16.5 : Les examens de coordination et de marche

Objectifs d'apprentissage

• Expliquer la relation entre la localisation du cervelet et sa fonction dans le mouvement
• Tracez les principales divisions du cervelet
• Énumérez les principales connexions du cervelet
• Décrire la relation entre le cervelet et la musculature axiale et appendiculaire
• Expliquer les principales causes de l'ataxie cérébelleuse

Le rôle du cervelet fait l'objet de débats. Il existe un lien évident avec la fonction motrice d'après les implications cliniques des lésions cérébelleuses. Il existe également des preuves solides du rôle cérébelleux dans la mémoire procédurale. Les deux ne sont pas incompatibles ; en fait, la mémoire procédurale est la mémoire motrice, comme l'apprentissage du vélo. Des travaux importants ont été réalisés pour décrire les connexions au sein du cervelet qui se traduisent par l'apprentissage. Un modèle de cet apprentissage est le conditionnement classique, comme le montrent les célèbres chiens issus des travaux du physiologiste Ivan Pavlov. Ce conditionnement classique, qui peut être lié à l'apprentissage moteur, correspond aux connexions neuronales du cervelet. Le cervelet représente 10 % de la masse du cerveau et possède des fonctions variées qui indiquent toutes un rôle dans le système moteur.

Localisation et connexions du cervelet

Le cervelet est situé en apposition par rapport à la surface dorsale du tronc cérébral, centré sur le pont. Le nom du pont est dérivé de son lien avec le cervelet. Le mot signifie « pont » et fait référence à l'épais faisceau d'axones myélinisés qui forment un renflement sur sa surface ventrale. Ces fibres sont des axones qui se projettent de la matière grise du pont dans le cortex cérébelleux contralatéral. Ces fibres constituent le pédoncule cérébelleux moyen (MCP) et constituent le principal lien physique entre le cervelet et le tronc cérébral (Figure\(\PageIndex{1}\)). Deux autres faisceaux de substance blanche relient le cervelet aux autres régions du tronc cérébral. Le pédoncule cérébelleux supérieur (SCP) est la connexion du cervelet au mésencéphale et au cerveau antérieur. Le pédoncule cérébelleux inférieur (ICP) est le lien avec la moelle épinière.

Figure\(\PageIndex{1}\) : Pendoncles cérébelleux. Les connexions au cervelet sont les trois pédoncules cérébelleux, proches les uns des autres. L'ICP provient de la médulla, plus précisément de l'olivier inférieur, visible sous la forme d'un renflement sur la surface ventrale du tronc cérébral. Le MCP est la surface ventrale du pont. Le SCP se projette dans le mésencéphale.

Ces connexions peuvent également être décrites de manière générale par leurs fonctions. L'ICP transmet un apport sensoriel au cervelet, en partie à partir du tractus spinocérébelleux, mais également à travers les fibres de l'olivier inférieur. Le MCP fait partie de la voie cortico-ponto-cérébelleuse qui relie le cortex cérébral au cervelet et cible de manière préférentielle les régions latérales du cervelet. Il comprend une copie des commandes motrices envoyées par le gyrus précentral à travers le tractus corticospinal, provenant de branches collatérales qui se synapsent dans la matière grise du pont, ainsi que des informations provenant d'autres régions telles que le cortex visuel. Le SCP est le principal produit du cervelet, divisé entre le noyau rouge du mésencéphale et le thalamus, qui rétablit le processus cérébelleux vers le cortex moteur. Ces connexions décrivent un circuit qui compare les commandes du moteur et la rétroaction sensorielle pour générer une nouvelle sortie. Ces comparaisons permettent de coordonner les mouvements. Si le cortex cérébral envoie une commande motrice pour initier la marche, cette commande est copiée par le pont et envoyée dans le cervelet via le MCP. La rétroaction sensorielle sous forme de proprioception provenant de la moelle épinière, ainsi que de sensations vestibulaires provenant de l'oreille interne, pénètre par l'ICP. Si vous faites un pas et que vous commencez à glisser sur le sol parce qu'il est mouillé, la sortie du cervelet, à travers le SCP, peut corriger cela et vous maintenir en équilibre et en mouvement. Le noyau rouge envoie de nouvelles commandes motrices à la moelle épinière par le tractus rubrospinal.

Le cervelet est divisé en régions en fonction des fonctions et des connexions particulières impliquées. Les régions médianes du cervelet, le vermis et le lobe flocculonodulaire, sont impliquées dans la comparaison des informations visuelles, de l'équilibre et de la rétroaction proprioceptive afin de maintenir l'équilibre et de coordonner les mouvements tels que la marche ou la marche, pendant la descente sortie du noyau rouge (Figure\(\PageIndex{2}\)). Les hémisphères latéraux visent principalement à planifier les fonctions motrices par le biais des entrées du lobe frontal qui sont renvoyées par les projections thalamiques aux cortex prémoteur et moteur. Le traitement dans les régions médianes cible les mouvements de la musculature axiale, tandis que les régions latérales ciblent les mouvements de la musculature appendiculaire. Le vermis est appelé spinocervelet parce qu'il reçoit principalement l'apport des colonnes dorsales et des voies spinocérébelleuses. Le lobe flocculonodulaire est appelé vestibulo-cervelet en raison de la projection vestibulaire dans cette région. Enfin, le cervelet latéral est appelé cérébrocervelet, reflétant l'apport important du cortex cérébral par la voie cortico-ponto-cérébelleuse.

Figure\(\PageIndex{2}\) : Principales régions du cervelet. Le cervelet peut être divisé en deux régions principales : la ligne médiane et les hémisphères. La ligne médiane est composée du verme et du lobe flocculonodulaire, et les hémisphères sont les régions latérales.

Coordination et mouvement alternatif

Le test de la fonction cérébelleuse constitue la base de l'examen de coordination. Les sous-tests ciblent la musculature appendiculaire, qui contrôle les membres, et la musculature axiale pour la posture et la marche. L'évaluation de la fonction cérébelleuse dépendra du fonctionnement normal des autres systèmes abordés dans les sections précédentes de l'examen neurologique. Le contrôle moteur par le cerveau, ainsi que l'apport sensoriel des sens somatique, visuel et vestibulaire, sont importants pour la fonction cérébelleuse.

Les sous-tests qui portent sur la musculature appendiculaire, et donc sur les régions latérales du cervelet, commencent par une vérification de la présence de tremblements. Le patient tend les bras devant lui et maintient la position. L'examinateur surveille la présence de tremblements qui ne seraient pas présents si les muscles étaient détendus. En appuyant sur les bras dans cette position, l'examinateur peut vérifier la réponse de rebond, c'est-à-dire lorsque les bras sont automatiquement ramenés en position étendue. L'extension des bras est un processus moteur continu, et le fait de taper ou de pousser sur les bras modifie la rétroaction proprioceptive. Le cervelet compare la commande motrice cérébrale avec la rétroaction proprioceptive et ajuste l'entrée descendante pour corriger. Le noyau rouge enverrait un signal supplémentaire au LMN pour que le bras augmente momentanément la contraction afin de surmonter le changement et de retrouver sa position initiale.

Le réflexe de contrôle dépend de l'apport cérébelleux pour empêcher la poursuite d'une contraction accrue après la suppression de la résistance. Le patient fléchit le coude contre la résistance de l'examinateur pour étendre le coude. Lorsque l'examinateur relâche le bras, le patient doit être en mesure d'arrêter la contraction accrue et d'empêcher le bras de bouger. Une réponse similaire se produirait si vous essayez de prendre une tasse à café que vous pensez pleine mais qui s'avère vide. Sans contrôler la contraction, la tasse serait projetée à cause du surmenage des muscles qui s'attendent à soulever un objet plus lourd.

Plusieurs sous-tests du cervelet évaluent la capacité à alterner les mouvements ou à passer d'un groupe musculaire à l'autre qui peuvent être antagonistes les uns par rapport aux autres. Lors du test du doigt contre nez, le patient touche son doigt sur le doigt de l'examinateur, puis sur son nez, puis de nouveau sur le doigt de l'examinateur et de nouveau sur le nez. L'examinateur déplace le doigt cible pour évaluer une gamme de mouvements. Lors d'un test similaire pour les membres inférieurs, le patient touche son orteil sur une cible en mouvement, telle que le doigt de l'examinateur. Ces deux tests impliquent une flexion et une extension autour d'une articulation (le coude ou le genou et l'épaule ou la hanche) ainsi que des mouvements du poignet et de la cheville. Le patient doit alterner entre les muscles opposés, tels que le biceps et le triceps brachial, pour déplacer son doigt de la cible vers son nez. La coordination de ces mouvements implique que le cortex moteur communique avec le cervelet par le pont et communique avec le thalamus pour planifier les mouvements. L'information visuelle du cortex fait également partie du traitement qui se produit dans le cervelet lorsqu'elle est impliquée dans le guidage des mouvements du doigt ou de l'orteil.

Des mouvements rapides et alternés sont testés pour les membres supérieurs et inférieurs. On demande au patient de toucher chaque doigt de son pouce ou de tapoter la paume d'une main sur le dos de l'autre, puis de retourner cette main et d'alterner d'avant en arrière. Pour tester une fonction similaire des membres inférieurs, le patient touche son talon jusqu'à son tibia, près du genou, et le fait glisser vers le bas vers la cheville, puis de nouveau en arrière, de manière répétitive. Les mouvements rapides et alternés font également partie du discours. On demande à un patient de répéter les consonnes absurdes « lah-kah-pah » pour alterner les mouvements de la langue, des lèvres et du palais. Toutes ces alternances rapides nécessitent une planification à partir du cervelet pour coordonner les commandes de mouvement qui contrôlent la coordination.

Posture et démarche

La démarche peut être considérée comme une partie distincte de l'examen neurologique ou comme un sous-test de l'examen de coordination qui porte sur la marche et l'équilibre. Les tests de posture et de démarche portent sur les fonctions du spinocervelet et du vestibulo-cervelet, car ces deux activités font partie de ces activités. Un sous-test appelé station commence par le fait que le patient se tient debout dans une position normale pour vérifier la position des pieds et l'équilibre. Le patient est invité à sauter sur un pied pour évaluer sa capacité à maintenir l'équilibre et la posture pendant le mouvement. Bien que le sous-test à la station semble être similaire au test de Romberg, la différence est que les yeux du patient sont ouverts pendant la station. Le test de Romberg permet au patient de rester immobile les yeux fermés. Tout changement de posture serait le résultat de déficits proprioceptifs, et le patient est capable de récupérer en ouvrant les yeux.

Les sous-tests de marche commencent par demander au patient de marcher normalement sur une distance éloignée de l'examinateur, puis de tourner et de revenir à la position de départ. L'examinateur surveille le positionnement anormal des pieds et le mouvement des bras par rapport au mouvement. Le patient est ensuite invité à marcher avec quelques variantes différentes. La marche en tandem se produit lorsque le patient place le talon d'un pied contre l'orteil de l'autre pied et marche en ligne droite de cette manière. Marcher uniquement sur les talons ou uniquement sur les orteils permettra de tester d'autres aspects de l'équilibre.

Ataxie

Un trouble du mouvement du cervelet est appelé ataxie. Cela se traduit par une perte de coordination dans les mouvements volontaires. L'ataxie peut également faire référence à des déficits sensoriels qui entraînent des problèmes d'équilibre, principalement au niveau de la proprioception et de l'équilibre. Lorsque le problème est observé en mouvement, il est attribué à une lésion cérébelleuse. Une ataxie sensorielle et vestibulaire pourrait également entraîner des problèmes de marche et de position.

L'ataxie est souvent le résultat d'une exposition à des substances exogènes, de lésions focales ou d'un trouble génétique. Les lésions focales comprennent les accidents vasculaires cérébraux touchant les artères cérébelleuses, les tumeurs qui peuvent toucher le cervelet, les traumatismes à l'arrière de la tête et du cou ou la sclérose en plaques. L'intoxication alcoolique ou des médicaments tels que la kétamine provoquent une ataxie, mais celle-ci est souvent réversible. Le mercure présent dans les poissons peut également provoquer une ataxie. Les maladies héréditaires peuvent entraîner une dégénérescence du cervelet ou de la moelle épinière, ainsi qu'une malformation du cerveau ou l'accumulation anormale de cuivre observée dans la maladie de Wilson.

Regardez cette courte vidéo pour voir un test de la station. La station fait référence à la position qu'une personne adopte lorsqu'elle est immobile. L'examinateur rechercherait les problèmes d'équilibre, qui coordonnent les informations proprioceptives, vestibulaires et visuelles dans le cervelet. Pour tester la capacité d'un sujet à maintenir son équilibre, il peut être plus exigeant de lui demander de se tenir debout ou de sauter sur un pied. L'examinateur peut également pousser le sujet pour voir s'il peut maintenir l'équilibre. Un résultat anormal lors du test de position est que les pieds sont placés loin l'un de l'autre. Pourquoi une position large suggère-t-elle des problèmes de fonction cérébelleuse ?

CONNEXIONS QUOTIDIENNES : Le test de sobriété sur le terrain

L'examen neurologique a été décrit comme un outil clinique tout au long de ce chapitre. Il est également utile à d'autres égards. Une variante de l'examen de coordination est le test de sobriété sur le terrain (FST) utilisé pour évaluer si les conducteurs sont sous l'influence de l'alcool. Le cervelet est crucial pour les mouvements coordonnés tels que le maintien de l'équilibre pendant la marche ou le déplacement de la musculature appendiculaire sur la base d'une rétroaction proprioceptive. Le cervelet est également très sensible à l'éthanol, le type d'alcool que l'on trouve dans la bière, le vin et les spiritueux.

Marcher en ligne droite implique de comparer la commande motrice du cortex moteur primaire à la rétroaction sensorielle proprioceptive et vestibulaire, ainsi que de suivre le guide visuel de la ligne blanche sur le bord de la route. Lorsque le cervelet est affaibli par l'alcool, le cervelet ne peut pas coordonner efficacement ces mouvements et le maintien de l'équilibre devient difficile.

Un autre aspect courant de la FST consiste à demander au conducteur d'étendre les bras et de toucher le nez du bout de son doigt, généralement les yeux fermés. Le but est de supprimer le retour visuel du mouvement et d'obliger le conducteur à se fier uniquement à des informations proprioceptives concernant le mouvement et la position du bout de son doigt par rapport à son nez. Les yeux ouverts, les corrections apportées au mouvement du bras peuvent être si minimes qu'elles sont difficiles à voir, mais la rétroaction proprioceptive n'est pas aussi immédiate et des mouvements plus larges du bras seront probablement nécessaires, en particulier si le cervelet est affecté par l'alcool.

La récitation de l'alphabet à l'envers n'est pas toujours une composante du FST, mais sa relation avec la fonction neurologique est intéressante. Il y a un aspect cognitif à se souvenir du fonctionnement de l'alphabet et de la façon de le réciter à l'envers. Il s'agit en fait d'une variante du sous-test de l'état mental qui consiste à répéter les mois en arrière. Cependant, le cervelet est important car la production de la parole est une activité coordonnée. Le sous-test des mouvements alternatifs rapides de la parole utilise spécifiquement les changements de consonnes de « lah-kah-pah » pour évaluer les mouvements coordonnés des lèvres, de la langue, du pharynx et du palais. Mais tout l'alphabet, en particulier dans l'ordre inverse non répété, pousse ce type de mouvement coordonné très loin. Cela est lié à la raison pour laquelle la parole devient difficile lorsqu'une personne est en état d'ébriété.

Révision du chapitre

Le cervelet joue un rôle important dans la fonction motrice du système nerveux. Il joue apparemment un rôle dans l'apprentissage procédural, qui inclurait la motricité, comme faire du vélo ou lancer un ballon de football. La base de ces rôles est probablement liée au rôle que joue le cervelet en tant que comparateur pour les mouvements volontaires.

Les commandes motrices des hémisphères cérébraux se déplacent le long de la voie corticospinale, qui passe par le pont. Les branches collatérales de ces fibres se synapsent sur les neurones du pont, qui se projettent ensuite dans le cortex cérébelleux à travers les pédoncules cérébelleux moyens. La rétroaction sensorielle ascendante, pénétrant par les pédoncules cérébelleux inférieurs, fournit des informations sur les performances motrices. Le cortex cérébelleux compare la commande à la performance réelle et peut ajuster l'entrée descendante pour compenser toute inadéquation. La sortie des noyaux cérébelleux profonds se projette à travers les pédoncules cérébelleux supérieurs pour initier des signaux descendants du noyau rouge vers la moelle épinière.

Le rôle principal du cervelet par rapport à la moelle épinière se fait par l'intermédiaire du spinocervelet ; il contrôle la posture et la marche grâce à une intervention importante du système vestibulaire. Les déficits de la fonction cérébelleuse entraînent des ataxies ou un type spécifique de trouble du mouvement. La cause première de l'ataxie peut être l'apport sensoriel, soit l'apport proprioceptif de la moelle épinière, soit l'apport d'équilibre provenant du système vestibulaire, soit l'atteinte directe du cervelet par un accident vasculaire cérébral, un traumatisme, des facteurs héréditaires ou des toxines.

Questions sur les liens interactifs

Regardez cette courte vidéo pour voir un test de la station. La station fait référence à la position qu'une personne adopte lorsqu'elle est immobile. L'examinateur rechercherait les problèmes d'équilibre, qui coordonnent les informations proprioceptives, vestibulaires et visuelles dans le cervelet. Pour tester la capacité d'un sujet à maintenir son équilibre, il peut être plus exigeant de lui demander de se tenir debout ou de sauter sur un pied. L'examinateur peut également pousser le sujet pour voir s'il peut maintenir l'équilibre. Un résultat anormal lors du test de position est que les pieds sont placés loin l'un de l'autre. Pourquoi une position large suggère-t-elle des problèmes de fonction cérébelleuse ?

Réponse : Une position large suggère que la personne doit maintenir un équilibre en élargissant sa base. Au lieu d'une correction continue de la posture, cela peut maintenir la stabilité du corps lorsque le cervelet ne le peut pas.

Questions de révision

Q. Quelle structure de substance blanche transporte l'information du cortex cérébral au cervelet ?

A. pédoncule cérébral

B. pédoncule cérébelleux supérieur

C. pédoncule cérébelleux moyen

D. pédoncule cérébelleux inférieur

Réponse : C

Q. Quelle région du cervelet reçoit l'apport proprioceptif de la moelle épinière ?

A. vermis

B. hémisphère gauche

C. lobe flocculonodulaire

D. hémisphère droit

Réponse : A

Q. Lequel des tests suivants permet de tester la fonction cérébelleuse liée à la marche ?

A. du pied au doigt

gare B.

C. lah-kah-pah

D. doigt à nez

Réponse : B

Q. Lequel des symptômes suivants n'est pas la cause de l'ataxie cérébelleuse ?

A. Mercure présent dans le poisson

B. consommation d'alcool

C. antibiotiques

D. dégénérescence héréditaire du cervelet

Réponse : C

Q. Laquelle des fonctions suivantes ne peut pas être attribuée au cervelet ?

A. comparaison des commandes motrices et des réactions sensorielles

B. associer des stimuli sensoriels à un comportement appris

C. coordination de mouvements complexes

D. traitement de l'information visuelle

Réponse : D

Questions sur la pensée critique

Q. Apprendre à faire du vélo est une fonction motrice qui dépend du cervelet. Pourquoi les différentes régions du cervelet sont-elles impliquées dans cet apprentissage moteur complexe ?

R. Le spinocervelet est lié au contrôle des muscles axiaux et maintient l'équilibre du corps sur le vélo. Le cérébrocervelet est lié au contrôle des muscles appendiculaires et permet aux jambes de bouger pour pédaler sur le vélo. Le vestibulo-cervelet reçoit des informations sur l'équilibre pour aider à maintenir l'équilibre au fur et à mesure que le vélo avance.

Q. L'intoxication alcoolique peut provoquer des troubles de l'élocution. Comment est-ce lié à la fonction cérébelleuse ?

R. Les mouvements alternés rapides de la parole sont liés à la façon dont les lèvres, la langue et le palais se déplacent pour produire des sons vocaux. Le cervelet est nécessaire à la bonne mise en œuvre de ces mouvements.

Lexique

ataxie

trouble du mouvement lié à une lésion du cervelet caractérisé par une perte de coordination lors des mouvements volontaires

cérébrocervelet

régions latérales du cervelet ; nommées d'après l'apport important provenant du cortex cérébral

vérifier le réflexe

réponse à un relâchement de la résistance de telle sorte que les contractions arrêtent ou freinent le mouvement

voie cortico-ponto-cérébelleuse

projection du cortex cérébral vers le cervelet par l'intermédiaire de la matière grise du pont

lobe floculonodulaire

lobe du cervelet qui reçoit l'apport du système vestibulaire pour favoriser l'équilibre et la posture

démarche

schéma rythmique des mouvements alternés des membres inférieurs pendant la locomotion

pédoncule cérébelleux inférieur (ICP)

apport au cervelet, provenant principalement de l'olivier inférieur, qui représente une rétroaction sensorielle provenant de la périphérie

olive de qualité inférieure

gros noyau dans la moelle épinière qui reçoit l'apport des systèmes sensoriels et se projette dans le cortex cérébelleux

pédoncule cérébelleux moyen (MCP)

grand pont de matière blanche partant du pont et constituant la principale source d'alimentation du cortex cérébelleux

noyau rouge

noyau du mésencéphale qui reçoit la sortie du cervelet et se projette sur la moelle épinière dans le tractus rubrospinal

tractus rubrospinal

voie descendante du noyau rouge du mésencéphale qui entraîne la modification des programmes moteurs en cours

spinocervelet

région médiane du cervelet, connue sous le nom de verme, qui reçoit l'apport proprioceptif de la moelle épinière

pédoncule cérébelleux supérieur (SCP)

voie de substance blanche représentant la sortie du cervelet vers le noyau rouge du mésencéphale

vermis

crête proéminente le long de la ligne médiane du cervelet, appelée spinocervelet

vestibulo-cervelet

lobe flocculonodulaire du cervelet nommé d'après l'entrée vestibulaire du huitième nerf crânien