • Quelle est la principale source d’apport en sang artériel au striatum ? L’artère cérébrale moyenne, via les artères centrales antéro-latérales. • Que sont les artères perforantes ? Et les artères lenticulostriées ? Le terme artères perforantes regroupe (logiquement) les artères qui pénètrent la surface basale du cerveau pour vasculariser les structures profondes des hémisphères. Le terme artères lenticulostriées regroupe les artères centrales partant des artères cérébrales antérieure et moyenne à destination des ganglions de la base. • Quelle artère vascularise la queue du noyau caudé et la partie interne du globus pallidus ? L’artère choroïdienne antérieure. • D’où provient-elle ? De l’artère carotide interne. • Quelle artère vascularise les noyaux subthalamiques ? Les artères perforantes des groupes postéro-médial et postéro-latéral, issues de l’artère cérébrale postérieure et de l’artère communicante postérieure. • Quelles artères vascularisent la substance noire ? Les branches circonférentielles et paramédianes issues de l’artère basilaire. Pathologie • Quel composant des ganglions de la base est lésé dans la maladie de Parkinson ? La substance noire (pars compacta). • Quel neurotransmetteur utilisent les neurones de cette structure ? Comment cela peut-il déterminer le traitement de la maladie de Parkinson ? La substance noire (pars compacta) contient des neurones dopaminergiques. L’administration de L-dopa, un précurseur de la dopamine, à des patients souffrant de maladie de Parkinson permet d’améliorer leurs symptômes. • Vous voyez un patient qui se plaint de mouvements involontaires de l’hémicorps gauche, principalement du bras. En effet, celui-ci est animé par des mouvements très brutaux, de grande amplitude, prédominant à la racine du membre et projetant littéralement ce dernier. Comment s’appelle ce mouvement anormal et où se situe la lésion ? Il s’agit d’un hémiballisme, qu’on peut considérer comme une forme extrême de chorée. On situe classiquement la lésion dans le noyau subthalamique controlatéral (ici le droit). • Quelles structures sont agrandies sur une IRM cérébrale chez un patient souffrant de chorée de Huntington ? Pourquoi ? Les ventricules latéraux, parce qu’il y a une atrophie du striatum et notamment de la tête du noyau caudé, qui forme la paroi latérale de la corne antérieure du ventricule latéral ! • Quel noyau sous-cortical est touché dans la maladie d’Alzheimer ? Le noyau basal de Meynert. • En fonction du neurotransmetteur présent dans ce noyau, quel médicament utilise-t-on pour pallier le défaut des noyaux de Meynert ? Le noyau de Meynert contenant des neurones cholinergiques, on peut utiliser des inhibiteurs de l’acétylcholinestérase pour tenter d’améliorer les patients atteints de maladie d’Alzheimer. Cervelet Rapports anatomiques • Dans quel compartiment du crâne se trouve le cervelet ? Dans la fosse postérieure. • Par quoi est délimitée la partie supérieure de la fosse postérieure ? De quoi se compose cette structure ? Par la tente du cervelet, constituée de dure-mère (feuillet méningé). • Connaissez-vous ses insertions ? La tente du cervelet s’insère : - sur l’os occipital (sillon du sinus transverse) - sur l’os temporal (sillon du sinus pétreux supérieur) - sur l’os sphénoïde (processus clinoïdes postérieurs) - sur la partie inférieure de la faux du cerveau • En général ses insertions sont le lieu de passage de sinus veineux. Les connaissez-vous ? Les réponses à cette question se trouvent un peu plus bas, dans le passage de ce TP dédié aux sinus veineux... • Toujours pour la tente du cervelet : elle laisse une communication entre la fosse postérieure et le reste de la boîte crânienne. Quelle grande structure passe à travers ? Le mésencéphale. • Comme le télencéphale, le cervelet est délimité en deux hémisphères. Comme le télencéphale, une lame de dure-mère circule entre les deux. La connaissez-vous ? Il s’agit de la faux du cervelet, dans laquelle chemine le sinus occipital. Attention : on trouve cette structure uniquement en position postéro-inférieure. • Des pédoncules, dont nous aborderons les détails plus loin, rattachent le cervelet au tronc cérébral. Combien y en a-t-il ? A quels niveaux du tronc cérébral rattachent-ils le cervelet ? Il y a 3 paires de pédoncules cérébelleux : - pédoncule cérébelleux supérieur : mésencéphale - pédoncule cérébelleux moyen : pont - pédoncule cérébelleux inférieur : bulbe Anatomie de surface • Quels sont les différents lobes du cervelet ? On distingue 3 lobes : - lobe antérieur - lobe postérieur - lobe flocculonodulaire • Qu’est-ce qui les délimite ? - entre le lobe antérieur et le lobe postérieur : fissure primaire - entre le lobe postérieur et le lobe flocculonodulaire : fissure postéro-latérale • Quelle structure médiane relie les deux hémisphères cérébelleux ? Le vermis. • A quel lobe du cervelet appartient la pointe ventro-caudale du vermis ? Quel est son nom ? Il s’agit du nodulus, qui appartient au lobe flocculonodulaire (logique). • Comment s’appellent les autres constituants de ce lobe ? Les flocculus. Ils sont placés entre le lobe postérieur et les pédoncules cérébelleux moyens et inférieurs. • Deux structures situées plus caudalement par rapport aux flocculus (avec lesquels il ne faut pas les confondre !) appartiennent au lobe postérieur et ont une grande importance clinique. Les connaissez-vous ? Ce sont les amygdales cérébelleuses (cerebellar tonsils). Leur engagement dans le foramen magnum (engagement tonsillaire) peut avoir des conséquences cliniques dramatiques (cf. plus loin le passage sur les engagements hernie). • Les deux hémisphères cérébelleux sont à leur tour partagés en deux régions. Les connaissez- vous ? La région intermédiaire et la région latérale. Remarque : ces régions ne correspondent pas à des limites anatomiques mais à des limites fonctionnelles. Anatomie profonde • La surface du cervelet est, comme celle du télencéphale, constituée de cortex (substance grise). Mais les similitudes ne s’arrêtent pas là. D’autres structures générales imitent son organisation. Lesquelles ? La substance blanche, ainsi que les noyaux profonds du cervelet. - Une coupe horizontale au niveau du pédoncule cérébelleux moyen permet d’observer ces noyaux profonds. Ils sont au nombre de 8 (4 dans chaque hémisphère). - Une coupe médiosagittale donne une figure que l’on appelle arbor vitae (arbre de vie). Les feuilles sont le cortex, les branches ainsi que le tronc sont la substance blanche. • En poursuivant notre métaphore de l’arbre et du cervelet, que seraient ses racines ? Les pédoncules cérébelleux supérieurs, moyens et inférieurs enracinent le cervelet au tronc cérébral. Pour simplifier car en réalité les limites ne sont pas aussi bien définies, le pédoncule cérébelleux inférieur s’ancre dans le bulbe, le pédoncule cérébelleux supérieur dans le mésencéphale et le moyen dans le pont. Remarque : ce dernier a comme particularité d’être le plus important en volume et de se situer latéralement par rapport aux autres. • Une coupe du cervelet dans le plan axial montre un certain nombre de noyaux gris profonds. Les connaissez-vous ? - noyau fastigial - noyau globuleux - noyau emboliforme - noyau denté Les noyaux globuleux et emboliforme sont regroupés sous le terme de noyaux interposés. 4ème ventricule • Quelles sont les parois du 4ème ventricule ? - paroi ventrale (antérieure) : c’est la fosse rhomboïde - paroi latérale : pédoncules cérébelleux supérieurs et inférieurs - paroi crâniale et postérieure : pédoncules cérébelleux supérieurs et le voile médullaire supérieur qui les relie - paroi caudale et postérieure : pédoncules cérébelleux inférieurs et le voile médullaire inférieur avec la toile choroïdienne. • Par où le LCR du 4ème ventricule peut-il s’écouler ? Par les foramina de Luschka et le foramen de Magendie qui percent le voile médullaire inférieur (mémo : Le foramen de Magendie est médian et ceux de Luschka sont latéraux !). • Pourquoi appelle-t-on ainsi la fosse rhomboïde ? A cause de sa forme de losange (du grec rhombos : losange). • Détaillons les points de repère anatomiques de la fosse rhomboïde. - sillon médian (tout est dit dans son nom) - récessus latéraux : partie inférieure aux pédoncules cérébelleux inférieurs ; leur partie la plus latérale est percée par les foramina de Luschka - obex : récessus caudal et médian du 4ème ventricule, rostral au début du canal épendymaire, il n’est toutefois pas en communication avec ce dernier qui est virtuel (pas de LCR à l’intérieur !) • La fosse rhomboïde donne à voir un certain nombre de structures du tronc cérébral en rapport avec les nerfs crâniens et leurs noyaux. Lesquelles ? - collicule facial - aire vestibulaire - stries médullaires - trigone du nerf vague - trigone du nerf hypoglosse • Qu’est-ce que le collicule facial et que contient-il ? C’est le renflement le plus visible à coté de la ligne médiane. Il contient le noyau du 6ème nerf crânien (abducens), autour duquel les faisceaux émergeant du noyau moteur facial font un détour. • Qu’est-ce que l’aire vestibulaire ? Et les stries médullaires ? L’aire vestibulaire se situe à proximité de l’embouchure des récessus latéraux ; elle recouvre les noyaux vestibulaires. Les stries médullaires traversent la fosse rhomboïde ; elles contiennent des voies projetant vers le cervelet. • Qu’est-ce que le trigone du vague ? Et celui de l’hypoglosse ? Ce sont des renflements au-dessus respectivement du noyau moteur dorsal du nerf vague (latéralement) et du noyau hypoglosse (médialement). Ils sont de forme triangulaire pointée vers l’obex (partie caudale de la fosse rhomboïde). Le trigone du vague est latéral par rapport à celui de l’hypoglosse. • Au niveau de la pointe des trigones et de l’obex est située une zone considérée comme le centre de vomissement. Comment s’appelle-t-elle ? L’area postrema. • Comment l’area postrema peut-elle détecter des substances potentiellement émétisantes (qui déclenchent le vomissement) dans le sang, si elle en est séparée par la barrière hémato- encéphalique ? L’area postrema fait partie des organes circumventriculaires, qui ont la caractéristique de ne pas comprendre de barrière hémato-encéphalique ! Anatomie fonctionnelle • Quelles parties du cervelet font partie du spino-cervelet ? Le vermis et la partie intermédiaire des hémisphères latéraux. • Quelle est la fonction du spino-cervelet (grossièrement) ? Cette partie est dévolue au contrôle de la posture et des mouvements du tronc et des membres. (Grâce à ses afférences et efférences, il est capable de comparer le mouvement planifié avec le mouvement exécuté et peut ensuite le corriger si besoin.) • Quelles sont les afférences principales du spino-cervelet ? Les faisceaux spinocerébelleux : - faisceaux spinocérébelleux dorsal - faisceau cunéocérébelleux