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Lobe frontal

Auteur : Chafor Nkemetia Anslem • Examinateur : Arefeh Shahidi
Dernière révision : 10 octobre 2024
Temps de lecture : 17 minutes

Le lobe frontal est le plus grand lobe du cerveau, occupant environ un tiers de l'hémisphère cérébral. Comme son nom l'indique, le lobe frontal est situé dans la partie antérieure de la cavité crânienne, se conformant à la surface interne de l'os frontal.

Le lobe frontal est séparé du lobe pariétal par un sillon appelé sillon central, et du lobe temporal en inférolatéral par le sillon latéral (scissure de Sylvius). En surface, le lobe frontal contient quatre gyri principaux : le gyrus précentral, le gyrus frontal supérieur, le gyrus frontal moyen et le gyrus frontal inférieur.

Les fonctions du lobe frontal sont nombreuses. Il est associé à des fonctions cognitives supérieures, telles que la prise de décision, la motivation, la résolution de problèmes, la planification et l'attention. Ces fonctions sont principalement assurées par le cortex préfrontal du lobe frontal. Il contient également le cortex moteur, responsable de la planification et de la coordination des mouvements volontaires. Enfin, le lobe frontal contient l'aire de Broca, essentielle à la production de la composante motrice de la parole.

Cet article discutera de l'anatomie du lobe frontal du cerveau.

Points clés sur le lobe frontal
Localisation	- Antérieur au lobe pariétal (séparé par le sillon central) - Supérieur et antérieur au lobe temporal (séparé par le sillon latéral = scissure de Sylvius )
Principaux gyri	Gyrus précentral, gyrus frontal supérieur, gyrus frontal moyen et gyrus frontal inférieur
Unités fonctionnelles	Cortex préfrontal (gyrus frontal supérieur, gyrus frontal moyen et gyrus frontal inférieur) Cortex moteur (gyrus précentral) Aire de Broca (partie operculaire et partie triangulaire du gyrus frontal inférieur)
Fonctions	Cortex préfrontal : gestion des fonctions cognitives supérieures telles que la planification, l'organisation,la motivation, la discipline, la résolution de problèmes, la maîtrise de soi et la régulation émotionnelle. Cortex moteur : Contrôle des mouvements volontaires, orientation spatiale Aire de Broca : Production de la parole

Sommaire

Structure et localisation
1. Faces
Gyri du lobe frontal
Vascularisation
Fonctions
Notes cliniques
1. Aphasie de Broca
Sources

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Structure et localisation

Le lobe frontal se trouve en grande partie dans la fosse crânienne antérieure, appuyé sur la plaque orbitaire de l'os frontal. Il occupe un tiers de l'hémisphère cérébral et s'étend de la partie la plus antérieure à la partie inférieure (pôle frontal) en arrière du sillon central, qui le sépare du lobe pariétal.

Postérieur et inférieur au lobe frontal se trouve le lobe temporal, dont il est séparé par le sillon latéral (scissure de Sylvius). Le sillon central délimite la frontière postérieure du lobe frontal, tandis que le sillon latéraldélimite sa frontière inférieure.

Faces

Le lobe frontal présente trois faces corticales : les faces latérales, médianes et inférieures. La convexité de la face latérale présente quatre circonvolutions importantes (gyri), qui sont le gyrus précentral, le gyrus frontal supérieur, le gyrus frontal moyen et le gyrus frontal inférieur.

Sur la face médiane (interhémisphérique), le lobe frontal s'étend jusqu'au sillon cingulaire. De l'arrière vers l'avant, il se compose principalement du lobule paracentral (une extension du lobule précentral et postcentral), et l'extension médiale du gyrus frontal supérieur.

La face inférieure du lobe frontal (ou frontobasal, ou orbital) est la plus petite face corticale, reposant sur le plancher de la fosse crânienne antérieure. La partie médiane de la face inférieure est traversée par le sillon olfactif profond, qui contient le tractus olfactif et le bulbe olfactif. Le sillon olfactif sépare le gyrus droit (un gyrus long et étroit) et les gyri orbitaux. Il y a quatre gyri orbitaires, divisés par le sillon orbitaire en forme de H en gyri orbitaires antérieur et postérieur supérieurement et en gyri orbitaires médial et latéral inférieurement.

Gyri du lobe frontal

Les quatre principaux gyri situés sur la convexité du lobe frontal constituent le gyrus précentral, le gyrus frontal supérieur, le gyrus frontal moyen et le gyrus frontal inférieur.

Gyrus précentral

Le gyrus précentral est la partie la plus postérieure du lobe frontal, situé entre le sillon central postérieur et le sillon précentral antérieur. En bas, il est bordé par le sillon latéral (scissure de Sylvius).

Le gyrus précentral contient le cortex moteur primaire (aire 4 de Brodmann), qui est responsable de l’intégration des signaux provenant de différentes régions du cerveau afin de moduler la fonction motrice : chaque cortex moteur primaire envoie des instructions de mouvement volontaire au côté controlatéral (opposé) du corps.

Le cortex moteur primaire contient des cellules pyramidales, qui sont des types de neurones multipolaires présents dans plusieurs autres régions du cerveau. Une partie du cortex moteur primaire contient des cellules pyramidales géantes caractéristiques appelées cellules de Betz, dont les axones forment les voies corticospinales et corticobulbaires. Les cellules de Betz et leurs axones sont appelés motoneurones supérieurs dans ces voies.

Les neurones pyramidaux et les cellules de Betz sont disposés de manière somatotopique, ce qui signifie que selon l'endroit du gyrus précentral d'où elles proviennent, elles alimentent différentes régions du corps. La cheville et le pied, par exemple, reçoivent des informations de neurones provenant de la partie la plus médiane du gyrus précentral (près du lobule paracentral), tandis que la tête reçoit des informations des neurones provenant de la partie la plus latérale du gyrus précentral.

Les parties du corps contrôlées par chaque partie du cortex moteur sont généralement représentées par l'homoncule moteur, un humain de dessin animé dont les parties du corps sont dessinées à des tailles proportionnelles à l'entrée qu'elles reçoivent de leurs zones correspondantes au sein du cortex moteur (les informations sensorielles reçues du corps par le cortex somatosensoriel sont souvent représentées de manière similaire par l'homoncule sensoriel).

Il n'est donc pas surprenant que les aires motrices de la main et du visage occupent la plus grande partie du gyrus précentral, car ils présentent l'ensemble de mouvements le plus complexe et le plus finement contrôlé.

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En amont du cortex moteur primaire, dans le gyrus précentral, se trouve l'aire prémotrice, ou cortex prémoteur (aire 6 de Brodmann) et le cortex moteur complémentaire. Ces régions du cortex occupent la partie antérieure du gyrus précentral et les parties postérieures des gyri frontaux supérieur, moyen et inférieur. Ces régions reçoivent des informations du cortex sensoriel, du thalamus et des ganglions de la base et jouent donc un rôle important dans l'initiation et l'enchaînement des mouvements.

Gyrus frontal supérieur

Le gyrus frontal supérieur représente environ un tiers du lobe frontal. Il s'étend du gyrus droit en avant au sillon précentral en arrière, qui le sépare du gyrus précentral. Le gyrus frontal supérieur s'étend également sur la face médiane du lobe frontal jusqu'au sillon cingulaire, qui le sépare du gyrus cingulaire antérieur. Latéralement, il est délimité par le sillon frontal supérieur, qui le sépare également du gyrus frontal moyen.

L'aire motrice supplémentaire est située le long de la partie la plus médiane du gyrus frontal supérieur, juste en face du gyrus précentral.

Gyrus frontal moyen

Le gyrus frontal moyen est généralement le plus grand des trois gyri frontaux et se situe entre les sillons frontaux supérieur et inférieur. Le sillon frontal supérieur sépare le gyrus frontal moyen du gyrus frontal supérieur, tandis que le sillon frontal inférieur le sépare du gyrus frontal inférieur.

La partie antérieure du gyrus frontal moyen est occupée par un profond sillon appelé sillon frontal moyen ou le sillon frontal intermédiaire, qui divise cette partie du gyrus en deux parties, l'une dorsale et l'autre ventrale.

Gyrus frontal inférieur

Le gyrus frontal inférieur constitue une grande partie du cortex préfrontal antérolatéral. Il peut être divisé en trois parties :

Pars opercularis (ou partie operculaire) : désigne la partie la plus dorsale, orientée verticalement du gyrus, qui recouvre l'insula (d'où son nom "opercularis" qui signifie "couverture").
Pars triangularis (ou partie triangulaire) : partie moyenne du gyrus ayant une forme triangulaire.
Pars orbitalis (ou partie orbitale) : partie la plus ventrale du gyrus, s'étendant jusqu'au sillon orbitaire latéral.

Dans l'hémisphère dominant (qui est généralement l'hémisphère gauche chez les droitiers), la partie operculaire et la partie triangulaire constituent l'aire du langage de Broca, qui est essentiel pour produire la composante motrice de la parole.

Englobant les parties des gyri frontaux moyens et inférieurs, juste au niveau rostral de la région prémotrice, il existe une zone appelée champs oculaires frontaux (aire de Brodmann 6,8,9), qui est responsable du contrôle volontaire des mouvements oculaires conjugués (horizontaux).

Vascularisation

Le lobe frontal est alimenté par les artères cérébrales antérieures et moyennes, qui sont des branches de l'artère carotide interne. L'artère cérébrale antérieure alimente principalement les faces supérieures et médianes du lobe frontal, tandis que l'artère cérébrale moyenne alimente les faces inférieures et latérales.

Le drainage veineux du lobe frontal est assuré par la veine cérébrale supérieure, qui draine le sang de la partie supérieure du lobe dans le sinus sagittal supérieur, tandis que la partie inférieure du lobe frontal est drainée par les veines cérébrales inférieures, qui se terminent dans les veines cérébrales moyennes superficielles ou le sinus transverse.

Fonctions

D'un point de vue fonctionnel, l'ensemble du cortex frontal du lobe frontal peut être considéré comme le "cortex actif", par opposition au cortex postérieur qui peut être considéré comme le "cortex passif (sensoriel)". Il est considéré comme tel parce que le cortex frontal initie une action quelconque, soit le mouvement volontaire d'un membre, mouvement oculaire, expression verbale ou émotionnelle. Une façon de décrire l'organisation fonctionnelle du cortex frontal est de le diviser en trois zones, chacune ayant une fonction cérébrale spécifique. Il s'agit du cortex préfrontal, du cortex moteur et de l'aire de Broca.

Le cortex préfrontal correspond aux gyri frontaux supérieur, moyen et inférieur du lobe frontal. Il est associé à des fonctions cérébrales supérieures, notamment la prise de décision et la résolution de problèmes, la planification, l'organisation, la motivation, la discipline et la régulation émotionnelle. En englobant tout cela, on peut affirmer que le cortex préfrontal est responsable des fonctions internes, l'action mentale intentionnelle, qui implique la capacité de prédire les conséquences futures qui résultent des actions en cours et de supprimer ainsi les réponses socialement inacceptables. On pense donc que le cortex préfrontal est le principal déterminant de la personnalité, de l'intelligence et des aptitudes sociales d'une personne.

Le cortex moteur correspond au gyrus précentral du lobe frontal. Il est responsable de la planification, du contrôle et de l'exécution de mouvements volontaires. Il implique le cortex moteur primaire, le cortex moteur supplémentaire et le cortex prémoteur.

Le cortex moteur primaire est principalement responsable de la génération d'impulsions neuronales qui voyagent à travers le tractus corticospinal et contrôlent l'exécution du mouvement.
Le cortex moteur supplémentaire serait impliqué dans la planification et l'enchaînement des mouvements, et la coordination des parties du corps impliquées dans le mouvement.
On pense que le cortex prémoteur gère la préparation au mouvement, l'orientation sensorielle du mouvement et l'orientation spatiale du mouvement.

D'autres régions du cerveau, en dehors du cortex cérébral, sont importantes pour la régulation des fonctions motrices : le cervelet, les ganglions de la base, le noyau rouge et les autres noyaux moteurs sous-corticaux.

Enfin, l'aire de Broca englobe la partie operculaire et la partie triangulaire du gyrus frontal inférieur. Il est principalement responsable du langage moteur expressif, qui implique la fluidité verbale, le traitement phonologique, le traitement grammatical et l'attention pendant la parole. Bien que l'aire de Broca soit principalement associée à la production du langage, elle joue également un rôle important dans la compréhension du langage. Des études ont montré qu'il est particulièrement important pour la capacité à utiliser les informations syntaxiques pour déterminer le sens de phrases complexes et ambiguës.

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Notes cliniques

Aphasie de Broca

L'aphasie de Broca, également appelée aphasie non fluente, est un type d'aphasie caractérisé par la perte partielle de la capacité à produire du langage. Elle est causée par une lésion (par exemple un accident vasculaire cérébral) de l'aire de Broca dans le gyrus frontal inférieur de l'hémisphère cérébral dominant. Elle s'accompagne parfois d'une faiblesse ou d'une paralysie du bras et de la jambe du côté droit, en raison de la proximité du gyrus précentral.

L'aphasie de Broca se manifeste par une altération de la production de la parole spontanée et une perte de la structure grammaticale normale. Les symptômes comprennent une élocution laborieuse et guindée, la plupart des phrases se limitant à 4 mots ou moins. En particulier, les mots de liaison, les conjonctions (et, ou, et mais) et l'utilisation des prépositions sont perdus et le discours est réduit à l'utilisation de noms et de verbes, un schéma connu sous le nom de discours télégraphique. Dans l'aphasie de Broca pure, la compréhension de la parole est intacte et les patients sont conscients de ce qu'ils veulent dire, mais ne parviennent pas à s'exprimer de manière compréhensible à d'autres personnes.

Sources

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Références :

Rouvière, H., & Delmas, A. (2002). Anatomie humaine : Descriptive, topographique et fonctionnelle (15e éd., Tomes 1-5). France : Editions Masson.
Kamina, P. (2006). Anatomie Clinique (4e éd., Tomes I-V). France : Editions Maloine.
Moore, K. L., Agur, A. M. R., Dalley, A. F., & Dhem, A. (2011). Anatomie médicale : Aspects fondamentaux et applications cliniques (3e éd.). Belgique : DE BOECK SUP.
Drake, R. L., Vogl, A. W., Mitchell, A., Duparc, F., & Duparc, J. (2020). Gray's Anatomie - Le Manuel pour les étudiants (4e éd.). France : Elsevier Masson.

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Kim Bengochea, Université Regis, Denver

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