Structure, fonctions et anatomie du cervelet (avec images)

Le cervelet L'homme est l'une des structures cérébrales avec une plus grande dimension qui fait partie de notre système nerveux. Il représente environ 10% du poids du cerveau et peut contenir environ plus de la moitié des neurones du cerveau.

Traditionnellement, il a été attribué un rôle de premier plan dans l'exécution et la coordination des actions motrices et le maintien du tonus musculaire pour le contrôle de l'équilibre, en raison de sa position proche des voies motrices et sensorielles principales.

Cependant, au cours des dernières décennies, la neuroscience clinique a considérablement élargi la vision traditionnelle du cervelet en tant que simple coordinateur des fonctions motrices.

L'intérêt de la recherche actuelle porte sur la participation du cervelet à des processus cognitifs complexes, tels que les fonctions exécutives, l'apprentissage, la mémoire, les fonctions visuospatiales ou encore la contribution à la sphère émotionnelle et linguistique.

Cette nouvelle vision du fonctionnement du cervelet repose sur l’étude détaillée de sa structure, ainsi que sur l’analyse des études de lésions tant chez l’animal que chez l’homme par différentes techniques actuelles de neuroimagerie.

Anatomie: Structure du cervelet

Lieu

Cette structure large se situe caudalement, à la hauteur du tronc cérébral, sous le lobe occipital et repose sur trois pédoncules cérébelleux (supérieur, moyen et inférieur) à travers lesquels elle est reliée au tronc cérébral et au reste des structures. encéphalique.

Structure externe

Le cervelet, comme le cerveau, est couvert dans toute son extension externe par un cortex ou cortex cérébelleux qui est fortement plié.

En ce qui concerne la structure externe, il existe différentes classifications selon leur morphologie, leurs fonctions ou leur origine phylogénétique. En général, le cervelet est divisé en deux parties principales.

Dans la ligne médiane est la vermis qui le divise et relie les deux lobes latérauxou hémisphères cérébelleux (droite et gauche). De plus, les extensions latérales du vermis sont à leur tour divisées en 10 lobes numérotés de I à X, les plus supérieurs. Ces lobes peuvent être regroupés dans:

• Lobe antérieur: lobes I-V.
• Lobe postérieur supérieur: VI-VII
• Lobe postérieur inférieur: VIII-IX
• Lobe Floculonodulaire: X.

En plus de cette classification, des recherches récentes suggèrent une division du cervelet en fonction des différentes fonctions qu’elle module. Un des schémas est proposé par Timman et al. (2010), qui assigne hypothétiquement des fonctions cognitives à la zone latérale, au moteur à la zone intermédiaire et à la zone médiane du cervelet.

Structure interne

En ce qui concerne la structure interne, le cortex du cervelet présente une organisation cytoarchitectonique uniforme sur toute la structure et se compose de trois couches:

• Couche moléculaire ou extérieure: dans cette couche se trouvent des cellules en étoile et des cellules en panier, en plus des branches dendritiques des cellules de Punkinje et des fibres parallèles. Les cellules étoilées se synchronisent avec les dendrites des cellules de Punkinje et reçoivent des stimuli provenant des fibres parallèles. En revanche, les cellules du panier étendent leurs axones sur les sites cellulaires de Purkinje, émettant des branches sur celles-ci et recevant également des stimuli provenant des fibres parallèles, ainsi que les dendrites des cellules de Golgi.
  Somae sont situés dans la couche granulaire.
• Couche de Purkinje ou de cellules intermédiairesest formé par le soma des cellules de Purkinje, dont les dendrites se trouvent dans la couche moléculaire et dont les axones sont dirigés vers la couche granulaire à travers les noyaux profonds du cervelet. Ces cellules constituent la principale sortie du cortex cérébral.
• Couche granulaire ou interne: il est composé principalement de cellules granualaires et de quelques interneurones de Golgi. Les cellules granulaires étendent leurs axones à la couche moléculaire, où elles se ramifient pour former des fibres parallèles. De plus, cette couche est un moyen d’accéder à l’information du cerveau à travers deux types de fibres: moussue et grimpante.

En plus du cortex, le cervelet est également composé d'un substance blanche à l'intérieur, à l'intérieur desquelles se trouvent quatre paires de noyaux cérébelleux profonds: noyau fastigial, globuleux, emboliforme et denté. À travers ces noyaux, le cervelet envoie ses projections vers l'extérieur.

• Noyau rapide : reçoit des projections de la région médiane du cervelet, le vermis.
• Noyau interposé (globuleux et emboliforme): reçoit des projections de régions adjacentes au vermis (région paravermique ou paravermis).
• Cog core: reçoit des projections des hémisphères cérébelleux.

Afférences et éperences cérébelleuses

Au cervelet, l'information provient de différents points du système nerveux: cortex cérébral, tronc cérébral et moelle épinière, ainsi que principalement par le pédoncule médian et dans une moindre mesure par le pédoncule inférieur.

Presque toutes les voies afférentes du cervelet se terminent dans la couche granulaire du cortex sous la forme de fibres moussues. Ce type de fibre constitue la principale source d’information du cervelet et provient des noyaux et des synapses du tronc cérébral avec les dendrites des cellules de Purkinje.

Cependant, le noyau inférieur de l'olivier étend ses projections à travers le noyau fibres grimpantes qui établissent des synapses avec les dendrites des cellules granulaires.

De plus, la principale voie de sortie de l’information du cervelet traverse les noyaux profonds du cervelet. Celles-ci étendent leurs projections au pédoncule cérébelleux supérieur qui projettera des zones du cortex cérébral ainsi que des centres moteurs du tronc cérébral.

Fonctions du cervelet

Comme nous l'avons indiqué, le rôle du cervelet a d'abord été mis en évidence en raison de son implication motrice. Cependant, des recherches récentes offrent des preuves différentes de la contribution possible de cette structure aux fonctions non motrices.

Ceux-ci incluent la cognition, l'émotion ou le comportement; fonctionne comme un coordinateur des processus cognitifs et émotionnels, puisque cette structure a de larges connexions avec les régions corticales et sous-corticales qui ne sont pas uniquement dirigées vers les zones motrices.

Cervelet et fonctions motrices

Le cervelet apparaît comme un centre de coordination et d'organisation du mouvement. Ensemble, cela fonctionne en comparant les commandes et les réponses motrices.

Grâce à ses connexions reçoit le niveau du cortex moteur produit de l'information et le moteur d'exécution est responsable des plans et de comparer et de corriger le développement et l'évolution des actes moteurs. En outre, il agit également pour renforcer le mouvement afin de maintenir un tonus musculaire adéquat face aux changements de position.

Des études cliniques examinant les pathologies cérébelleux ont toujours montré que les patients souffrant de troubles cérébelleux ont des troubles moteurs qui produisent des syndromes tels que ataxie cérébelleuse, caractérisé par le manque de coordination de l'équilibre, la marche, le mouvement des membres et des yeux et de la dysarthrie parmi d'autres symptômes.

D'autre part, un grand nombre d'études chez l'homme et les animaux, fournissent de nombreuses preuves que le cervelet est impliqué dans une forme spécifique du moteur d'apprentissage associatif, conditionnement eyeblink classique. Plus précisément, le rôle du cervelet dans l'apprentissage des séquences motrices est mis en évidence.

Cervelet et cognition

A partir des années quatre-vingt plusieurs études animales anatomiques et expérimentales, patients présentant des lésions cérébelleuse, et les études de neuro-imagerie suggèrent que le cervelet a des fonctions plus larges, impliquées dans la cognition. Le rôle cognitif du cervelet serait donc lié à l'existence de connexions anatomiques entre le cerveau et les régions du cervelet qui supportent des fonctions plus élevées.

Des études avec des patients blessés montre que de nombreuses fonctions cognitives sont affectées, se joindre à un large éventail de symptômes tels que la détérioration des processus attentionnels, des dysfonctionnements exécutifs des troubles visuels et spatiaux, l'apprentissage et une variété de troubles du langage.

Dans ce contexte Shamanhnn et al (1998) a proposé un syndrome qui inclurait ces symptômes non moteurs que preentaban patients présentant des lésions focale cérébelleuse, appelé syndrome cérébelleux affectif cognitif (SCCA) qui comprendrait des déficits dans la fonction exécutive, les compétences visuospatiales, capacités linguistiques, troubles affectifs, désinhibition ou caractéristiques psychotiques.

Plus précisément Schmahmann (2004), suggère que les symptômes ou syndromes moteurs apparaissent lorsque la pathologie cérébelleuse affecte le syndrome des zones sensori SCCA lorsque la maladie affecte le dos des hémisphères latéraux (impliqués dans le traitement cognitif) ou vermis (qui participe à la régulation émotionnelle).

Cervelet et zone émotionnelle

En raison de ses connexions, le cervelet peut participer aux circuits neuronaux qui jouent un rôle de premier plan dans la régulation émotionnelle et les fonctions autonomes. Différentes études anatomiques et physiologiques ont décrit Interconnexions entre le cervelet et l'hypothalamus, thalamus, système réticulaire, système limbique, association de zones néocortex.

Timmann et al (2009) ont trouvé dans leurs recherches que les vermis maintenu des liens avec le système limbique, y compris l'amygdale et l'hippocampe, ce qui expliquerait sa relation avec la peur. Cela coïncide avec les conclusions soulevées il y a quelques années par Snider et Maiti (1976), qui a démontré la relation du cervelet avec le circuit Papez.

En résumé, les études chez l'homme et l'animal prouvent que le cervelet contribue à l'apprentissage associatif émotionnel. Le vermis contribue aux aspects somatiques et végétatives de la peur, tandis que les hémisphères postérolatérales peuvent jouer un rôle dans le contenu émotionnel.

conclusion

Les preuves expérimentales croissantes suggèrent que la pathologie cérébelleuse peut être associée à des altérations principalement dans la sphère cognitive au lieu de la performance motrice. D'autre part, des études ont également montré que le cervelet est impliqué dans de nombreux troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, le trouble bipolaire et l'autisme, entre autres.

Bien que ces preuves soient largement appuyées par des études d'imagerie fonctionnelle et structurelle, des recherches sont encore nécessaires pour clarifier le rôle spécifique du cervelet dans les différentes fonctions et troubles neuropsychiatriques dans lesquels il est impliqué.

Références

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