Au niveau du cortex moteur chaque partie du corps est représentée en proportion de ses capacités motrices. On parle ainsi de l’organisation somatotopique du cortex moteur : l’Homonculus moteur.
La commande motrice volontaire part donc du cortex moteur pour se rendre dans la moelle épinière, là où se trouvent les motoneurones commandant les muscles. Les neurones partent donc du cortex moteur puis cheminent d’abord dans la substance blanche à travers le tronc cérébral avant de gagner le bulbe rachidien. A ce niveau on observe une décussation motrice, c’est-à-dire que les fibres nerveuses vont changer de côté. Ainsi, les messages nerveux partant du cortex moteur droit vont contrôler la motricité des organes situés du côté gauche du corps et vice-versa. Enfin, les messages nerveux gagnent la substance grise de la moelle épinière. C’est dans la corne ventrale de la substance grise que les neurones issus du cortex moteur vont établir des synapses avec les motoneurones médullaires. A ce niveau, il y a stimulation du /motoneurone alpha qui commande le muscle fléchisseur du pied. Il s’ensuit la naissance et la propagation d’un message nerveux moteur qui va déclencher la contraction du muscle fléchisseur du pied. Simultanément, dans la moelle épinière, le message nerveux en provenance du cortex moteur va aussi stimuler un interneurone qui va inhiber le fonctionnement du motoneurone commandant le muscle extenseur. En l’absence de message nerveux en direction du muscle extenseur, ce dernier va se décontracter. La contraction du muscle fléchisseur associée au relâchement simultané du muscle antagoniste extenseur va entraîner le mouvement de flexion volontaire du pied.
Dans un deuxième temps, nous allons montrer l’inhibition volontaire du réflexe myotatique achilléen. On rappelle dans un premier temps la boucle réflexe impliquée dans le réflexe achilléen d’extension du pied qui a fait l’objet d’une séquence vidéo précédente. Dans le muscle extenseur se trouve le fuseau neuromusculaire, un récepteur sensoriel sensible à l’étirement et qui est relié à la moelle épinière par un neurone sensitif. L’activation du fuseau neuromusculaire déclenche la naissance et la propagation d’un message nerveux sensitif qui va stimuler le motoneurone commandant le muscle extenseur. Il s’ensuit la naissance et la propagation d’un message nerveux moteur responsable de la contraction du muscle extenseur à l’origine de l’extension réflexe du pied.
La commande motrice volontaire venant du cortex moteur va stimuler comme on l’a vu précédemment le motoneurone du fléchisseur entrainant la naissance et la propagation d’un message nerveux moteur à l’origine de la contraction volontaire du muscle fléchisseur. Mais dans le même temps, dans la moelle épinière, le message nerveux en provenance du cortex moteur va aussi stimuler comme on l’a vu précédemment un interneurone inhibiteur qui va diminuer voire stopper totalement l’activité du motoneurone contrôlant le muscle extenseur.
La synapse neuromusculaire permet au message nerveux moteur de déclencher la contraction des fibres musculaires. Cette jonction neuromusculaire est qualifiée de plaque motrice dans la mesure où c’est à ce niveau que va être déclenchée la contraction. La jonction neuromusculaire s’établit entre un neurone présynaptique qui est le motoneurone alpha et la fibre musculaire. Le bouton synaptique contient un ensemble de vésicules remplies de neurotransmetteurs. S’agissant d’une synapse neuromusculaire, les neurotransmetteurs sont des molécules d’acétylcholine. De l’autre côté de la fente synaptique, on trouve des récepteurs postsynaptiques au neurotransmetteurs localisés dans la membrane de la cellule musculaire.
Le message nerveux qui s’est propagé le long du motoneurone est constitué d’un train de potentiels d’actions dont la fréquence dépend de l’intensité du stimulus. L’arrivé du message nerveux au niveau du bouton synaptique déclenche le déplacement des vésicules synaptiques vers la membrane présynaptique puis leur fusion avec elle afin de s’ouvrir dans l’espace synaptique. Il s’ensuit une libération des neurotransmetteurs au cours d’un processus d’exocytose. L’acétylcholine ainsi libérée dans l’espace synaptique va se fixer aux récepteurs de la cellule musculaire. Ce complexe entre les récepteurs et les neurotransmetteurs déclenche la formation de potentiels d’actions musculaires et leur propagation dans les tubules transverses. Ces derniers sont reliés au réticulum sarcoplasmique contenant des réserves de calcium. L’arrivée des potentiels d’actions musculaires entraîne la libération de calcium dans la fibre musculaire ce qui va déclencher la contraction par interactions avec les myofilaments.