Putamen: Caractéristiques, fonctions et maladies connexes

Le putamen est un rétrécissement du cerveau qui se situe juste dans la région médiane du cerveau. Avec le noyau caudé, il forme une région sous-corticale du cerveau antérieur appelée striatum.

D'autre part, le putamen forme une autre structure importante de l'encéphale. Avec le globe pâle, il constitue le noyau extraventriculaire du striatum ou noyau lenticulaire.

Ainsi, le putamen est l’un des trois principaux noyaux des noyaux gris centraux du cerveau et, en même temps, il forme deux structures secondaires par l’union de deux noyaux différents.

Au niveau fonctionnel, il se distingue principalement par sa participation au contrôle moteur du corps. Plus précisément, il semble être particulièrement impliqué dans l'exécution de mouvements volontaires spécifiques.

Caractéristiques du putamen

Le putamen est une structure cérébrale située en plein centre du cerveau. La connexion qu'il établit avec le noyau caudé constitue le corps strié, alors que son union avec le globe pâle donne naissance au noyau lenticulaire.

Étymologiquement, le mot putamen vient du latin et fait référence à quelque chose qui tombe quand on le taille. Plus précisément, le terme putamen vient de "putare" qui signifie pruneau.

Il se distingue comme l'un des principaux noyaux des noyaux gris centraux du cerveau. Ces ganglions forment un groupe de masses de matière grise situées entre les voies ascendante et descendante de la substance blanche du cerveau.

Ainsi, le putamen est une petite région faisant référence au télencéphale, la structure cérébrale la plus supérieure du cerveau. Cette région est principalement responsable du contrôle moteur du corps, mais des recherches récentes ont trait à d'autres types de fonctions.

Il est postulé que le fonctionnement du putamen, associé à la connexion qu'il établit avec d'autres noyaux du striatum, pourrait jouer un rôle important dans des processus tels que l'apprentissage ou la régulation émotionnelle.

Circuit de putamen

Le circuit putamen est un chemin moteur qui appartient aux noyaux basaux. Il détermine une série de connexions établies par le putamen, qui semblent jouer un rôle particulièrement important dans l'exécution de mouvements appris.

En fait, ce circuit putamen est également appelé circuit moteur car il en résulte le système de connexion neuronale responsable des programmes moteurs en fonction du contexte.

Cependant, ce circuit ne commence pas dans le putamen, mais dans le cortex cérébral. Plus précisément, il a ses débuts dans les régions pré-motrices, complémentaires, motrices primaires et somato-sensorielles du cortex cérébral.

Ces structures supérieures projettent des fibres nerveuses glutamatergiques dans le putamen et établissent donc une connexion avec ledit noyau du striatum. Cette projection de fibres s’effectue par deux voies principales: la voie directe et la voie indirecte.

Le chemin direct du circuit se termine dans le globe pâle interne et la substance noire réticulaire. Ces structures projettent des fibres nerveuses dans le thalamus et renvoient les informations au cortex, formant une boucle de rétroaction.

De manière indirecte, le putamen envoie des informations à la pâle externe et cette structure est chargée de projeter les fibres vers le noyau sous-thalamique. Par la suite, le noyau sous-thalamique se projette vers la substance pâle interne et la substance noire réticulaire. Enfin, les informations sont renvoyées par le thalamus.

Opération

Le putamen est caractérisé en présentant une activité de rétroaction avec le cortex cérébral. Autrement dit, il collecte des informations relatives à ces structures cérébrales puis les renvoie.

Cependant, cette connexion n'est pas faite directement mais projette les fibres nerveuses dans d'autres structures avant qu'elles n'atteignent le cortex moteur. De même, lorsque le cortex cérébral se projette sur le putamen, l'information passe auparavant par d'autres régions du cerveau.

En ce sens, par le biais de la voie directe, le putamen se connecte au cortex cérébral par le globe pâle interne, le thalamus et la substance noire réticulaire. De manière indirecte, il en fait de même à travers le noyau sous-thalamique, la pâle interne et la substance réticulaire noire.

Les deux voies de connexion fonctionnent en parallèle et s'opposent. En d'autres termes, l'activation de la voie directe réduit la fonction inhibitrice de la pâle interne et de la substance noire réticulée au thalamus, qui est désinhibée et envoie des informations plus intéressantes au cortex.

D'autre part, l'activation de la voie indirecte augmente l'activité du noyau sous-thalamique et, par conséquent, la sortie inhibitrice de la substance interne pâle et de la substance noire réticulaire. Dans ce cas, l'activité du thalamus est diminuée et moins d'informations sont envoyées au cortex.

Fonctions

Le putamen a trois fonctions principales: le contrôle du mouvement, l'apprentissage par renforcement et la régulation des sentiments d'amour et de haine. Alors que les deux premières activités sont hautement mises en évidence, la troisième n’est actuellement qu’une hypothèse.

En ce qui concerne le mouvement, le putamen ne constitue pas une structure spécialisée dans les fonctions motrices. Cependant, la relation étroite qu’il entretient avec d’autres régions, telles que le noyau caudé ou accumbens, lui permet de participer à ce type d’activités.

Par ailleurs, de nombreuses études ont montré que le putamen est une structure qui joue un rôle important dans différents types d’apprentissage. Les principales sont l'apprentissage par renforcement et l'apprentissage des catégories.

Enfin, une étude récente réalisée par le laboratoire de neurobiologie de l’Université de Londres postule que le putamen participe à la régulation et au développement des sentiments d’amour et de haine.

Maladies associées

Le putamen semble être une structure cérébrale impliquée dans un grand nombre de pathologies. Parmi toutes, la maladie de Parkinson est la plus associée à son fonctionnement.

De même, d'autres altérations telles que des troubles cognitifs causés par la maladie d'Alzheimer, la maladie de Huntington, la démence à corps de Lewy, la schizophrénie, la dépression, le syndrome de Tourette ou le TDAH pourraient également, dans certains cas, être associées. avec le fonctionnement de cette structure cérébrale.