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Le thalamus. Localisation, fonctions, noyaux et troubles associés.

Le thalamus est situé dans le noyau du diencéphale, qui est une partie du cerveau antérieur contenant également l’hypothalamus, l’épithalamus et le sous-thalamus.

Le thalamus est souvent décrit comme la station de relais du cerveau, car la plupart des informations qui atteignent le cortex cérébral s’arrêtent d’abord dans le thalamus avant d’être envoyées à leur destination.

Tous nos sens, à l’exception de l’odorat, passent par le thalamus avant d’être dirigés vers d’autres zones du cerveau pour y être traités.

Il existe deux thalamis, un dans chaque hémisphère du cerveau. Ils se situent au-dessus du tronc cérébral et du mésencéphale, permettant aux connexions des fibres nerveuses d’atteindre le cortex cérébral dans toutes les directions.

Cette structure cérébrale est capable de relayer et d’intégrer une variété de signaux moteurs et sensoriels entre les centres supérieurs du cerveau et les périphéries.

Le thalamus est principalement constitué de matière grise, mais il est également entouré de deux couches de matière blanche. Il est d’apparence ovale, presque ovoïde, avec deux protubérances à la surface.

L’un d’eux est connu sous le nom de corps géniculés médians, qui sont importants pour le traitement des informations auditives. L’autre est constituée par les corps géniculés latéraux, qui sont responsables du traitement des entrées sensorielles visuelles.

Le thalamus est composé de différents types de noyaux, dont chacun a une fonction unique, allant de la transmission de signaux sensoriels et moteurs à la régulation de la conscience et de la vigilance.

Comme le thalamus est fortement impliqué dans la transmission des informations entre le cortex et le tronc cérébral, ainsi qu’au sein de différentes structures corticales, il contribue à de nombreux processus cérébraux.

Bien que l’on ait historiquement pensé qu’il n’était impliqué que dans la transmission sensorielle dans les systèmes visuel, auditif, somatosensoriel et gustatif, on a découvert qu’il était impliqué dans de nombreuses autres fonctions.

Certaines des fonctions associées sont énumérées ci-dessous :

  • Contribution à la perception
  • Transmission d’informations sur le moteur
  • Transmission des informations sensorielles
  • Rôle dans la mémoire
  • Vigilance et attention
  • Conscience et conscience
  • Rôle dans la cognition
  • Des connexions avec des structures telles que l’hippocampe et d’autres parties du système limbique suggèrent que le thalamus joue un rôle dans la mémoire, en particulier la mémoire épisodique, ainsi que dans l’apprentissage et les émotions.

On pense également que le thalamus est impliqué dans la régulation du sommeil, de l’éveil et de l’éveil. Le thalamus filtre les informations entre le cerveau et le corps.

Chaque fonction sensorielle, à l’exception de l’olfaction (sens de l’odorat), possède un noyau thalamique qui reçoit, traite et transmet les informations aux zones associées du cortex cérébral.

En général, les connexions entre les organes sensoriels du corps et le thalamus sont contralatérales, c’est-à-dire qu’elles communiquent avec le côté opposé du corps.

Alors que les connexions entre le thalamus et le cortex cérébral sont ipsilatérales, c’est-à-dire qu’elles communiquent du même côté du cerveau.

Les noyaux thalamiques

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Le thalamus est constitué d’une série de noyaux, tous responsables de la transmission de différents signaux sensoriels.

Les noyaux sont à la fois de nature excitatrice et inhibitrice et reçoivent des informations sensorielles ou motrices du corps. Ils transmettent les informations sélectionnées au cortex cérébral par le biais de fibres nerveuses.

Certains des principaux groupes de noyaux du thalamus et leurs fonctions sont décrits ci-dessous :

Noyau latéral postérieur

Le noyau latéral postérieur serait impliqué dans l’intégration des informations sensorielles et leur association avec les fonctions cognitives. Parmi ses autres fonctions, il est capable de déterminer quels sont les stimuli visuels les plus saillants et quels sont les comportements guidés visuellement.

Nucleus pulvinaris

On pense que le noyau pulvinaire est impliqué dans le traitement des stimuli visuels et présente une forte connectivité avec le cortex visuel.

Le noyau pulvinaire se projette vers l’amygdale et le striatum (une zone impliquée dans la prise de décision, le renforcement et la motivation).

Aide à transmettre des informations visuelles pour guider des mouvements précis, ainsi qu’à transmettre des informations visuelles à l’amygdale.

Nucleus reticularis

Le noyau réticulaire forme un feuillet qui constitue la couverture externe du thalamus et peut influencer l’activité d’autres noyaux au sein du thalamus.

Il reçoit des informations du cortex cérébral et des noyaux thalamiques dorsaux.

C’est le seul noyau du thalamus qui ne se projette pas vers le cortex cérébral, mais qui module les informations provenant d’autres noyaux du thalamus.

Noyau antérieur

Les chercheurs pensent que le noyau antérieur est impliqué dans la mémoire en raison de sa connectivité étendue avec l’hippocampe.

Il est également connecté au tractus mammillothalamique (du noyau des corps mammillaires à l’hypothalamus) et au gyrus cingulaire (impliqué dans le traitement des émotions et la régulation du comportement).

Ces zones étant liées au système limbique, elles sont impliquées dans l’organisation de la mémoire et des émotions. Le noyau antérieur reçoit essentiellement des informations du système limbique et se projette vers le gyrus cingulaire.

Noyau dorso-médian

Le noyau dorsomédial est impliqué dans le comportement émotionnel et la mémoire.

Ce noyau transmet les informations de l’amygdale et du cortex olfactif, qui se projettent ensuite dans le cortex préfrontal et le système limbique, et les transmettent à leur tour au cortex d’association préfrontal.

Le noyau dorsomédial joue donc un rôle important dans l’attention, l’organisation, la planification et la pensée cognitive supérieure.

Noyau ventral postéromédial et postérolatéral

Tous deux agissent comme des noyaux relais qui envoient des informations somatosensorielles au cortex somatosensoriel, une région qui reçoit et traite les informations sensorielles sur le corps.

En outre, le noyau ventral postéromédial reçoit des informations sensorielles du nerf trijumeau concernant le visage.

Géniculé latéral et médian

Ces noyaux sont importants pour la transmission des informations auditives et visuelles, respectivement. Le noyau géniculé latéral reçoit les informations visuelles des rétines des yeux, qui sont projetées vers le cortex visuel du lobe occipital.

Le noyau géniculé médian reçoit les informations auditives du colliculus inférieur (une partie du mésencéphale qui est le principal centre auditif) et les projette vers le cortex auditif primaire situé dans le lobe temporal.

Noyaux ventral antérieur et ventrolatéral

Ces deux noyaux sont les noyaux de relais moteurs, recevant des entrées du cervelet et des ganglions de la base.

On pense qu’ils sont impliqués dans les fonctions motrices et tous deux ont des voies menant à la substantia nigra, au cortex prémoteur, à la formation réticulaire et au striatum.

Le thalamus est principalement alimenté en sang par l’artère cérébrale postérieure. Des branches contributives de l’artère communicante postérieure alimentent également le thalamus après avoir traversé la substance perforée postérieure.

Ces artères proviennent du système artériel vertébrobasilaire, qui s’anastomose indirectement avec l’artère carotide par le cercle de Willis.

En raison de la localisation du thalamus, toute lésion ou insulte de l’organe aura des répercussions sur les structures adjacentes.

Par exemple, un néoplasme dans la partie antérieure du thalamus peut obstruer le foramen interventriculaire de Monro. Un néoplasme similaire dans le thalamus postéromédial peut obstruer le troisième ventricule et, surtout, l’aqueduc cérébral de Sylvius.

Dans les deux cas, non seulement les fonctions respectives du thalamus seraient compromises, mais le patient pourrait développer une hydrocéphalie non communicante.

Cependant, la plupart des lésions du thalamus sont de nature ischémique. La cause de l’ischémie peut être iatrogène (provoquée au cours d’une procédure thérapeutique) ou due à un compromis vasculaire (thrombotique ou hémorragique). Si cette lésion touche les noyaux VPM ou VPL, toutes les entrées sensorielles controlatérales seraient perdues.

Les accidents vasculaires de ce thalamus peuvent également produire une choréoathétose ataxique (mouvements non coordonnés et involontaires). En outre, le thalamus est intrinsèquement impliqué dans la transmission de la douleur au cortex cérébral. C’est important, car la cautérisation chirurgicale de ces fibres peut être utilisée pour soulager l’immense douleur des patients atteints de cancer en phase terminale.

Un phénomène connu sous le nom de douleur thalamique – où le thalamus réagit de manière excessive aux impulsions de douleur provenant du côté controlatéral – a été observé après un infarctus thalamique.

Comme le thalamus agit comme une station de relais à partir de laquelle il envoie des entrées à de nombreuses structures cérébrales et en reçoit des sorties, les lésions de cette zone peuvent affecter de nombreuses fonctions cérébrales.

Voici une liste de symptômes qui peuvent être associés à une atteinte du thalamus :

  • Amnesia
  • Aphasie
  • Difficultés d’attention
  • Difficultés de mouvement
  • Déficience posturale
  • Douleur chronique
  • Somnolence
  • Perte de vigilance et d’activation
  • Altération du traitement des informations sensorielles
  • Apathie

Le thalamus jouant un rôle clé dans la régulation du sommeil et de l’éveil, les lésions de cette zone ont été impliquées dans les troubles liés à la conscience, ainsi que dans l’état comateux des individus.

Le thalamus jouant un rôle important dans la génération des rythmes thalamocorticaux normaux du sommeil, des troubles du sommeil peuvent résulter de son endommagement, comme l’insomnie.

Les déficiences du langage dues à une lésion du thalamus, connues sous le nom d’aphasie thalamique, peuvent entraîner des difficultés lexicales et sémantiques. Elle peut également entraîner une paraphasie verbale, qui est un trouble de la parole, se présentant sous la forme de mots désorganisés ou de discours dénués de sens.

Les troubles du thalamus peuvent également se manifester par des pertes sensorielles, des troubles du mouvement, des syndromes douloureux et des troubles visuels. L’accident vasculaire cérébral est une cause fréquente de nombreux troubles du thalamus.

Le syndrome douloureux thalamique peut survenir en cas de perturbation de l’une des voies du thalamus affectant la sensation de température après un accident vasculaire cérébral. Cela peut entraîner des picotements ou des brûlures, ainsi qu’une gêne lors des changements de température.

Des mois après avoir subi un accident vasculaire cérébral thalamique, cela peut entraîner des douleurs chroniques graves. Il a également été démontré que les accidents vasculaires cérébraux du thalamus peuvent produire des symptômes de mouvements corporels involontaires non coordonnés en affectant les voies associées aux mouvements moteurs.

On a constaté que les patients atteints de schizophrénie ont un volume thalamique significativement plus faible que ceux qui ne le sont pas.

Il a été suggéré que la réduction de la taille du thalamus était corrélée à un fonctionnement neuropsychologique moins bon et à des déficits spécifiques dans les domaines du langage, de la motricité et des compétences exécutives.

Cela implique que les différences dans la structure thalamique sont significativement liées à certains des symptômes de la schizophrénie. Une autre étude a été menée pour examiner les différences thalamiques chez les personnes atteintes d’autisme.

On a constaté que les hommes autistes présentaient des augmentations plus faibles et plus faibles de la connectivité fonctionnelle avec leur thalamus.

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