La stimulation très localisée à l’aide de courant de faible intensité de la surface de l’aire préfrontale a permis d’établir une carte du corps appelée carte somatotopique du cortex moteur primaire, dans laquelle le sujet se trouve représenté la tête en bas, les pieds étant situés à la face interne de la fente interhémisphérique (figure 14.2). De telles stimulations activent un nombre limité de neurones corticaux. Ces neurones corticaux permettent l’élaboration d’un mouvement relativement bien localisé dans certaines parties du tronc ou des membres controlatéraux. Cette représentation somatotopique ne correspond pas exactement à la reproduction du corps, car la surface corticale d’une région est proportionnelle à son implication dans la réalisation de mouvements élaborés. Ainsi, la représentation de la main et de la tête (particulièrement la langue et le larynx) se trouve extrêmement développée chez l’homme et les primates. Chez les petits singes, dont le pied est préhensible, la représentation du pied est aussi importante que celle de la main. À l’inverse, la représentation du tronc et des cuisses est particulièrement limitée. Bien entendu, plus la représentation d’une partie du corps est étendue, plus la stimulation fine localisée du cortex correspondant entraînera des mouvements très élaborés affectant parfois une petite portion d’un muscle seulement. À l’inverse, la destruction localisée d’une partie du cortex entraînera chez le primate une paralysie controlatérale du territoire correspondant. L’enregistrement chronique d’une portion bien localisée du cortex à l’aide d’électrodes extracellulaires fixées à demeure dans la boîte crânienne permet d’enregistrer l’activité de neurones dont on connaît la projection au niveau périphérique. Au cours des mouvements libres de l’animal, l’enregistrement de la zone corticale motrice primaire permet d’obtenir une décharge préexistante à la mise en route du mouvement et durable lors du mouvement volontaire. La comparaison des décharges à l’occasion de mouvements réalisés dans des postures différentes permet de conclure que les cellules enregistrées codent à la fois la direction et la force du mouvement : plus la force du mouvement est grande, plus la fréquence de décharge des neurones corticaux est importante dans la période qui précède ce mouvement. La direction intentionnelle du mouvement ne sera pas codée par des cellules isolées mais par des populations de neurones dont l’ordre d’apparition des décharges successives correspond à la mise en jeu des muscles impliqués dans le mouvement. Aussi bien ces enregistrements que les microstimulations qui ont permis de dresser la carte somatotopique montrent que toutes les cellules d’une même colonne corticale perpendiculaire à la surface du cortex sont impliquées au même moment. Le cortex moteur apparaît ainsi comme une succession de colonnes cellulaires de 300 à 400 μm de diamètre chez le primate. Ces colonnes sont parallèles entre elles et elles sont fonctionnellement disposées en damier. Le fonctionnement du cortex moteur ne diffère en ce point nullement du reste du cortex, en particulier sensoriel ou somesthésique. L’alternance de colonnes correspondant à des muscles extenseurs et fléchisseurs peut se rattacher par analogie à l’inhibition latérale que l’on observe dans le cortex somesthésique.