UNIVERSITE CONSTANTINE 3 FACULTE DE MEDECINE DE CONSTANTINE

UNIVERSITE CONSTANTINE 3 FACULTE DE MEDECINE DE CONSTANTINE DEPARTEMENT DE MEDECINE LES NOYAUX GRIS DE LA BASE Dr A. CHIKHI UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 1

I/INTRODUCTION II/ORGANISATION ANATOMIQUE III/DONNEES HODOLOGIQUES : CIRCUITS DES GONGLIONS DE LA BASE A/AFFERENCES STRIATALES B/ CONNEXTIONS INTERNUCLEAIRES C/EFFERENCES IV/CIRCUITS DES GONGLIONS DE LABASE A/LA VOIE DIRECTE B/LA VOIE INDIRECTE V/DONNEES NEUROCHIMIQUES VI/DONNEES ANATOMOCLINIQUES A/SYNDROMES HYPOKINETIQUES B/SYNDROMES HYPERKINETIQUES UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 2

q ENSEMBLE DE VOLUMINEUX NOYAUX SOUS CORTICAUX DIENCEPHALIQUES ET MESENCEPHALIQUES QUI INTERVIENNENT DANS LA PROGRAMMATION DU MOUVEMENT q LEUR DYSFONCTIONNEMENTS SONT A LA BASE DE NOMBREUX TROUBLES DE LA MOTRICITE VOLONTAIRE q LES ETUDES ELECTROPHYSIOLOGIQUES , IMMUNOHISTOCHIMIQUES ET COMPORTEMENTALES ONT PROUVES LE ROLE DES NGB DANS DES FONCTIONS NON MOTRICES q ON SE LIMITERA AU ROLE DES NGB DANS LE CONTRÔLE DE LA MOTRICITE UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 3

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LES NGB SONT CONSTITUES PAR : 1 -le néostriatum : noyau codé et putamen (dérivés de la vésicule telencephalique), comprennent: -un territoire moteur : le putamen -un territoire associatif: le noyau codé -un territoire limbique: le striatum ventral 2 -le paléostriatum : comprend le globus pallidus interne (médian) et externe (latéral) séparés du thalamus par la capsule interne. Ces noyaux sont très étroitement interconnectés fonctionnellement et anatomiquement avec: 3 -le noyau subthalamique (corps de Lluys) 4 -la substance noire (SN pars réticulata latéro-ventrale et la SN pars compacta médio-dorsale) UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 5

q Noyau codé et putamen : même origine embryonnaire (base de la vésicule telencephalique) q Le GPm et la SNr présentent une grande similitude cytologique , fonctionnelle et sur le plan des connections et sont donc considérés comme une seule structure : le complexe GPm/SNr UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 6

ORGANISATION ANATOMIQUE UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 7

DONNEES HODOLOGIQUES A/AFFERENCES STRIATALES Le striatum constitue l’étage D’entrée des NGB • reçoit des afférences excitatrices de toutes les régions corticales(cortex sensori. Moteur pré et post central) glutamatergiques -noyau codé : aires associatives , aires frontales Oculomotrices -putamen : aires somesthésiques primaires et secondaire , Visuelles secondaires , associatives auditives , Cortex Moteur et prémoteur • Afférences thalamostriatales (noyaux centre Médian et para fasciculaire) glutamatergiques • Afférences nigrostriatales (dominées par la voie dopaminergique nigrostriée). UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 8

B/EFFERENCES Le complexe GPm/SNr constitue l’étage de sortie des NGB avec des projections : • sur le cortex moteur en retour (Aire Motrice Supplémentaire et Cortex préfrontal) par l’intermédiaire des noyaux Ventral Antérieur , Ventral Latéral et intralaminaires du thalamus. Il existe un haut niveau de convergence ( 1/100 neurones épineux) • projections directes sur le tronc Cérébral (Noyaux pédonculopontins et colliculus Supérieur: contrôle des mouvements de la tête et des yeux) UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 9

C/CONNECTIONS INTERNUCLEAIRES Le transfert du striatum vers l’étage de sortie utilise deux voies fonctionnellement opposées: UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 10

Organisation de la circuiterie des NGB en voies parallèles Directe et indirecte du striatum vers l’étage de sortie (GPm/SNr) NB: le Noyau Subthalamique reçoit des projections du GPE, Cortex , thalamus et Tronc Cérébral et projette vers le GPM/ SNr Il existe une projection corticale directe vers le NST: voie Hyperdirecte UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 11

CIRCUITS DES NGB UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 12

LA VOIE DIRECTE: Provoque une réduction de l’activité des neurones de l’étage de sortie et donc une déshinibition de l’activité thalamocorticale et par conséquent une facilitation du mouvement. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 13

LA VOIE INDIRECTE: Abouti à une hyperactivité des neurones de l’étage de sortie par déshinibition du NST lequel exerce une action excitatrice (glutamatergique )sur le complexe GPm/SNr avec pour conséquence une dysfacilitation du mouvement. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 14

Grace aux techniques de marquage histologique , on a pu mettre en évidence plusieurs Territoires fonctionnels dans les NGB selon les régions corticales d’origine Circuits des NGB: On distingue actuellement quatre Circuits qui prennent naissance au Niveau de régions corticales Différentes: 1 -Squeletto-moteur 2 -oculomoteur 3 -associatif préfrontal 4 -limbique UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 15

Données des enregistrements intracellulaires au niveau du circuit oculomoteur Noter la séquence des évènements après stimulation des neurones du striatum UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 16

LA VOIE DOPAMINERGIQUE NIGROSTRIATALE La dopamine est synthétisée par les neurones de la SNc et exerce une double action au niveau du striatum: 1. excitatrice par des récepteurs D 1 sur Les neurones de la voie directe. 2. inhibitrice par des récepteurs D 2 sur Les neurones de la voie indirecte. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 17

DONNEES NEUROCHIMIQUES • On permis la mise en évidence de plusieurs neuromédiateurs au Niveau des NGB ( acetylcholine, GABA, dopamine , sérotonine…) ainsi que plusieurs neuromodulateurs (substance P , dynorphine , enképhalines) • Ces données ont également permis de comprendre la Physiopathologie de certains troubles de la motricité volontaire dont la maladie de Parkinson. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 18

ü Les neurones de projection dits épineux moyens sont GABAergiques reçoivent des Influences glutamatergiques du cortex et du thalamus ainsi que de multiples interneurones locaux (cholinergiques et Gabaergiques) ü L’activité des neurones épineux est modulée par les neurones dopaminergiques de la Pars compacta et de l’aire tegmentale ventrale UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 19

Nature des Projections intrinsèques et extrinsèques sur un neurone épineux du striatum UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 20

LE GLUTAMATE : libéré dans le ST par les neurones corticaux et dans l’étage de sortie par le NST UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 21

L’ACETYLCHOLINE : synthétisée au niveau du striatum par des interneurones cholinergiques de grande taille qui modulent l’activité des neurones épineux du striatum UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 22

Le GABA : synthétisé par les neurones du striatum (dont 95% sont des neurones de projection dits : épineux moyens) , le GPE , le GPI et la SNr. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 23

LA DOPAMINE: synthétisée par les neurones de la SNc et exerce une double action au niveau du striatum: 1. excitatrice par des récepteurs D 1 sur Les neurones de la voie directe. 2. inhibitrice par des récepteurs D 2 sur Les neurones de la voie indirecte. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 24

DONNEES ANATOMOCLINIQUES LES DYSFONCTIONNEMENTS DES NGB SONT A L’ORIGINE DE TROUBLES DE LA MOTRICITE SOIT DANS LE SENS D’UNE PRODUCTION EXCESSIVE DE MOUVEMENTS ANORMAUX (SYNDROMES HYPERKINETIQUES) SOIT DANS LE SENS D’UNE PAUVRETE EN MOUVEMENT (AKINESIE) OU UNE LENTEUR (BRADYKINESIE) DE CEUX-CI. UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 25

DONNEES ANATOMOCLINIQUES A/LES SYNDROMES HYPOKINETIQUES (Exemple: la maladie de Parkinson) : « hyperactivité de la voie indirecte » suite à dégénérescence de la voie dopaminergique nigrostriée SNc: substantia nigra pars compacta UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 26

B/SYNDROMES HYPERKINETIQUES : « hypoactivité de la voie indirecte » Deux exemples de syndromes hyperkinetiques(mouvements anormaux): 1 -hémiballisme par atteinte du noyaux subthalamique 2 -la chorée de Huntington par atteinte des neurones du striatum SNc: substantia nigra pars compacta UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 27

REFERENCES: 1. Neuroscienceces. Purves D 2. Neurophysiologie. D Richard et D Orsal 3. Principles of neural science. E Kandel 4. Neurophysiologie. JF Vibert UNIVERSITE CONSTANTINE 3, FACULTE DE MEDECINE, DEPARTEMENT DE MEDECINE 28