Noyau sous-thalamique

Le noyau sous-thalamique ou subthalamique (Nucleus subthalamicus), encore appelé Corps de Luys, localisé bilatéralement dans le diencéphale, appartient aux ganglions de la base. On doit sa description au neurologue Jules Bernard Luys en 1865[1].

Coupe coronale du cerveau passant par le noyau sous-thalamique.

Anatomie

Le noyau sous-thalamique est intercalé entre la zona incerta dorsalement et la portion diencéphalique de la locus niger et entre au contact de la capsule interne, en dehors, et de l'anse lenticulaire, en bas et en dedans. Ce noyau apparaît dense, richement vascularisé, et de petite taille. Il se compose de neurones activateurs glutaminergiques à long axone s'étendant rostro-caudalement et à dendrites épineux ainsi que d'interneurones. Ce noyau est divisé en trois régions sensori-motrice, limbique et associative.

Axones afférents

Les principales afférences du noyau sous-thalamique proviennent du globus pallidus externe. Ces afférences sont GABAergiques et inhibent les neurones du noyau sous-thalamique. Le noyau sous-thalamique reçoit également afférences glutamatergiques excitatrices du thalamus (noyaux parafasciculaire et centro-médian), et du cortex cérébral (en particulier du cortex moteur)[2]. Il reçoit également des afférences dopaminergiques de la substance noire pars compacta. Le noyau pédunculopontin et le noyau tegmental latérodorsal, situés dans le tronc cérébral, projettent des axones cholinergiques vers le noyau sous-thalamique [2]. Chez les rongeurs, les noyaux dorsaux du raphé projettent des fibres sérotoninergiques vers le noyau sous-thalamique.

Cibles efférentes

Les neurones du noyau sous-thalamique projettent leurs axones vers le globus pallidus (interne et externe) et la substance noire (pars reticulata et pars compacta). Le noyau sous-thalamique projette également vers le striatum (putamen et noyau caudé), le noyau tegmental pédunculopontin et l'aire tegmentale ventrale [2]. Les efférences du noyau sous-thalamique sont glutamatergiques (excitatrices).

Voies

Le noyau sous-thalamique est un relai dans :

  1. la voie cortico-subthalamo-pallido/nigro-thalamo-corticale,
  2. la voie indirecte cortico-striato-subthalamo-pallido/nigro-thalamo-corticale

Fonction

Le noyau subthalamique ajuste l'excitabilité des neurones pallidaux aux stimulations nigrales et striatales, en participant à une boucle pallido-subthalamo-pallidale. Il peut aussi inhiber le thalamus via les neurones GABAergiques pallidaux et nigraux.

Le rôle exact du noyau sous-thalamique est encore inconnu. Les théories actuelles en font un composant du système de contrôle des ganglions de la base permettant la sélection des actions. On a montré qu'un dysfonctionnement du noyau sous-thalamique augmente l'impulsivité de sujets soumis à deux stimuli entraînant la même récompense[3].

Physiopathologie

Les lésions de ce noyau sont responsables de l'hémiballisme, un mouvement anormal de grande amplitude de la racine des membres, à caractère explosif et de hémichorée. La cause la plus fréquente d'une telle lésion est un accident vasculaire cérébral impliquant les petits vaisseaux, comme en cas de diabète ou d'hypertension artérielle.

Une hyper-synchronisation de l'activité neuronale dans la bande de fréquence beta (13-30Hz) est observée dans le noyau sous-thalamique des patients atteints de la maladie de Parkinson. La stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique est un traitement de la maladie de Parkinson. Des études ont été menées depuis 1980, ce qui a permis aux praticiens du CHU de Grenoble de se rendre compte sur un patient atteint de la maladie de Parkinson mais aussi concerné par des troubles du comportement (toc) que la stimulation cérébrale profonde du noyau sous thalamique à un certain niveau de stimulation (mesuré en Hertz) les troubles disparaissaient. C'est donc depuis 2005 que la stimulation cérébrale profonde a été proposée à quelques patients atteints de ces troubles à un stade handicapant. Le pôle psy et recherche neurosciences dirigé par professeur Mircea Polosan Et le neurochirurgien Shephan Chabardes travaillent main dans la main dans cette avancée médicale. Chu Grenoble 38.

Notes et références
  1. Jules Bernard Luys, Recherches sur le système cérébro-spinal, sa structure, ses fonctions et ses maladies, Paris, Baillière,
  2. (en) Andres M. Lozano, Michael Kaplitt, Justin Fraser et Jean A. Saint‐Cyr, « The subthalamic nucleus in the context of movement disorders », Brain, vol. 127, no 1,‎ , p. 4–20 (ISSN 0006-8950, DOI 10.1093/brain/awh029, lire en ligne, consulté le )
  3. (en) Frank, M.; Samanta, J.; Moustafa, A.; Sherman, S., « Hold Your Horses: Impulsivity, Deep Brain Stimulation, and Medication in Parkinsonism », Science, vol. 318, no 5854,‎ , p. 1309–12 (PMID 17962524, DOI 10.1126/science.1146157)

Voir aussi

Lien externe


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