Tractus corticospinal

Description

Le tractus corticospinal (CST), également appelé tractus pyramidal, est un ensemble d’axones qui transportent des informations liées au mouvement du cortex cérébral à la moelle épinière. Il fait partie du système des voies spinales descendantes qui proviennent du cortex ou du tronc cérébral

• Les neurones qui voyagent dans le tractus corticospinal sont appelés motoneurones supérieurs ; ils font synapse sur les neurones de la moelle épinière appelés motoneurones inférieurs, qui entrent en contact avec le muscle squelettique pour provoquer la contraction musculaire.

Le CST:

• Est l’une des principales voies de transmission des informations liées au mouvement du cerveau à la moelle épinière et compte environ 1 million de fibres nerveuses (vitesse de conduction moyenne d’environ 60m/s en utilisant le glutamate comme substance transmettrice).
• La signalisation le long du tractus corticospinal impliquée dans une variété de mouvements, y compris des comportements comme la marche et l’atteinte, mais il est particulièrement important pour les mouvements fins des doigts, par exemple écrire, taper ou boutonner des vêtements.
• Représente l’ordre le plus élevé de la fonction motrice chez l’homme et est le plus directement en contrôle des mouvements fins et digitaux.
• Après des dommages sélectifs au tractus corticospinal, les patients sont généralement capables de retrouver la capacité de faire des mouvements grossiers (par exemple, atteindre) après une période de temps, mais ils peuvent être incapables de récupérer complètement la capacité de faire des mouvements de doigts individuels.

Cours

La CST

• Prend naissance dans plusieurs zones corticales, environ la moitié de ces axones s’étendent à partir des neurones du cortex moteur primaire, mais d’autres prennent naissance dans les zones motrices non primaires du cerveau ainsi que dans des régions du lobe pariétal comme le cortex somatosensoriel.
• Les axones qui se déplacent dans le CST descendent dans le tronc cérébral dans le cadre de grands faisceaux de fibres appelés pédoncules cérébraux.
• Le tractus continue à descendre dans la moelle où il forme deux grandes collections d’axones appelées les pyramides ; les pyramides créent des crêtes visibles sur la surface extérieure du tronc cérébral.
• À la base des pyramides, environ 90% des fibres du tractus corticospinal se décussent, ou passent de l’autre côté du tronc cérébral, dans un faisceau d’axones appelé décussation pyramidale.
• Les fibres qui se sont décussées forment le tractus corticospinal latéral ; elles vont pénétrer dans la moelle épinière, et donc provoquer le mouvement, du côté du corps qui est controlatéral à l’hémisphère du cerveau dans lequel elles ont pris naissance.
• Les autres 10% des fibres du tractus corticospinal ne se décusseront pas ; elles continueront à descendre dans la moelle épinière ipsilatérale ; cette branche du tractus corticospinal est connue sous le nom de tractus corticospinal antérieur (ou ventral). La plupart des axones du tractus corticospinal antérieur vont se décusser dans la moelle épinière juste avant leur synapse avec les motoneurones inférieurs.
• Les fibres de ces deux branches différentes du tractus corticospinal stimulent préférentiellement l’activité de différents types de muscles.

• Le tractus corticospinal latéral contrôle principalement le mouvement des muscles des membres
• Le tractus corticospinal antérieur est impliqué dans le mouvement des muscles du tronc, du cou et des épaules.

De toutes les fibres corticospinales, environ 20% se terminent aux niveaux thoraciques, 25% aux niveaux lombosacrés et 55% aux niveaux cervicaux. Un grand nombre des fibres qui proviennent du cortex moteur se terminent ensuite dans la corne ventrale de la moelle épinière.

Fonction

Le CST a de nombreuses fonctions qui incluent le contrôle des entrées afférentes, des réflexes spinaux et de l’activité des motoneurones, la plus importante étant la médiation des mouvements distaux volontaires

• Les sorties du cortex moteur primaire (M1) contribuent au CST, en établissant des connexions avec : des motoneurones alpha monosynaptiques excitateurs ; des connexions polysynaptiques sur des motoneurones gamma (responsables du contrôle de la longueur du fuseau musculaire) ; des connexions polysynaptiques via des interneurones au sein de la moelle épinière. .
• Lorsque les neurones sont influencés directement par un seul axone, ils sont dits « monosynaptiques », et lorsqu’ils le sont indirectement, par de nombreux axones, ils sont dits « polysynaptiques. »

Image : Exemples illustratifs de reconstruction de tractographie corticospinale (imagerie des trajets neuronaux) chez un participant. Les tracts sont projetés sur une IRM pondérée en T1 dans le plan coronal pour permettre une vue sur toute la longueur du tract.

Des développements récents ont permis de mieux comprendre l’origine et la terminaison des neurones du CST :

• 30 à 40 % proviennent du cortex moteur primaire.
• Le reste des fibres provient de l’aire motrice supplémentaire (AMS), du cortex prémoteur (APM), de parties des aires somatosensorielles (S1 et S2) et de parties du cortex pariétal postérieur.

En raison des diverses origines qui contribuent au CST, on considère que ce tractus ne fait pas seulement partie du système moteur, mais a également un grand rôle sensoriel également.

• Les fibres issues du cortex sensoriel se terminent dans la corne dorsale de la moelle épinière.
• Là, elles font synapse avec des interneurones qui reçoivent des entrées des récepteurs somatosensoriels et on pense qu’elles régulent les informations provenant des récepteurs périphériques dans la moelle épinière.
• Par conséquent, le CST peut agir comme une « porte », modulant ou inhibant les informations jugées utiles ou non pertinentes .

Pertinence clinique

Lorsque les motoneurones supérieurs du tractus corticospinal sont endommagés, cela peut conduire à un ensemble de déficits parfois appelés syndrome du motoneurone supérieur.

• Une lésion du CST cranial à la décussation des pyramides entraînera des déficits du côté controlatéral.
• Une lésion du CST caudale à la décussation des pyramides entraînera des déficits du côté ipsilatéral.

Accident vasculaire cérébral/lésion cérébrale traumatique

• L’image ci-dessous représente l’homoncule moteur. Selon l’aspect de celui-ci qui est endommagé, il en résultera des déficits moteurs du côté controlatéral du corps.

Lésion de la moelle épinière

• Après une lésion de la moelle épinière, le contrôle volontaire (sensoriel et moteur) et involontaire peut être altéré et l’étendue de la récupération dépend de la gravité de la lésion (Freund et al, 2013). Comme la CST s’est déjà décussée, les déficits moteurs seront ipsilatéraux au site de la lésion.
• La mesure des résultats de l’ASIA, qui évalue à la fois le moteur et la sensation, fournira une indication du niveau de la lésion de la moelle épinière et si elle est complète ou incomplète.
• Crozier et al (1991) ont conclu que 89% des personnes qui étaient ASIA B-E avec une préservation de la piqûre d’épingle ont continué à se déplacer. Cela est dû à la proximité du tractus spinothalamique avec le tractus corticospinal latéral et à leur alimentation sanguine commune.

Évaluation

L’effet d’une lésion du CST provoque plus qu’une simple faiblesse musculaire. Elle affecte également les schémas de mouvement synergiques qui affectent des choses comme la dextérité, la déambulation et les activités de la vie quotidienne.

Il existe un certain nombre de mesures de résultats qui peuvent être utilisées en fonction de ce que vous voulez évaluer. Il s’agit notamment de :

• Fugl-.Meyer de la récupération motrice après un AVC (FMA)
• Oxford Muscle Grading System
• Stroke Rehabilitation Assessment of Movement (STREAM)
• Action Research Arm. Test (ARAT)
• Inventaire Cherokee de l’activité des bras et des mains
• Catégorie d’ambulation fonctionnelle
• Échelle d’évaluation motrice
• Indice de mobilité de Rivermead
• . Rivermead Motor Assessment
• ASIA (moelle épinière)

En savoir plus sur les mesures de résultats dans la réadaptation post-AVC par Salter et al (2013)

Stinear et al (2007) ont suggéré que l’intégrité du tractus corticospinal pourrait être utilisée pour identifier l’étendue probable de la récupération motrice et pourrait permettre une sélection appropriée des stratégies de réadaptation pour les personnes se remettant d’un AVC . Dans une autre étude menée par Stinear et al (2012), ils ont testé l’utilisation de l’algorithme PREP (predicting motor recovery) pour évaluer la probabilité de récupération des membres supérieurs. En utilisant le score SAFE (somme de l’abduction de l’épaule et de l’extension des doigts) 72 heures après l’accident vasculaire cérébral, la stimulation magnétique transcrânienne, les potentiels évoqués moteurs dans le membre supérieur affecté ou l’indice d’asymétrie (mesuré par IRM pondérée en diffusion), ils ont pu prédire si la récupération pouvait être complète ou non. Il a été suggéré à partir de ces résultats que les cliniciens utilisant l’algorithme PREP peuvent être en mesure de prédire l’étendue probable de la récupération du membre supérieur et peuvent donc être en mesure de gérer des attentes des patients à partir d’une période plus précoce.

Traitement

Suite à une lésion d’une partie du tractus corticospinal, comme un accident vasculaire cérébral, leur fonction est altérée entraînant des déficits moteurs controlatéraux. Bien que les personnes commencent à ressentir une récupération motrice dans une certaine mesure, une récupération complète est rarement atteinte.

Après une lésion du tractus corticospinal, il y a une cascade d’événements qui se produisent à la fois au niveau cellulaire et au niveau du réseau, entraînant une réorganisation de la carte motrice. Ce phénomène est connu sous le nom de neuroplasticité, et il peut être renforcé par un entraînement de réadaptation tel que le contrôle moteur et l’apprentissage qui est réalisé par une pratique répétitive. D’autres techniques de traitement peuvent inclure :

• Re- démarche.Éducation
• Thérapie du miroir
• Thérapie du mouvement induit par la contrainte (CIMT)
• Entraînement spécifique à la tâche

On pense que pendant ces activités, le remodelage axonal peut se produire non seulement dans le tractus corticospinal lésé mais aussi dans le tractus corticorubral de l’hémisphère ipsilésionnel comme le rubrospinal ou le tractus réticulospinal. On pense que ces zones cérébrales profondes ont fourni un soutien à la CST.

Un autre mécanisme proposé est une production accrue de facteurs trophiques ainsi qu’une densité accrue de récepteurs trophiques sur la surface neuronale, produisant un environnement plus approprié pour le remodelage neural

Ressources

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