Commotion cérébrale - Que se passe-t-il au niveau du cerveau ? PARTIE 2

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Comme nous l'avons commencé dans la première partie de cet article, la recherche montre que les troubles fonctionnels primaires causés par une commotion cérébrale produisent un effet domino de troubles fonctionnels dans les parties externes (corticales) et internes (sous-corticales) du cerveau. Y compris les parties du cerveau impliquées dans le traitement et la coordination de plusieurs impressions sensorielles simultanément (intégration multisensorielle), qui sont responsables de la synchronisation de l'activation de plusieurs centres différents avec des propriétés différentes dans le cerveau simultanément pour effectuer des tâches physiques et cognitives (activation multimodale), tandis que les zones corticales et sous-corticales qui ne sont normalement pas activées lors de certaines tâches sont activées chez les personnes ayant subi une commotion cérébrale et une lésion cérébrale traumatique bénigne. La recherche a montré qu'une synchronisation perturbée entre la réception d'informations sensorielles par le cerveau et la production de signaux moteurs entraîne une altération de la neuroplasticité et de l'apprentissage. C'est l'une des raisons pour lesquelles il est difficile de trouver des traitements efficaces permettant de réduire les symptômes et d'améliorer la qualité de vie des enfants et des adultes atteints du syndrome de la commotion cérébrale chronique ou du syndrome post-commotionnel.

Fonction et dysfonctionnement des parties externes et internes du cerveau.  

Pour mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau lors d'une commotion cérébrale et ce qui est à l'origine de l'ensemble des symptômes de la commotion cérébrale et du syndrome post-commotionnel, nous devons passer en revue les fonctions de certaines zones du cerveau et ce qui leur arrive lors d'un traumatisme crânien. Il n'est pas important de mémoriser ou de comprendre tous les détails de cet examen, mais nous devons passer en revue ces zones du cerveau et leurs fonctions pour mieux comprendre la "vue d'ensemble" de ce qui se passe dans le cerveau lors d'une commotion cérébrale et pourquoi le syndrome post-commotion cérébrale provoque une telle étendue de symptômes.   

Colliculus supérieur

Le colliculus supérieur est une structure importante du tronc cérébral qui traite et coordonne simultanément différentes impressions sensorielles (intégration multisensorielle). Il est également important pour l'activation synchronisée de plusieurs centres ayant des propriétés différentes dans le cerveau afin de réaliser simultanément des actions physiques et cognitives (communication cross-modale). Chez les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel, les recherches montrent que la réponse du colliculus supérieur est réduite, ce qui perturbe la synchronisation et l'intégration par le cerveau des informations visuelles, des informations sur les mouvements des muscles et des articulations, des informations sur les mouvements de l'organe de l'équilibre dans l'oreille interne et des informations auditives telles que le langage et les sons de notre environnement. Cela interfère avec les fonctions qui affectent les capacités motrices, l'orientation, la concentration et l'attention.

Le colliculus supérieur a également des fonctions importantes dans le contrôle du regard et le contrôle moteur fin des mouvements oculaires volontaires. Une altération de la fonction du colliculus supérieur peut donc également rendre plus difficile l'orientation visuelle, et plus difficile et épuisant le travail de concentration qui sollicite le regard, y compris la lecture.    

Corps calleux

Le corps calleux est le plus grand ensemble de fibres nerveuses reliant les hémisphères droit et gauche du cerveau et joue un rôle central dans la communication entre ces deux hémisphères. Ces fibres nerveuses agissent comme des ponts de communication, transmettant des informations entre les deux hémisphères, ce qui permet un fonctionnement coordonné et intégré des hémisphères cérébraux. Des recherches menées en 2019 à l'aide de l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) montrent que les personnes souffrant du syndrome de la commotion cérébrale chronique, le syndrome post-commotionnel, ont des connexions et une intégrité perturbées dans le corps calleux. Ces dysfonctionnements contribuent notamment à réduire les performances cognitives. Notamment au niveau de la mémoire de travail, de l'attention et de la vitesse de traitement.

Cortex préfrontal       

Le cortex préfrontal remplit des fonctions importantes pour assurer de bonnes capacités cognitives, la prise de décision et la mémoire de travail. Le cortex préfrontal communique également avec les parties du cerveau qui contrôlent la motricité et recueille diverses données sensorielles importantes pour la planification, l'organisation, l'initiation et la coordination de mouvements complexes impliquant plusieurs parties du corps et systèmes sensoriels. Il comprend le cortex moteur primaire, le cortex prémoteur, l'aire motrice supplémentaire, les aires visuelles primaire et secondaire, le cortex pariétal postérieur, le cortex somatosensoriel et le cortex vestibulaire. Le bon fonctionnement du cortex préfrontal et la bonne communication avec les autres zones du cerveau sont essentiels, entre autres, pour assurer une coordination œil-main et œil-pied fluide et sans effort, pour adapter les mouvements moteurs et les réactions aux changements de l'environnement et pour être capable d'effectuer des mouvements moteurs tout en étant confronté à des défis cognitifs.

Chez les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel, on constate une activité réduite du cortex préfrontal et une communication perturbée avec d'autres zones du cerveau. Cela contribue aux difficultés de concentration, à l'altération des fonctions cognitives, à la réduction de la réactivité et de la précision dans les tâches motrices complexes telles que la coordination œil-main et le travail multitâche dans les tâches motrices.

Cortex pariétal supérieur     

Le cortex pariétal supérieur est impliqué dans des fonctions importantes d'intégration des informations sensorielles (y compris les informations sur les mouvements provenant des articulations et des muscles, et de l'organe d'équilibre dans l'oreille interne), d'orientation spatiale et de mouvement, et de maintien d'une bonne attention. Toutes ces fonctions sont importantes pour assurer une bonne motricité et des mouvements sans effort, ainsi que des capacités cognitives et exécutives.

Une bonne communication entre le cortex pariétal supérieur et, entre autres, le cortex moteur primaire, le cortex prémoteur et les aires motrices supplémentaires, les champs oculaires frontaux, le cortex somatosensoriel primaire et secondaire, le cortex temporo-pariétal et le cortex vestibulaire est importante pour la fluidité et le contrôle des mouvements conscients du corps, la planification et la coordination d'actions motrices complexes et séquentielles, le contrôle moteur fin des mouvements oculaires intentionnels et l'alignement des mouvements oculaires intentionnels sur les mouvements d'autres parties du corps, les fonctions cognitives supérieures telles que la prise de décision et la compréhension des intentions et des croyances d'autrui, ainsi que l'orientation dans le mouvement et l'espace.   

1. Le cortex moteur primaire est principalement responsable de l'exécution des mouvements moteurs conscients.
2. Le cortex prémoteur et l'aire motrice supplémentaire sont impliqués dans la planification et la coordination d'actions motrices plus complexes et séquentielles.
3. Le champ oculaire frontal est impliqué dans le contrôle des mouvements oculaires, qui sont essentiels pour l'attention visuelle et la coordination œil-main.
4. Le cortex préfrontal est important pour les fonctions cognitives supérieures telles que la prise de décision, la mémoire de travail et le contrôle de l'attention.
5. Les cortex somatosensoriels primaire et secondaire sont responsables du traitement des informations relatives au toucher, à la pression, à la douleur, à la température et à la position du corps (proprioception), qui sont toutes essentielles pour le contrôle moteur.
6. La jonction temporo-pariétale (JPT) est impliquée dans plusieurs aspects de la cognition, notamment la théorie de l'esprit (compréhension des intentions et des croyances d'autrui), l'attention et le traitement spatial.

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Plusieurs études montrent que les commotions cérébrales peuvent entraîner des perturbations de l'activité et des modifications de la connectivité dans le cortex pariétal supérieur chez les patients atteints du syndrome post-commotionnel. Ces perturbations fonctionnelles du cortex pariétal supérieur peuvent contribuer, entre autres, à des troubles de l'équilibre et de la coordination, à des troubles du contrôle moteur fin des mouvements moteurs complexes du corps et d'autres parties du corps, à des troubles du contrôle moteur fin et de la coordination des mouvements oculaires volontaires qui sont importants pour la lecture et l'orientation visuelle, à des difficultés à relever des défis cognitifs plus élevés et à des difficultés d'orientation dans l'espace.

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Cortex temporal

Le cortex temporal joue un rôle clé dans le traitement et la compréhension des informations visuelles et auditives, mais son rôle dans le traitement des signaux de mouvement provenant de l'organe de l'équilibre situé dans l'oreille interne et des articulations et des muscles est moins direct et plus complexe. Le cortex temporal reçoit :

1. Informations visuelles : Certaines parties du cortex temporal, en particulier les zones connues sous le nom de voie ventrale ou voie du "quoi", sont impliquées dans la reconnaissance des objets et des visages.
2. Informations auditives : Le gyrus temporal contient les cortex auditifs primaires et secondaires, qui traitent et interprètent les sons.
3. Informations vestibulaires (informations sur les mouvements provenant de l'organe de l'équilibre situé dans l'oreille interne) : Bien que le système vestibulaire envoie principalement des informations à des zones telles que le cortex pariétal, le thalamus et le cervelet, le cortex temporal peut être impliqué dans des défis de mouvement plus complexes et dans l'intégration de ces informations de mouvement. En particulier en ce qui concerne la mémoire et l'orientation spatiale.
4. Informations proprioceptives (informations sur les mouvements provenant des articulations et des muscles) : La proprioception, ou la perception de la position et du mouvement du corps, est principalement traitée par des zones telles que le cortex atosensoriel et le cervelet. Comme pour les informations vestibulaires, le cortex temporal peut être impliqué dans les défis complexes liés aux mouvements et dans l'intégration de ces informations, notamment en ce qui concerne la mémoire et l'orientation spatiale.

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Alors que le cortex temporal traite directement les informations visuelles et auditives, cette zone a également des fonctions importantes dans le traitement, la coordination et l'interprétation des informations sur les mouvements provenant de l'organe de l'équilibre dans l'oreille interne et des informations sur les mouvements provenant des articulations et des muscles dans le cadre de mouvements complexes qui requièrent également des connaissances. Par exemple, lorsque vous marchez sur un terrain accidenté et que vous devez être visuellement vigilant et planifier vos mouvements avant de les exécuter, tout en étant capable d'arrêter les mouvements initiés en cas de terrain dangereux imprévu. La coordination œil-main et œil-pied est également un défi pour la concentration et le contrôle des impulsions. Par exemple, attraper une balle avec les mains ou les pieds, ou écrire tout en se concentrant pour retenir le contenu d'une réunion ou d'une conférence.    

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Le cortex temporal joue également un rôle important dans notre mémoire. La mémoire visuelle et la mémoire auditive.

• La mémoire visuelle : Le cortex temporal, en particulier les structures du lobe temporal médian telles que l'hippocampe et les zones environnantes, sont importantes pour la formation et l'intégration de la mémoire visuelle. Lorsque nous percevons des informations visuelles, telles que des objets, des visages ou des environnements, elles subissent un traitement initial dans le cortex visuel primaire, puis passent à des zones de traitement et de compréhension plus complexes des impressions visuelles, y compris le cortex temporal. Le cortex temporal comprend des régions spécialisées, telles que le cortex inférotemporal, qui traitent et analysent les stimuli visuels complexes. Ces régions sont responsables de la reconnaissance et du stockage des caractéristiques visuelles, telles que la forme, la couleur, la texture et les relations spatiales. Par exemple, le cortex temporal aide à identifier les visages, les objets et les lieux familiers. En outre, les connexions entre le cortex temporal et l'hippocampe sont cruciales pour la systématisation et l'intégration des souvenirs visuels. L'hippocampe reçoit les informations visuelles traitées par le cortex temporal et les intègre à d'autres détails de la situation pour former des souvenirs épisodiques. Ces souvenirs correspondent à la récupération d'événements ou d'expériences spécifiques associés à des stimuli visuels.

• La mémoire auditive : Comme pour la mémoire visuelle, le cortex temporal est impliqué dans le traitement de la mémoire auditive. Le cortex auditif primaire, situé dans le cortex temporal, reçoit les informations sonores des oreilles et effectue un traitement initial, tel que l'analyse de la fréquence et de l'intensité. Au fur et à mesure que les informations auditives traversent les voies auditives, elles atteignent les aires auditives supérieures dans le cortex temporal. Le cortex temporal comprend des régions spécialisées, telles que le gyrus temporal supérieur, qui sont impliquées dans le traitement auditif complexe et la formation de la mémoire. Ces régions contribuent à la reconnaissance et au stockage des caractéristiques auditives, telles que la hauteur, le rythme, le timbre et la compréhension du langage. Par exemple, le cortex temporal aide à reconnaître des voix ou des mélodies familières. En outre, les connexions entre le cortex temporal et l'hippocampe jouent un rôle important dans la formation des souvenirs auditifs. L'hippocampe intègre les informations auditives traitées par le cortex temporal avec d'autres détails contextuels pertinents, tels que la signification émotionnelle ou les événements associés, pour former des souvenirs épisodiques.

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En résumé, le cortex temporal, avec ses zones spécialisées et ses connexions avec l'hippocampe, entre autres, est essentiel pour le traitement, la reconnaissance et le stockage de la mémoire visuelle et auditive. Il nous permet de percevoir, de reconnaître et de mémoriser des stimuli visuels et des informations auditives complexes, ce qui nous permet de former des souvenirs détaillés et significatifs du monde qui nous entoure. Parallèlement, le cortex temporal a également des fonctions importantes dans le traitement, la corrélation et l'interprétation des informations sur les mouvements provenant de l'organe de l'équilibre situé dans l'oreille interne et des informations sur les mouvements provenant des articulations et des muscles dans le cadre de mouvements complexes qui requièrent également une certaine cognition. La recherche montre des perturbations fonctionnelles et une connectivité réduite dans le cortex temporal chez les personnes souffrant du syndrome de la commotion cérébrale chronique. Cette altération de la connectivité et ce dysfonctionnement contribuent à l'apparition d'un large éventail de symptômes. Il s'agit notamment de troubles de la concentration et de la mémoire, ainsi que de troubles de l'équilibre, de la coordination et de l'orientation lors de mouvements plus complexes faisant appel à des compétences motrices et cognitives.   

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Cortex vestibulaire

Le cortex vestibulaire est réparti sur plusieurs zones du cerveau, y compris les cortex pariétal et temporal, et interconnecté avec un vaste réseau impliqué dans l'attention spatiale et le contrôle sensorimoteur des mouvements des yeux et du corps.

Le cortex vestibulaire intègre les informations provenant de l'organe de l'équilibre situé dans l'oreille interne avec les informations provenant d'autres systèmes sensoriels (tels que les informations visuelles et les informations de mouvement provenant des articulations et des muscles) afin de créer une perception cohérente de la position et du mouvement du corps dans l'espace. Cela permet de coordonner les mouvements des yeux et de la tête, le contrôle postural, et est important pour le maintien de l'équilibre et de la stabilité. Comme mentionné ci-dessus, le cortex vestibulaire joue également un rôle clé dans l'attention visuospatiale et la conscience de la position du corps dans l'espace.

 Comme nous l'avons mentionné, le cortex vestibulaire a également des connexions et communique avec plusieurs autres parties du cerveau qui sont impliquées ou non dans l'équilibre et l'orientation physique. Il s'agit notamment du thalamus, du cervelet, du cortex visuel, du cortex somatosensoriel, de l'hippocampe et du cortex préfrontal. Les connexions entre le cortex vestibulaire et ces autres parties du cerveau jouent un rôle crucial dans un large éventail de fonctions. Non seulement en ce qui concerne l'équilibre et la coordination, l'orientation spatiale et la navigation. Mais aussi des fonctions liées à la cognition et à la mémoire.

1. Le thalamus transmet les informations vestibulaires au cortex et joue un rôle essentiel dans la perception consciente des stimuli vestibulaires et de l'organe d'équilibre situé dans l'oreille interne.
2. Le cervelet permet d'affiner les commandes motrices et d'améliorer la coordination, en particulier celles liées à l'équilibre. Sa connexion avec le système vestibulaire est cruciale pour le maintien de l'équilibre, l'orientation et l'adaptation des mouvements.
3. Le cortex visuel et le système vestibulaire travaillent ensemble pour aider à maintenir l'équilibre et l'orientation spatiale. Par exemple, lorsque vous bougez la tête, vos yeux s'ajustent automatiquement pour maintenir votre regard stable en un point, de sorte que vous vous sentez en position de pataugeoire, percevant votre environnement tel qu'il est, que les objets soient en mouvement ou immobiles. Ce phénomène résulte en partie du réflexe vestibulo-oculaire (VOR) et du réflexe cervico-oculaire (COR), mécanismes par lesquels les signaux de mouvement provenant de l'organe de l'équilibre situé dans l'oreille interne et les informations de mouvement provenant des articulations et des muscles du cou communiquent avec le système visuel.
4. Le cortex somatosensoriel communique avec le cortex vestibulaire pour aider à intégrer les informations sur les mouvements provenant des articulations et des muscles, ainsi que les stimuli tactiles. Par exemple, lors de la marche, les muscles et les articulations envoient des informations sur la position des jambes et les capteurs tactiles de la peau détectent la surface sur laquelle vous marchez, ce qui fournit des informations supplémentaires sur les conditions spatiales.
5. L'hippocampe est connu pour son rôle dans la mémoire et la navigation spatiale. L'interaction avec le système vestibulaire peut favoriser la création de cartes cognitives, qui sont des représentations mentales de la disposition des environnements.
6. Les connexions du cortex préfrontal avec le cortex vestibulaire jouent un rôle dans la manière dont le cerveau utilise les informations vestibulaires pour des fonctions supérieures telles que la planification et la prise de décision. Le cortex préfrontal est impliqué dans des fonctions cognitives supérieures telles que la prise de décision, la résolution de problèmes, la planification et le contrôle de soi. Il reçoit des informations du cortex vestibulaire et d'autres zones sensorielles afin d'avoir une compréhension globale de la position et du mouvement du corps. Grâce à cette communication, le cortex préfrontal peut aider à planifier et à adapter les actions motrices en fonction de l'équilibre et de l'orientation spatiale du corps. Cette interaction entre le cortex préfrontal et le cortex vestibulaire est importante pour maintenir l'équilibre et contrôler les mouvements du corps dans différentes situations et différents environnements.

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Il est bien connu que les patients souffrant du syndrome de la commotion cérébrale chronique sont souvent victimes de vertiges en raison d'une perturbation du fonctionnement du système vestibulaire. Il s'agit notamment de lésions de l'organe d'équilibre situé dans l'oreille interne, d'une altération de la connectivité, d'une altération de l'intégration des signaux d'équilibre provenant de l'organe d'équilibre situé dans l'oreille interne et d'une altération de la communication avec d'autres zones de connexion dans le cerveau. Des recherches récentes suggèrent également que le dysfonctionnement du cortex vestibulaire et les perturbations de sa communication avec d'autres zones du cerveau contribuent à accroître les difficultés des fonctions cognitives et exécutives chez les personnes souffrant du syndrome de la commotion cérébrale chronique.    

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Cervelet

Le cervelet est traditionnellement associé à la coordination des mouvements moteurs, à l'équilibre et à la stabilité. De nouvelles recherches ont également commencé à mettre en évidence les rôles étendus du cervelet, élargissant ses fonctions à la cognition et aux émotions.

Le rôle principal connu du cervelet réside dans la coordination des activités motrices, en particulier les mouvements volontaires du corps, des bras et des jambes, et des yeux. Pour ce faire, le cervelet reçoit des informations des systèmes sensoriels et des différentes parties du cerveau impliquées dans le contrôle de la motricité, intègre ces informations et affine les commandes motrices adressées aux muscles. Cette coordination précise permet des mouvements souples et volontaires et garantit l'équilibre et la posture.

Le rôle intégral du cervelet dans le contrôle de la motricité est démontré lorsque le cervelet est endommagé. Il en résulte une ataxie, un état caractérisé par la perte du contrôle total des mouvements du corps, entraînant une démarche anormale, une mauvaise coordination et des mouvements instables.

Des recherches récentes commencent à approfondir la compréhension du rôle du cervelet, qui s'étend à diverses fonctions non motrices, notamment dans la cognition. Le cervelet est impliqué dans plusieurs processus cognitifs tels que l'attention, le langage, la mémoire de travail et la perception visuo-spatiale. On pense que le cervelet soutient ces fonctions cognitives en assurant la synchronisation et la précision des processus mentaux, de la même manière qu'il le fait pour les mouvements et les actions motrices.

 La recherche établit également un lien entre le cervelet et le traitement des émotions. Grâce à ses connexions avec des zones appelées amygdale, hypothalamus et cortex préfrontal, toutes des régions clés impliquées dans les émotions, le cervelet semble contribuer à la régulation des réponses affectives. Toutes les régions clés impliquées dans les émotions, le cervelet semble contribuer à la régulation des réponses affectives.

Les lésions du cervelet ont été associées à des modifications de la personnalité et de l'humeur, notamment à un aplatissement de l'affect ou à une désinhibition et à un comportement inapproprié. Cela souligne le rôle du cervelet dans la modulation de nos réactions émotionnelles.

 De nouvelles recherches montrent que les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel présentent une activité et une connectivité réduites dans le cervelet, ce qui peut contribuer non seulement à des difficultés motrices et à des troubles de la coordination. Mais aussi à des problèmes cognitifs et émotionnels.

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Résumé

La description et la compréhension de ces zones du cerveau illustrent le fait que chaque fonction individuelle de notre cerveau et de notre système nerveux ne fonctionne pas de manière isolée, mais s'intègre au contraire profondément et de manière complexe les unes aux autres pour créer un large éventail de fonctions motrices, cognitives, exécutives et émotionnelles. Cela explique également pourquoi nous observons un vaste effet domino de dysfonctionnements secondaires résultant des dysfonctionnements corticaux (externes) et sous-corticaux (internes) primaires causés par une commotion cérébrale et le syndrome post-commotionnel. Ces nouvelles connaissances et la compréhension de ce qui se passe dans le cerveau nous permettent également de mieux comprendre pourquoi de nombreuses personnes souffrant d'une commotion cérébrale ou d'un syndrome post-commotionnel présentent un spectre aussi large et complexe de symptômes invalidants et une qualité de vie réduite.   

Au Brain Camp, nous reconnaissons donc la nécessité d'un examen fonctionnel large et complet du cerveau et du système nerveux afin d'identifier les parties du cerveau et du système nerveux qui ont besoin d'être rééduquées. Cet examen comprend des tests d'équilibre et de coordination, de réactivité physique et cognitive, de contrôle de la motricité fine, de mouvements oculaires volontaires et de perception par le cerveau des mouvements du cou, du dos, des bras et des jambes.

Nous mettons l'accent sur plusieurs tests, mais l'un des plus importants est la vidéo-nystagmographie informatisée, qui mesure le contrôle de la motricité fine sur les mouvements oculaires volontaires. La raison pour laquelle nous insistons tant sur ces tests est que la recherche montre que les troubles du contrôle de la motricité fine et de la coordination des mouvements oculaires volontaires peuvent être l'une des principales raisons pour lesquelles les enfants et les adultes atteints du syndrome post-commotionnel souffrent de fatigue et de brouillard cérébral, de difficultés de lecture et de concentration, de difficultés de traitement et de filtrage des impressions visuelles et d'une tolérance réduite à l'activité physique.  

Il ya un espoir d'amélioration

Même si vous souffrez de symptômes dus au syndrome post-commotionnel depuis plusieurs années et que vous n'avez pas répondu aux traitements précédents, des recherches récentes montrent qu'il existe un espoir de réduire l'intensité des symptômes et d'améliorer la qualité de vie avec l'aide d'une rééducation neurologique adaptée. Au Brain Camp, Kim Tore Johansen et son équipe ont une longue et vaste expérience des patients de tous âges atteints du syndrome post-commotionnel et feront tout leur possible pour vous aider à améliorer votre vie quotidienne.     

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