Vue d’ensemble de la moelle épinière

Le système nerveux est essentiel à bon nombre de nos boucles de rétroaction homéostatiques. Dans la plupart de ces boucles, les structures du système nerveux constituent plus d’un composant et remplissent plus d’une fonction dans ces boucles. Par exemple, les terminaisons nerveuses spécialisées agissent souvent comme des capteurs (récepteurs), les informations sont transportées le long des nerfs et / ou des voies de la moelle épinière, l’intégration se produit dans le SNC, et les voies de la moelle épinière et les nerfs transportent les informations répondantes vers les effecteurs. La moelle épinière est une structure du système nerveux dédiée au relais de l’information de la périphérie vers le cerveau et le dos, ainsi qu’à la réalisation de certains niveaux d’intégration, tels que ceux que l’on retrouve dans de nombreux réflexes. La structure de la moelle épinière l’aide à réaliser ces fonctions de relais et d’intégration.

La moelle épinière est une structure du système nerveux central qui s’étend inférieurement du tronc cérébral et dans le bas du dos. Sur toute sa longueur, il est enfermé dans la colonne vertébrale, le cordon traversant le foramen vertébral des vertèbres. Chez l’adulte, la moelle épinière elle-même se termine en un point appelé cône médullaire, à peu près au niveau des premières vertèbres lombaires (L1). Sous le cône médullaire, le canal vertébral contient un faisceau de racines nerveuses appelé la queue de cheval.

Moelle épinière.

Cette figure montre d’autres caractéristiques importantes de la moelle épinière, dont beaucoup sont liées à la fonction de relais de l’information de la moelle épinière. En commençant entre la base du crâne et les premières vertèbres cervicales, et en continuant dans la région sacrée de la colonne vertébrale, une paire de nerfs spinaux s’étend de la moelle épinière (bien que l’information soit transmise dans les deux sens sur les neurones sensoriels et moteurs au sein de ces nerfs mixtes). Tous, sauf le premier nerf spinal (C1), traversent le foramen intervertébral de la moelle épinière, tandis que le nerf spinal C1 passe entre l’os occipital et les vertèbres C1. En tout, il y a 31 paires de nerfs spinaux qui transportent des informations vers et depuis la moelle épinière et la périphérie du corps. Notez que tous les nerfs spinaux ne proviennent pas du cordon au niveau des vertèbres entre lesquelles ils passent. Ceci est le plus évident lorsque l’on considère les nerfs spinaux apparaissant dans les régions lombaires et sacrées inférieures. Les racines nerveuses de ces nerfs proviennent de la moelle épinière au niveau ou à proximité du cône médullaire, dont vous vous souviendrez qu’il se trouve près des vertèbres L1. Ces racines sont contenues dans la queue de cheval jusqu’à la sortie de la colonne vertébrale. Parce que les racines nerveuses de la colonne vertébrale ne proviennent pas toujours au niveau des vertèbres qu’elles traversent, les segments de la moelle épinière portent le nom du nerf spinal auquel ils donnent naissance. Par exemple, le segment S2 de la moelle épinière serait situé près des vertèbres T12.

Comme la moelle épinière se termine près des vertèbres L1 et qu’il y a beaucoup de tissus corporels qui doivent être innervés en dessous de ce niveau, il y a un nombre important de nerfs provenant de l’aspect inférieur de la moelle épinière. Cela conduit à une zone d’augmentation de l’épaisseur de la moelle épinière dans les régions lombo-sacrées de la moelle épinière (correspondant à une région associée aux vertèbres thoraciques inférieures) appelée élargissement lombaire. Il y a un élargissement cervical correspondant dans les segments cervicaux qui donnent lieu à des nerfs innervant les membres supérieurs.

Structure de la moelle épinière

Rappelons que les tissus du système nerveux central peuvent généralement être divisés en matière blanche et en matière grise. La substance blanche est la région contenant de la myéline composée d’axones, qui constituent les voies du SNC. Ceux-ci transportent des informations entre différentes régions et structures du CNS. La matière grise contient les corps cellulaires et les dendrites et est donc le site de transmission synaptique.

Dans le cortex cérébral, la matière grise constitue les régions corticales (externes), tandis que les voies de la substance blanche ont tendance à constituer la majorité des tissus profonds du cerveau, bien qu’il existe des exceptions à ces dernières, telles que les noyaux basaux et thalamiques profonds composés de matière grise. Contrairement à cette disposition générale du cerveau, la moelle épinière est disposée avec la substance blanche entourant la matière grise centrale, ce qui indique que les voies spinales transportent des informations de haut en bas du cordon le long des aspects externes, tandis que la transmission synaptique a tendance à se produire plus centralement.

Vue en coupe transversale d’un segment de la moelle épinière.

Dans l’image ci-dessus, vous pouvez voir comment la matière grise centrale est en forme de papillon, chaque côté du « papillon” contenant une corne postérieure (dorsale) et une corne antérieure (ventrale). Chacune des cornes est contiguë aux racines nerveuses spinales postérieures et antérieures, respectivement. La racine postérieure du nerf transporte des informations sensorielles dans la corne postérieure, y synapsant souvent. La corne antérieure contient les corps cellulaires des motoneurones somatiques et envoie ses axones de la racine antérieure du nerf spinal aux cellules musculaires qu’elle innerve. La corne latérale ne se trouve pas à tous les niveaux de la moelle épinière, mais se limite aux segments thoraciques et en bois du cordon. En effet, les cornes latérales contiennent les neurones du système nerveux sympathique, qui ne quittent le cordon que dans ces segments. Même si les corps cellulaires se trouvent dans les cornes latérales, leurs axones partent par les racines nerveuses antérieures, tout comme ceux qui contrôlent le muscle squelettique. Les cornes assorties de chaque côté du ”papillon » sont reliées par la commissure grise, qui entoure également le canal central rempli de liquide céphalo-rachidien.

La substance blanche de la moelle épinière est divisée en colonnes. Chaque segment du cordon contient des colonnes postérieures, latérales et antérieures assorties. Les colonnes antérieures et postérieures sont partiellement séparées par la fissure médiane antérieure et le sulcus médian postérieur, respectivement. Chaque paire est également reliée par une commissure de matière blanche adjacente à la commissure grise, appelée commissure antérieure et postérieure. Les colonnes sont en outre divisées en voies qui transportent des informations sensorielles dans la moelle épinière (voies ascendantes) et des informations motrices dans la moelle épinière (voies descendantes).

Vue en coupe transversale de la longueur de la moelle épinière.

Bien que chaque segment de la moelle épinière présente des caractéristiques similaires, il existe quelques différences sur sa longueur, comme vous pourrez peut-être le déterminer à partir de l’image ci-dessus. La principale différence est que le rapport de la matière grise à la substance blanche varie selon les segments de la moelle épinière. Aux niveaux inférieurs de la moelle épinière, le rapport entre la matière grise et la substance blanche est plus important. Cela devrait avoir du sens, car il y a moins de étendues ascendantes et descendantes de matière plus blanche lorsque vous vous déplacez plus bas. Comme mentionné précédemment, les cornes latérales ne se trouvent que dans les régions thoracique et bois de la moelle épinière, où elles contiennent les noyaux moteurs du système nerveux sympathique. Enfin, la taille des cornes antérieures et postérieures varie en fonction de la quantité de tissu qu’elles innervent. Par exemple, les segments thoraciques ont des cornes antérieures relativement petites, car il y a peu de muscle squelettique à innerver dans le thorax et l’abdomen, tandis que les régions cervicales et thoracolumbaires ont de grandes cornes antérieures, utilisées pour innerver les muscles squelettiques des bras et des jambes, respectivement.

Voies médullaires

La substance blanche de la moelle épinière est divisée en colonnes postérieures (dorsales), latérales et antérieures (ventrales) appariées. Ces colonnes sont parfois appelées funicules (ou funicules au singulier) et sont constituées d’axones qui remontent (ascendant) ou descendent (descendant) de la moelle épinière. Les voies ascendantes transportent généralement des informations sensorielles de la périphérie vers le cerveau, tandis que les voies descendantes transportent des signaux moteurs vers les muscles et les glandes.

Les colonnes peuvent être divisées en tronçons (parfois appelés fascicules), ce qui permet de regrouper fonctionnellement les neurones en fonction d’une origine, d’une destination et d’une fonction similaires. Ces étendues sont souvent nommées pour les structures qu’elles connectent. Par exemple, le tractus spinothalamique indique que les fibres transportent des informations de la moelle épinière vers le thalamus du tronc cérébral. Vous pouvez noter de son nom qu’il s’agit d’un tractus ascendant, de sorte que l’information qu’il porte est sensorielle.

Certaines des voies se croisent (décussées) dans la moelle épinière ou le tronc cérébral, et lorsque cela se produit, la relation entre l’origine et la destination est appelée controlatérale. Une grande partie de notre contrôle moteur est controlatéral. Par exemple, votre bras droit est principalement contrôlé par la zone motrice de votre cerveau gauche. Lorsque l’origine et la destination d’un tractus sont du même côté du corps, on parle de relation ispsilatérale.

Coupe transversale de la moelle épinière, indiquant comment les colonnes de matière blanche peuvent être divisées en diverses voies.

Ce tableau répertorie les principales voies rachidiennes, indique si elles se décussent et fournit une brève description des types d’informations qu’elles portent.

Communication de la moelle épinière

La moelle épinière agit comme un conduit pour les informations qui montent et descendent sur sa longueur. Mais parce que la plupart de ces informations doivent soit sortir de la moelle épinière pour envoyer des signaux aux tissus périphériques (transmission efférente), soit les informations provenant des tissus périphériques doivent être transportées dans la moelle épinière (transmission afférente), il doit y avoir des structures appropriées pour que ces types de transmission se produisent. Ce sont les 31 paires de nerfs spinaux et leurs structures connexes qui fournissent les voies de cette interaction.

Les fibres sensorielles et motrices entrent et sortent du cordon par des radicelles qui proviennent à la fois des aspects postérieurs et antérieurs du cordon. Les radicelles antérieures transportent des informations motrices hors de la moelle épinière (c’est-à-dire qu’elles contiennent des fibres efférentes) tandis que les radicelles postérieures transportent des informations sensorielles dans la moelle épinière (c’est-à-dire qu’elles contiennent des fibres afférentes). Plusieurs radicelles postérieures fusionnent pour former la racine postérieure, tandis que plusieurs radicelles antérieures convergent de manière similaire pour former la racine antérieure.

Radicelles et transmission d’informations vers et depuis la moelle épinière.

Le long de la racine postérieure se trouve un ganglion, où se trouvent les corps cellulaires de nombreux neurones sensoriels. Ce sont des neurones unipolaires, de sorte que leurs dendrites s’étendent jusqu’aux tissus périphériques et que leurs axones se projettent dans la corne dorsale de la moelle épinière, où ils se synapsent. Ces neurones périphériques unipolaires sont considérés comme des neurones du premier ordre dans la voie sensorielle, tandis que les neurones avec lesquels ils synapsent dans la corne postérieure sont considérés comme les neurones du second ordre de la voie sensorielle. Ce sont les axones de ces neurones du second ordre qui composent les différentes voies ascendantes de la substance blanche.

La racine antérieure ne contient pas de ganglion. En effet, le contrôle moteur est généralement une voie à deux neurones. Cela commence par un motoneurone supérieur, dont le corps cellulaire se trouve dans le cortex cérébral ou la matière grise du tronc cérébral. Ce neurone projette son axone via une voie descendante de la substance blanche jusqu’à un point de la moelle épinière où il se synapse dans la corne ventrale avec un motoneurone inférieur. Le corps cellulaire du motoneurone inférieur se trouve dans la matière grise de la moelle épinière et projette son axone sur l’une des radicelles antérieures et à travers la racine antérieure. Les ganglions ne se trouvent que là où les corps des cellules neuronales sont en dehors du SNC.

Distales du ganglion radiculaire postérieur, les fibres des racines antérieure et postérieure fusionnent et traversent la dure-mère pour devenir le nerf spinal. Parce que les nerfs spinaux contiennent à la fois des fibres sensorielles et motrices, ils sont considérés comme un nerf mixte, par opposition à un nerf sensoriel ou moteur.

Juste distal du foramen intervertébral de la colonne vertébrale, le nerf spinal se ramifie en rami (singulier: ramus). En général, le ramus postérieur communique avec des structures postérieures au cordon, tandis que le ramus antérieur communique avec des structures antérieures au cordon. Dans les nerfs spinaux T1-L2, le ramus antérieur donne naissance à un ramus communicant qui communique avec les ganglions sympathiques de la région. La voie motrice sympathique implique deux motoneurones, ce ganglion abrite donc le corps cellulaire du deuxième motoneurone. Dans diverses régions du corps, les rami antérieurs de plusieurs nerfs spinaux se rejoignent puis se ramifient, dans un réseau complexe de nerfs appelé plexus.

Plexus spinal

Un plexus est un réseau de rami antérieurs provenant de nerfs spinaux voisins qui se réunissent en un réseau semblable à une toile ou enchevêtré adjacent à la moelle épinière, et à partir duquel de nouveaux nerfs surgissent. Ces nerfs contiennent des fibres de plusieurs nerfs rachidiens. Les quatre plexus principaux sont les plexus cervicaux, brachiaux, lombaires et sacrés. Certaines personnes considèrent le plexus coccygien comme un cinquième plexus, bien qu’il soit beaucoup plus petit que les autres.

Les plexus sont des réseaux complexes, avec au moins quatre rami nerveux spinaux contribuant à chacun des quatre plexus principaux, et plusieurs nerfs en découlant. Le tableau suivant répertorie les quatre plexus principaux, les nerfs spinaux qui contribuent à chacun, et certains des principaux nerfs qui en découlent.