Le tonus musculaire est la contraction permanente et imperceptible des muscles squelettiques. Le maintien de la posture résulte de cette activité permanente des muscles qui s’opposent à l’effet de la pesanteur. C’est une réponse inconsciente de l’organisme : réponse réflexe.

Le réflexe myotatique est l’élément principal du maintien de la posture. Il se définit comme étant la contraction réflexe d’un muscle en réponse à son propre étirement. Ce réflexe est mis en évidence, par le médecin, avec le réflexe rotulien, mouvement d’extension de la jambe, ou le réflexe achilléen, mouvement d’extension du pied.

Le réflexe est une réponse rapide, automatique, involontaire et stéréotypée à un stimulus. Il traduit un comportement inné. Les réflexes faisant intervenir la moelle épinière comme centre nerveux sont des réflexes médullaires. Ils se produisent le long de voies appelées arcs réflexes qui comprennent cinq éléments essentiels :

Les acteurs du réflexe myotatique sont :

Dans le réflexe myotatique, les fibres sensitives sont directement en contact avec le corps cellulaire du motoneurone. On le qualifie de réflexe monosynaptique, il fait intervenir un seul type de synapse dans la moelle épinière.

Fig. 17-1.

Schéma du réflexe myotatique monosynaptique.

Pour qu’un mouvement d’extension soit possible, il faut que le muscle extenseur se contracte et que le muscle fléchisseur associé se relâche. Ces deux muscles sont antagonistes, ils ont un fonctionnement coordonné.

La coordination de l’activité des muscles antagonistes est assurée par une innervation réciproque de ces muscles au niveau de la moelle épinière. Cette activité de coordination possède deux composantes :

Fig. 17-2.

Schéma montrant l’innervation réciproque des muscles antagonistes.

Des sections de nerfs rachidiens sont effectuées à différents niveaux de la boucle réflexe. La motricité et la sensibilité de la région du corps innervée par le nerf sectionné sont analysées avec et sans stimulation des bouts sectionnés. Ces expériences permettent de déterminer le sens de propagation du message nerveux et la nature des fibres nerveuses (sensitives ou motrices) sectionnées.

Les circuits neuroniques rencontrés dans le réflexe myotatique se mettent en place lors du développement de l’individu, sous le contrôle du programme génétique et en particulier par l’expression de certains gènes du développement. Sous l’effet de différents facteurs environnementaux, ces circuits peuvent se réorganiser mettant alors en évidence la plasticité neuronale.

La plasticité neuronale est la capacité du système nerveux à modifier ses circuits neuroniques. Elle est liée à la plasticité synaptique, c’est-à-dire au remodelage des connexions synaptiques en fonction de l’expérience individuelle. Elle permet au système nerveux de s’adapter à son environnement au cours de l’apprentissage ou à modifier des circuits neuroniques suite à des lésions accidentelles.

Le cortex cérébral est la couche de substance grise qui recouvre chaque hémisphère cérébral. C’est le sommet hiérarchique du système nerveux : le siège de l’esprit conscient. Il a une épaisseur de 2 à 5 mm pour une surface de 1 m² (40 % de la masse de l’encéphale). Il est composé de neurones interconnectés par le biais de synapses et organisés en six couches superposées. Les couches sont numérotées de I à VI de la périphérie du cortex vers le centre du cerveau. Les informations sensorielles arrivent sur la couche IV (voie d’entrée du cortex). Le cortex sensoriel est organisé en colonnes verticales. Chaque colonne correspond à une zone où les neurones répondent à un stimulus présentant les mêmes caractéristiques.