TP23 : La motricité volontaire

Monsieur X montre d’importants dysfonctionnements musculaires. Il présente une hémiplégie droite (paralysie du côté droit du corps : face, membre supérieur, membre inférieur). Chez ce patient, le réflexe myotatique est « intact » : son utilisation comme outil diagnostique n’a révélé aucune lésion médullaire (de la moelle épinière). L’intervention du système nerveux central (le cerveau en particulier) dans la commande motrice volontaire est ainsi suggérée.

Problème : Comment expliquer cette hémiplégie?

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Consigne :

• Exploiter les ressources documentaires et informatiques proposées afin de mettre en évidence une commande corticale (du cortex cérébral) du mouvement et de localiser les aires corticales impliquées dans cette commande.

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Activité 1 : Exploitation des images de l’IRM anatomique

Principe :

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique non invasive d’imagerie médicale d’apparition relativement récente (début des années 1970) permettant d’obtenir des vues 2D ou 3D du corps vivant. L’IRM repose sur la résonance magnétique nucléaire (RMN).

En appliquant sur une partie du corps un fort champ magnétique associé à une combinaison d’ondes électromagnétiques à haute fréquence (appelées ondes radio) et en mesurant le signal réémis par certains atomes (en particulier l’hydrogène), il est possible de déterminer la composition chimique et donc la nature des tissus biologiques en chaque point du volume auquel le champ magnétique a été appliqué.

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Avec le logiciel « EduAnatomiste » :

• Charger depuis le disque local l’image « IRMsujet12212anatpathologieAVC_T2_J1 » relative au sujet 12212 de la banque Neuropeda, acquise un jour après la survenue de l’AVC (Origine des images : Dr Charlotte Rosso, chef de clinique, service des urgences neurovasculaires, Hôpital Pitié-Salpétrière, Paris)
•  Visualiser l’image en BW-LINEAR avec le seuil de visualisation inférieur égale à 0 et le seuil de visualisation supérieur égale à 75.
• Rechercher les plans de coupe les plus adaptés à la visualisation de la zone corticale lésée à l’origine du cas clinique.
• Réaliser une capture d’écran, légender le résultat obtenu.

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Activité 2 : Exploitation des images d’IRM fonctionnelle

Principe :

La neuroimagerie fonctionnelle permet d’étudier l’activité cérébrale dans différentes situations (sensibilité, motricité,mémoire, langage…). L’acquisition des données de neuroimagerie fonctionnelle repose sur des mesures de débit sanguin cérébral (plus précisément sur des variations locales de débit sanguin et d’oxygénation cérébrale, signal BOLD (pour signalBlood Oxygen Level Dependant).

Ces données sont acquises lors de protocoles expérimentaux simples. Le protocole le plus simple consiste à acquérir une série d’images en condition ON (tâche sensorielle ou motrice par exemple) et une série en condition OFF (sans stimulation ou sans mouvement). A partir des images moyennes obtenues dans chaque condition, on construit alors une image de différence entre les conditions ON et OFF, cette image est appelée calque fonctionnel. Le calque fonctionnel est ensuite superposé à l’image anatomique correspondante pour une interprétation des régions cérébrales statistiquement actives.

Plus l’activation d’une région du cortex est importante plus la région est représenté en couleurs chaudes (jaune, orange, rouge). Il s’agit donc de balayer tous les plans de coupe et de rechercher ceux qui montrent de telles activations.

Description du test clinique :

Les images obtenues sont celles d’un individu qui a réalisé la tâche motrice suivante.

Le sujet reçoit l’instruction visuelle ou auditive « cliquez trois fois sur le bouton droit » ou « cliquez trois fois sur le bouton gauche ». Il doit juste appuyer trois fois rapidement sur le bouton indiqué. Les événements interviennent au hasard au cours du temps avec un intervalle moyen de 3 secondes entre les stimuli, avec 5 occurrences par événement.

Les stimuli sont soit visuels, soit auditifs. Les stimuli auditifs sont d’une durée d’environ une seconde et demi, et les phrases visuelles sont présentées sous la forme de 4 écrans visuels successifs de 250 ms, afin d’éviter au sujet d’avoir à faire des saccades visuelles sur des stimuli trop étendus.

Le contraste clic gauche/clic droit combine 4 conditions expérimentales : cliquer avec la main gauche ou avec la main droite après une consigne visuelle ou auditive et s’appuie sur 20 essais pendant le temps de la manipulation. (Clic droit : 5 instructions vidéo, 5 instructions audio, soit 10 essais et Clic gauche : 5 instructions vidéo, 5 instructions audio, soit 10 essais).

Les aires impliquées dans la réponse motrice de la main sont mises en évidence sur les images de différence statistique entre les réponses motrices de la main gauche et de la main droite (Test d’activation après clics main gauche versus clics main droite, quelles que soient les stimulations, auditives ou visuelles).

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Avec le logiciel « EduAnatomiste » :

• Charger depuis le disque local l’image « IRMsujet13112anat» relative au sujet 13112 de la banque Neuropeda, sujet non atteint qui réalise une tâche motrice.Visualiser l’image en BW-LINEAR avec le seuil de visualisation inférieur égale à 0 et le seuil de visualisation supérieur égale à 75.
• Charger depuis le disque local l’image « IRMsujet13112fonctionMotriciteMainGaucheVersusDroite» relative au sujet 13112 de la banque Neuropeda,
• Visualiser l’image en Blue-red-fusion avec le seuil de visualisation inférieur égale à 80 et le seuil de visualisation supérieur égale à 100.
• Charger depuis le disque local l’image « IRMsujet13112fonctionMotriciteMainDroiteVersusGauche» relative au sujet 13112 de la banque Neuropeda,
• Visualiser l’image en Blue-red-fusion avec le seuil de visualisation inférieur égale à 75 et le seuil de visualisation supérieur égale à 100.

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Origine des images : Anton Jean-Luc, Centre d’Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire fonctionnelle, CHU la Timone, 264 Rue St Pierre, 13 385 Marseille Cedex 05, France.