Les ganglions de la base ou noyaux basaux sont des amas de masse grise situés sous le cortex dans la profondeur des deux hémisphères cérébraux (1). Ces noyaux peuvent avoir différentes formes et sont impliqués dans le contrôle des mouvements.
Les ganglions de la base sont entourés d’une masse blanche de l’hémisphère cérébral, et les différents noyaux qui entrent dans leur composition construisent les parois des chambres cérébrales latérales.
Dans cet article, nous parlerons des
types et des fonctions de chaque ganglion de la base.
Types des ganglions de la base
Les ganglions de la base comprennent :
- corpus striatum
- claustrum
- l’amygdale
- substantia nigra
- subthalamique (1).
On peut classer ces noyaux dans
les groupes suivants :
- Nucléaires d’entrée : corpus striatum
(caudate, putamen), - Nucléaires intermédiaires : Globus Pallidus
Externa, substance Nigra et noyau subthalamique. - Nucléus de sortie : Substantia Nigra et
Globus Pallidus (1).
Fonctions des ganglions de la base
Pour comprendre les fonctions des ganglions de la base, il faut mentionner le système extrapyramidal. Ce système est la partie du cerveau et du tronc cérébral qui participe au contrôle moteur à l’exception du système corticospinal (pyramidal). Il comprend :
- Ganglions de la base et leurs voies
- Parties du cortex cérébral qui donnent des projections aux ganglions de la base
- Parties du cervelet qui donnent des projections aux . ganglions de la base
- Parties de la formation réticulaire qui sont connectées aux ganglions de la base et au cortex cérébral
- Nucléus du thalamus associés aux ganglions de la base et à la formation réticulaire.
Le rôle du système extrapyramidal est de contrôler les mouvements automatiques, le tonus des muscles squelettiques et le maintien des réflexes posturaux.
Les ganglions de la base exercent leur rôle dans le contrôle moteur par une interaction constante avec le cortex cérébral et la voie corticospinale (1). Ils reçoivent des informations principalement du cortex cérébral et envoient des informations.
Presque toutes les fibres nerveuses motrices et sensorielles qui relient le cortex cérébral à la moelle épinière passent entre les principales masses des ganglions de la base (noyau caudatus et putamen) et sont appelées capsule cérébrale interne.
Les connexions du cortex moteur, du thalamus et des circuits conjoints du tronc cérébral et du cervelet sont très importantes. A savoir, le circuit principal du système des ganglions de la base implique un très grand nombre de connexions entre les ganglions de la base eux-mêmes, ainsi que de nombreuses voies d’entrée et de sortie entre les régions motrices du cerveau et les ganglions de la base.
Les fonctions les plus marquantes des
ganglions de la base comprennent :
- Représente le système moteur accessoire. Assure la médiation entre les centres moteurs néocorticaux et les zones motrices « âgées » du tronc cérébral Sélectionne l’activité motrice intentionnelle et désirée et supprime les mouvements indésirables.
- Agit en modifiant l’activité neuronale en cours dans les projections motrices
- Délivre un rôle inhibiteur dans le contrôle moteur
- Inhibe le tonus musculaire (équilibre des signaux d’entrée excitateurs et entrants selon les PMN se terminant sur le muscle squelettique)
- Surveille et ajuste les contractions lentes et continues (équilibre, position du corps, etc.)
- Régule l’attention et les processus cognitifs individuels
- Participe à la planification motrice et à l’apprentissage
- Assiste le cortex cérébral dans la réalisation de mouvements subconscients et appris
- Modèle temporel du mouvement et gradation de l’intensité du mouvement (2).
Un des rôles majeurs des ganglions de la base est de participer au contrôle de schémas complexes d’activité motrice tels que : l’écriture de lettres, la découpe de papier avec des ciseaux, le lancement d’une balle dans un panier, l’ajout de la balle au football, de nombreux aspects de la vocalisation, les mouvements oculaires contrôlés, ou littéralement tous nos autres mouvements habiles.
Le contrôle cognitif de l’activité motrice dans lequel le noyau caudatus joue un rôle majeur est une autre fonction importante des ganglions de la base. De même, la planification des schémas de mouvements qui seront utilisés ensemble, ou dans quel ordre pour atteindre un objectif complexe, est un autre rôle des ganglions de la base.
Systèmes de neurotransmetteurs des ganglions de la base
Ce système avancé se compose de plusieurs segments ou systèmes importants. Ce sont :
- Un système de neurones dopaminergiques situés dans la substantia nigra, et donnant des projections dans le noyau caudatus et le putamen.
- Un système de neurones contenant du GABA situés dans le noyau caudatus et le putamen, et donnant des projections dans la substance nigra.
- Un système de neurones à acétylcholine situé dans le cortex cérébral, et ils donnent les projections dans le noyau caudatus et le putamen.
- Système de neurones noradrénergiques, sérotoninergiques et autres, situés en dehors du système des ganglions de la base, et donnant les projections dans ce système.
Striatum
Corpus striatum construit les noyaux/noyaux lentiformis et caudatus. Le noyau lentiformis est constitué du putamen et du globus pallidus. Le globus palidus est la couche interne, tandis que le putamen est situé à l’extérieur.
Le corps rayé est divisé en parties dorsale et ventrale. La partie dorsale est associée aux systèmes somatosensoriel et somatomotorique, et la partie ventrale est associée au système limbique. Toutes les informations destinées aux ganglions de la base passent par le striatum.
La partie dorsale du striatum est construite par un noyau rapatrié et un noyau lenticulaire. Le lenticule juxtapose une couche de masse blanche à l’extérieur – un putamen et le globus palidus qui est à l’intérieur.
Ces deux éléments sont séparés par des fibres de la capsule interne, mais à certains endroits, ils sont reliés par des ponts cellulaires. Le putamen, avec le noyau caudatus, construit le néostriatum, et le globus palidus forme le paléostriatum (2).
Nucleus caudatus
Le noyau caudatus a une forme de lettre C. Il est constitué de la tête, du corps et de la queue. Avec ses structures, il participe à la construction de la chambre cérébrale latérale. A l’intérieur du noyau caudatus, on trouve le thalamus.
Entre ce noyau et le thalamus, se trouve la stria terminalis, et au-dessus d’elle est positionnée la veine du thalamostriata. Le corps calleux est positionné au-dessus du noyau caudatus.
À l’extrémité de celui-ci, on peut localiser un élément cérébral très important, l’amygdale. Le limbe antérieur de la moelle interne sépare le noyau caudatus du noyau lentiforme (2).
Nucleus Lentiformis
Le nucleus lentiformis est situé médialement au cortex de l’insula (2). Entre ces deux segments, de l’extérieur vers l’intérieur, on peut localiser la capsula extrema, le claustrum, et l’élément appelé capsula externa.
Comme nous l’avons déjà mentionné, le noyau lentiformis construit la partie interne du globe pallidus et le putamen externe. Ils sont séparés par une couche de masse blanche. Le globe palidus est constitué d’une partie interne et d’une partie externe.
La partie ventrale du striatum est plus petite. Elle est située sous la commissure antérieure. Elle est constituée d’un noyau basal, du noyau accumbens et d’un segment appelé tuberculum olfactorium. Une perte importante de gros neurones dans le noyau basal a été observée chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
Le noyau accumbens est situé à la jonction du putamen et de la queue du noyau caudatus. Le noyau accumbens intègre et concilie les informations provenant des systèmes extrapyramidal et limbique.
Le rôle de l’élément olfactif scientifiquement appelé tuberculum olfactorium n’a pas encore été totalement clarifié. Cependant, ces ganglions de la base jouent un rôle très important dans le système nerveux central.
Ganglions de la base du claustrum (rempart)
Le claustrum est une couche de masse grise
qui se situe entre la capsule terminale (capsula extrema) et la capsule externe
(capsula externa). Il est séparé du putamen par la capsule externe. La
fonction des remparts n’a pas encore été suffisamment étudiée.
L’amygdale
Certains auteurs décrivent l’amygdale
seulement au sein du système limbique. Le cerveau humain étant encore incomplètement
exploré, nous n’avons pas une vision complète de l’interconnexion de
certaines structures cérébrales. L’amygdale fait probablement partie du système limbique
et appartient aux ganglions de la base.
Complexe nigral (substantia nigra)
Ce complexe est composé de la substance dite « noire » et des noyaux tegmentaux ventraux. La substance noire se trouve dans le mésencéphale. Elle est constituée d’une partie réticulaire et d’une partie compacte. La partie réticulaire contient des cellules qui sont similaires aux cellules du globe palidus.
Ces deux structures sont séparées par une capsule interne. La section compacte contient des neurones dopaminergiques de couleur sombre. La perte de ces neurones survient dans la maladie de Parkinson.
Noyau sous-thalamique
Ce noyau est situé sous le thalamus. C’est un segment du cerveau en forme de cigarette. Le noyau sous-thalamique reçoit des informations du globus palidus, du cortex cérébral, de la substantia nigra et de la substance maillée du pons.
Conclusion
Les ganglions de la base sont un ensemble de structures cérébrales situées sous le cortex cérébral qui reçoivent des informations du cortex, les transmettent aux centres moteurs et les renvoient à la partie du cortex cérébral chargée de la planification des mouvements.
Les ganglions de la base représentent un
second système moteur auxiliaire qui fonctionne indépendamment, tout comme le
cerebellum, et qui est étroitement lié au cortex cérébral et au
système moteur cortico-spinal. Les ganglions de la base reçoivent la plupart de leurs signaux d’entrée
du cortex lui-même et renvoient également presque tous leurs signaux de sortie
au cortex.
L’ensemble des ganglions de la base se compose du noyau caudatus, du putamen, du globus palidus, de la substance nigra et du noyau du subtalamus. Ils sont situés principalement latéralement au thalamus, l’entourant de sorte qu’ils occupent de grandes portions des régions internes des deux hémisphères cérébraux.
- Young CB, Sonne J. Neuroanatomie, ganglions de la base. . In : StatPearls . Treasure Island (FL) : StatPearls Publishing ; 2019 Jan-. Trouvé en ligne à : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537141/
- Lanciego JL, Luquin N, Obeso JA. Neuroanatomie fonctionnelle des ganglions de la base. Cold Spring Harb Perspect Med. 2012 Dec 1;2(12):a009621. doi : 10.1101/cshperspect.a009621. PMID : 23071379 ; PMCID : PMC3543080. Trouvé en ligne à : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3543080/