Cérébelleux

Définition

Est cérébelleux ce qui est relatif à la partie du cerveau située à l'arrière du crâne chez les vertébrés (cervelet), qui coordonne et régule l'activité musculaire. Si cérébelleux est en rapport avec le cervelet, cérébral est en rapport avec le cerveau.

Le cortex cérébelleux est l'écorce (substance grise superficielle) du cervelet. Le cortex cérébelleux apparaît très différent du cortex cérébral en ce qu'il est constitué de petites lames en forme de feuille appelées feuillets.

Le cortex cérébelleux et les cas d'atrophie :

Schéma de l'atrophie cérébelleuse à travers les maladies neurodégénératives. (A) Le cervelet (avec le cortex cérébelleux) est une structure cérébrale impliquée dans les fonctions motrices, cognitives, comportementales et limbiques. (B) Atrophie structurelle du cervelet dans la MA, la SLA, la MSA et la PSP. De nombreuses cellules peuvent être affectées.

Cortex cérébelleux

Le cortex cérébelleux est un système important pour relier les circuits neuronaux et l'apprentissage. Sa promesse reflète l'idée de longue date qu'il contient des modules de circuit simples et répétés avec seulement quelques types de cellules et un seul mécanisme de plasticité qui médiatise l'apprentissage selon les modèles classiques de Marr-Albus. ✅ Les cellules de Purkinje sont un type unique de neurones spécifiques au cortex cérébelleux.

Le cortex cérébelleux, qui recouvre la surface du cervelet, est composé de trois couches :

• La couche moléculaire superficielle est relativement acellulaire. Il est rempli d'axones de cellules granulaires (fibres parallèles) synapsant sur les dendrites des neurones de Purkinje.
• Les corps cellulaires des cellules de Purkinje répartis le long de la surface profonde de la couche moléculaire constituent la couche moyenne de cellules de Purkinje.
• La couche de cellules granulaires profondes présente des noyaux densément emballés de très petits neurones.

Pathologie cérébelleuse

Le dysfonctionnement cérébelleux provoque des problèmes d'équilibre et des troubles de la marche ainsi que des difficultés de coordination entraînant une ataxie, des mouvements non coordonnés, un déséquilibre, des problèmes d'élocution (dysarthrie), des problèmes visuels (nystagmus) et des vertiges dans le cadre du système vestibulo-cérébelleux.

En règle générale, les maladies neurodégénératives ont été liées à une altération des structures corticales et des ganglions de la base, mais de plus en plus de preuves suggèrent que la dégénérescence du cortex cérébelleux joue également un rôle dans ces maladies complexes. Même si le cervelet a été bien défini comme une zone cérébrale cruciale pour le contrôle moteur et la coordination, sa connectivité extrêmement étendue dans les zones non motrices (telles que les cortex préfrontal et pariétal) soutient son rôle dans les processus cognitifs et neuropsychiatriques.

⭐ La modulation du débit cérébelleux intervient également au niveau des cellules de Purkinje. Cette dernière modulation peut être responsable de l'aspect d'apprentissage moteur de la fonction cérébelleuse. Selon un modèle, les fibres grimpantes relaient le message d'une erreur motrice aux cellules de Purkinje. Ce message produit des réductions à long terme des réponses des cellules de Purkinje aux entrées de fibres moussues parallèles. Cet effet inhibiteur sur les réponses des cellules de Purkinje désinhibe les noyaux cérébelleux profonds. En conséquence, la sortie du cervelet vers les diverses sources de neurones moteurs supérieurs est améliorée, de la même manière que ce processus intervient dans les ganglions de la base.

Les "ganglions de la base" ("noyaux gris centraux") font référence à un groupe de noyaux sous-corticaux responsables principalement du contrôle moteur, ainsi que d'autres rôles tels que l'apprentissage moteur, les fonctions et comportements exécutifs et les émotions.

Théorie du cortex cérébelleux

Une théorie détaillée du cortex cérébelleux est proposée dont la conséquence est que le cervelet apprend à effectuer des habiletés motrices. Deux formes de relation entrée-sortie sont décrites, toutes deux cohérentes avec la théorie corticale. L'un est adapté à l'apprentissage des mouvements (actions), et l'autre à l'apprentissage du maintien de la posture et de l'équilibre (réflexes de maintien).

On sait que les cellules de l'olive inférieure du cervelet et les cellules de Purkinje ont une relation biunivoque particulière induite par l'apport de fibres grimpantes. Pour les actions d'apprentissage, on suppose que :

• (a) chaque cellule olivaire répond à une instruction cérébrale pour un mouvement élémentaire. Toute action a une représentation déterminante en termes de mouvements élémentaires, et cette représentation a une expression neurale comme une séquence de schémas de tir dans l'olive inférieure;
• dans l'état correct du système nerveux, une cellule de Purkinje peut initier le mouvement élémentaire auquel répond sa cellule olivaire correspondante.

Chaque fois qu'une cellule olivaire se déclenche, elle envoie une impulsion (via l'entrée de la fibre grimpante) à sa cellule de Purkinje correspondante. Cette cellule de Purkinje est également exposée (via l'apport de fibres moussues) à des informations sur le contexte dans lequel sa cellule olivaire s'est déclenchée; et il est montré comment, lors de la répétition d'une action, chaque cellule de Purkinje peut apprendre à reconnaître de tels contextes. Plus tard, lorsque l'action a été apprise, la seule occurrence du contexte suffit à déclencher la cellule de Purkinje, qui provoque alors le prochain mouvement élémentaire. L'action se déroule donc comme lors de la répétition.

Il est montré qu'une interprétation du cortex cérébelleux comme structure permettant à chaque cellule de Purkinje d'apprendre un certain nombre de contextes est cohérente à la fois avec les distributions des différents types de cellules, et avec leurs natures excitatrices ou inhibitrices connues. Il est démontré que l'arrangement cellulaire fibre-granule moussu fournit la capacité de discrimination de motif requise.

Les prédictions suivantes sont faites :

• (a) Les synapses des fibres parallèles aux cellules de Purkinje sont facilitées par la conjonction de l'activité des fibres présynaptiques et grimpantes (ou post-synaptiques).
• (b) Aucune autre synapse cérébelleuse n'est modifiable.
• (c) Les cellules de Golgi sont entraînées par la plus grande des entrées de leurs champs dendritiques supérieur et inférieur.

En rapport avec "cérébelleux"

• cellule de Purkinje

  

  Une cellule de Purkinje est une projection d'un neurone efférent du cortex cérébelleux (écorce du cervelet) car elle en fournit la seule sortie.

• cervelet

  

  Le cervelet est la partie métencéphalique de l'encéphale, la partie importante du cerveau située en arrière du tronc cérébral; il est responsable...

• cortex cérébral

  

  Le cortex cérébral est l'un des principaux composants du cerveau. C'est l'enveloppe externe de la matière grise qui a une épaisseur d'environ 2 à 3 mm.

• fibres grimpantes

  

  Les fibres grimpantes sont les terminaisons des axones provenant des neurones inférieurs de l'olive cérébelleuse qui forment de fortes connexions synaptiques...