3 Cerveau

3.1 Vue late;rale du cerveau

3.2 Vue latérale du cerveau : régions fonctionnelles

3.3 Vue latérale du cerveau : aires de Brodmann

3.4 Vue sagittale médiane du cerveau

3.5 Vue sagittale médiane du cerveau, sans le tronc cérébral

3.6 Vue médiale du cerveau

3.7 Vue inférieure du cerveau (le tronc cérébral et le cervelet ont été ôtés)

3.8 Vue inférieure du cerveau : aires fonctionnelles et aires de Brodmann

3.9 Imagerie cérébrale : scanner cérébral, coupes coronale et sagittale

3.10 Imagerie cérébrale : IRM, coupes axiale et sagittale en séquence pondérée T1

3.11 Imagerie cérébrale : IRM, coupes axiale et sagittale en séquence pondérée T2

3.12 Tomographie par émission de positons

3.13 Coupe horizontale du cerveau montrant les ganglions de la base

3.14 Système limbique

3.15 Corps calleux

3.16 Imagerie en couleur du corps calleux

3.17 Hippocampe et fornix

3.18 Thalamus

3.19 Noyaux thalamiques

Grâce aux circonvolutions du cortex cérébral, une grande surface de cortex est repliée sous un faible volume. Il s’agit là d’une adaptation particulièrement développée chez les primates. Les repères majeurs que sont le sillon I atéral (scissure de Sylvius), le sillon central (scissure de Rolando) et le sillon pariéto-occipital individualisent les lobes cérébraux. Le sillon latéral (scissure de Sylvius) sépare le lobe temporal (en dessous de la scissure) des lobes frontal et pariétal (au-dessus). Le sillon central (scissure de Rolando) sépare le lobe frontal du lobe pariétal. La plupart des dénominations attribuées aux gyri correspondent à une activité fonctionnelle spécifique, comme c’est le cas par exemple pour le gyrus précentral (cortex moteur) ou le gyrus postcentral (cortex sensoriel primaire). Quelques gyri, tels que les gyri frontal et temporal supérieur, moyen et inférieur servent de repères anatomiques dans le cortex cérébral. L’insula, qui représente le cinquième lobe du cortex cérébral, est située en profondeur et peut être visualisée en écartant le sillon latéral.

Physiopathologie

Certaines caractéristiques fonctionnelles du cortex cérébral, comme la mémoire à long terme ou certaines fonctions cognitives, ne peuvent être réduites à un gyrus ou à une localisation particulière du cortex. D’autres sont au contraire circonscrites à une région anatomique. Par exemple, le gyrus frontal inférieur gauche contient la machinerie neuronale destinée à l’expression du langage. Le pôle occipital, en particulier le long des berges supérieure et inférieure de la fissure calcarine, est spécialisé dans le traitement visuel du système rétino-géniculo-calcarin. Des lésions très discrètes dans des régions situées dans le lobe temporal et spécialisées dans le traitement d’aval de la vision peuvent conduire à des déficits spécifiques, comme l’agnosie de la reconnaissance des visages (prosopagnosie) ou l’incapacité à distinguer les objets animés. Cette connaissance de la pathologie renseigne sur la physiologie et la manière dont est traitée au sein des réseaux neuronaux l’extraction d’un détail dans les systèmes sensoriels.

Figure 3.1 Vue latérale du cerveau

Figure 3.2 Vue latérale du cerveau : régions fonctionnelles

Certaines régions de l’hémisphère cérébral sont associées à une activité fonctionnelle spécifique : cortex moteur, aire motrice supplémentaire, cortex prémoteur, centres cortico-oculo-céphalogyres, cortex sensoriels primaire et associatif. Une partie du cortex auditif est visible sur le bord inférieur du sillon latéral (gyrus temporal transverse de Heschl). Le cortex visuel est situé dans le lobe occipital. Les zones du langage de l’hémisphère gauche sont les aires de Broca (expression du langage) et de Wernicke (compréhension du langage). Une lésion de ces aires corticales conduit à la perte d’une capacité fonctionnelle particulière. Les aires fonctionnelles et les gyri correspondants se recoupent (par exemple, le cortex moteur et le gyrus précentral), sans toutefois coïncider parfaitement.

Physiopathologie

Certaines régions (gyri) spécifiques du cortex cérébral sont organisées de manière topographique : par exemple, dans le gyrus précentral (cortex moteur primaire) ou dans le gyrus postcentral (cortex somatosensoriel primaire), l’information venant de la main et du bras est représentée très latéralement, le corps en position plus médiale, tandis que le membre inférieur est représenté le long de la ligne médiale et sur le bord du lobule paracentral. Le visage et la tête sont situés à l’extrémité latérale juste au-dessus de la fissure latérale. Ceci a des implications fonctionnelles importantes ; une lésion dans une région spécifique, comme le territoire médial, vascularisé par l’artère cérébrale antérieure, conduit à un déficit moteur et sensoriel du membre inférieur controlatéral tout en épargnant le membre supérieur.

Figure 3.3 Vue latérale du cerveau : aires de Brodmann

Les aires de Brodmann du cortex cérébral cartographient les caractéristiques architecturales d’épaisseur et de stratification des différentes zones du cerveau, mises en évidence par les observations histologiques de Korbinian Brodmann en 1909. Leur numérotation est aujourd’hui encore utilisée pour décrire de manière simplifiée les aires fonctionnelles du cerveau, en particulier celles des fonctions sensorielles. Les aires de Brodmann coïncident, dans une certaine mesure, avec les aires fonctionnelles : par exemple, le cortex moteur correspond à l’aire 4, le cortex sensoriel primaire aux aires 3, 1 et 2 et le cortex visuel primaire à l’aire 17.

Figure 3.4 Vue sagittale médiane du cerveau

Sur une coupe sagittale médiane, le névraxe est visible en entier, de la jonction bulbomédullaire au diencéphale et au télencéphale, en passant par le tronc cérébral. Le corps calleux, qui sépare les deux hémisphères par un faisceau de fibres commissurales permettant leur interconnexion, démarque le cortex cérébral, situé au-dessus, du thalamus, du fornix et du cerveau sous-cortical sous-jacents. Le système ventriculaire, qui comprend les toramens interventriculaires (ou de Monro), le 3^eventricule (dans le diencéphale), I ’aqueduc de Sylvius (au niveau du mésencéphale) et le 4^eventricule (au niveau des protubérance et moelle allongée ou bulbe), est également bien visible sur cette coupe. Ce système liquidien situé dans l’espace subarachnoïdien protège le cerveau de manière interne et externe et sert de système de transport à d’importantes molécules régulatrices. Le thalamus est un relais vers le cortex. La proximité entre I ’hypothalamus, d’une part, et I ’éminence médiane (tuber cinereum) et l’hypophyse (glande pituitaire) d’autre part, reflète le rôle important de l’hypothalamus dans la régulation des fonctions neuroendocriniennes. Cette coupe sagittale moyenne montre les colliculi au niveau du mésencéphale, parfois nommés tubercules visuels (ou supérieurs) et auditifs (ou inférieurs).

Physiopathologie

Les hémisphères cérébraux droit et gauche sont interconnectés par des faisceaux de fibres commissurales. Le plus gros d’entre eux est le corps calleux, qui permet la communication des lobes entre eux. La commissure antérieure permet la connexion des régions des lobes temporaux entre eux. Lorsque ces faisceaux sont interrompus (« split brain», où les deux hémisphères sont séparés), les hémisphères ne sont plus informés de ce que leurs régions homologues sont en train de faire et un message afférent à un hémisphère peut ne pas aboutir à la réponse appropriée de l’autre hémisphère. Dans un « split brain», des interconnexions entre des structures sous-jacentes comme le diencéphale et le tronc cérébral permettent tout de même la reconnaissance de l’humeur générale.

Figure 3.5 Vue sagittale médiane du cerveau, sans le tronc cérébral

Lorsque le tronc cérébral est retiré, la coupe sagittale moyenne permet la visualisation du fornix, avec sa forme en « C », qui s’étend de l’hippocampe, dans le lobe temporal, au septum et à l’hypothalamus. Les structures du lobe temporal comme le cortex para-hippocampique, le gyrus denté et la fimbria de l’hippocampe ainsi que l’uncus du cortex olfactif sont également visibles. Dans la région de l’hypothalamus, sont visibles les corps mamillaires caudaux et les voies permettant la connexion au thalamus, le faisceau mamillothalamique.

Figure 3.6 Vue médiale du cerveau

En A,les lobes et aires fonctionnelles : le cortex cingulaire est aussi dénommé lobe limbique en raison des relations étroites qu’il entretient avec les autres structures limbiques et le contrôle hypothalamique du système nerveux autonome. Les aires fonctionnelles du cortex, en particulier celles impliquées dans la vision, sont mieux vues sur une coupe sagittale médiane. Les cortex sensoriel et moteur correspondant aux membres inférieurs sont représentés en position médiale et vascularisés par l’artère cérébrale antérieure. Une lésion ischémique dans le territoire de l’artère cérébrale antérieure ou une compression de cette région par un méningiome parasagittal provoquent un déficit moteur et sensoriel du membre inférieur controlatéral. En B,les aires de Brodmann du cortex cérébral sont numérotées sur cette coupe sagittale médiane du cerveau. Les régions principales sont les cortex visuels primaire (aire 17) et associatif (aires 18, 19), une partie du cortex moteur (aire 4) et sensoriel primaire (aires 3, 1 et 2) qui se prolongent sur le lobule paracentral sur la ligne médiane.

Figure 3.7 Vue inférieure du cerveau (le tronc cérébral et le cervelet ont été ôtés)

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