L'examen neurologique est un outil d'évaluation clinique permettant de déterminer l'étendue de la fonction du système nerveux. Il est divisé en cinq sections principales, chacune traitant d'une région spécifique du SNC. L'examen de l'état mental concerne le cerveau et évalue les fonctions supérieures telles que la mémoire, le langage et l'émotion. L'examen des nerfs crâniens teste les fonctions de tous les nerfs crâniens et, par conséquent, leurs connexions au SNC via le prosencéphale et le tronc cérébral. Les examens sensoriel et moteur évaluent ces fonctions en relation avec la moelle épinière, ainsi que la combinaison des fonctions dans les réflexes spinaux. L'examen de la coordination cible la fonction cérébelleuse dans les mouvements coordonnés, y compris les fonctions associées à la démarche.

Les lésions et les maladies du système nerveux entraînent une perte de fonction. La localisation de la lésion correspondra à la perte fonctionnelle, comme le suggère le principe de localisation des fonctions. L'examen neurologique permet au clinicien de déterminer où la lésion s'est produite sur la base de la fonction perdue. Les lésions dues à des blessures aiguës telles que les accidents vasculaires cérébraux peuvent entraîner la perte de fonctions spécifiques, tandis que des effets plus larges dans les infections ou les troubles du développement peuvent entraîner des pertes générales sur toute une section de l'examen neurologique.

Le cerveau, en particulier le cortex cérébral, est le siège d'importantes fonctions cognitives qui sont au centre de l'examen de l'état mental. La régionalisation du cortex, initialement décrite sur la base de preuves anatomiques de cytoarchitecture, révèle la distribution de zones fonctionnellement distinctes. Les régions corticales peuvent être décrites comme des aires sensorielles ou motrices primaires, des aires associatives ou des aires d'intégration multimodales. Les fonctions attribuées à ces régions incluent l'attention, la mémoire, le langage, la parole, la sensation, le jugement et le raisonnement abstrait.

L'examen de l'état mental aborde ces capacités cognitives à travers une série de sous-tests conçus pour susciter des comportements particuliers attribués à ces fonctions. La perte de fonction neurologique peut illustrer la localisation des lésions au cerveau. Les fonctions de mémoire sont attribuées au lobe temporal, en particulier aux structures du lobe temporal médial connues sous le nom d'hippocampe et d'amygdale, ainsi qu'au cortex adjacent. La preuve de l'importance de ces structures provient des effets secondaires d'une lobectomie temporale bilatérale qui ont été étudiés en détail chez le patient HM.

Les pertes de fonctions du langage et de la parole, connues sous le nom d'aphasies, sont associées à des lésions des importantes aires d'intégration de l'hémisphère gauche, connues sous le nom d'aires de Broca ou de Wernicke, ainsi qu'aux connexions de la substance blanche entre elles. Différents types d'aphasie sont nommés d'après les structures particulières qui sont endommagées. L'évaluation des fonctions du sensorium inclut la praxie et la gnosie. Les sous-tests liés à ces fonctions dépendent de l'intégration multimodale, ainsi que du traitement dépendant du langage.

Le cortex préfrontal contient des structures importantes pour la planification, le jugement, le raisonnement et la mémoire de travail. Les lésions de ces zones peuvent entraîner des changements de personnalité, d'humeur et de comportement. Le célèbre cas de Phineas Gage suggère un rôle de ce cortex dans la personnalité, tout comme la pratique dépassée de la lobectomie préfrontale.

Les nerfs crâniens peuvent être séparés en quatre groupes principaux associés aux sous-tests de l'examen des nerfs crâniens. Premièrement, les nerfs sensoriels, puis les nerfs qui contrôlent le mouvement des yeux, les nerfs de la cavité orale et du pharynx supérieur, et le nerf qui contrôle les mouvements du cou.

Les nerfs olfactif, optique et vestibulocochléaire sont des nerfs strictement sensoriels pour l'odorat, la vue, l'équilibre et l'ouïe, tandis que les nerfs trijumeau, facial et glossopharyngien transportent la somatosensation du visage et le goût — séparé entre les deux tiers antérieurs de la langue et le tiers postérieur. Les sens spécialisés sont testés en présentant les stimuli particuliers à chaque organe récepteur. Les sens généraux peuvent être testés par la discrimination sensorielle du toucher par rapport aux stimuli douloureux.

Les nerfs oculomoteur, trochléaire et abducens contrôlent les muscles extraoculaires et sont connectés par le fascicule longitudinal médial pour coordonner le regard. Tester le regard conjugué est aussi simple que de demander au patient de suivre une cible visuelle, comme la pointe d'un stylo, à travers le champ visuel, en terminant par une approche vers le visage pour tester la convergence et l'accommodation. Avec les fonctions vestibulaires du huitième nerf, le réflexe vestibulo-oculaire stabilise le regard pendant les mouvements de la tête en coordonnant les sensations d'équilibre avec les systèmes de mouvement des yeux.

Le nerf trijumeau contrôle les muscles de la mastication, qui sont testés pour les réflexes d'étirement. Les fonctions motrices du nerf facial sont généralement évidentes si les expressions faciales sont compromises, mais peuvent être testées en demandant au patient de lever les sourcils, de sourire et de froncer les sourcils. Les mouvements de la langue, du palais mou ou du pharynx supérieur peuvent être observés directement pendant que le patient déglutit, pendant que le réflexe nauséeux est déclenché, ou pendant que le patient prononce des sons consonantiques répétitifs. Le contrôle moteur du réflexe nauséeux est largement contrôlé par des fibres du nerf vague et constitue un test de ce nerf car les fonctions parasympathiques de ce nerf sont impliquées dans la régulation viscérale, comme la régulation du rythme cardiaque et de la digestion.

Le mouvement de la tête et du cou utilisant les muscles sterno-cléido-mastoïdien et trapèze est contrôlé par le nerf accessoire. La flexion du cou et le test de force de ces muscles passent en revue la fonction de ce nerf.

Les examens sensoriel et moteur évaluent la fonction liée à la moelle épinière et aux nerfs qui y sont connectés. Les fonctions sensorielles sont associées aux régions dorsales de la moelle épinière, tandis que la fonction motrice est associée au côté ventral. La localisation des lésions de la moelle épinière est liée aux évaluations des projections périphériques cartographiées sur les dermatomes.

Les tests sensoriels abordent les diverses sous-modalités des sens somatiques : toucher, température, vibration, douleur et proprioception. Les résultats des sous-tests peuvent indiquer un traumatisme dans la substance grise de la moelle épinière, la substance blanche, ou même dans les connexions au cortex cérébral.

Les tests moteurs se concentrent sur la fonction des muscles et les connexions de la voie motrice descendante. Le tonus musculaire et la force sont testés pour les extrémités supérieures et inférieures. L'apport aux muscles provient de l'apport cortical descendant des motoneurones supérieurs et de l'innervation directe des motoneurones inférieurs.

Les réflexes peuvent être basés sur une stimulation profonde des tendons ou une stimulation superficielle de la peau. La présence de contractions réflexes aide à différencier les troubles moteurs entre les motoneurones supérieurs et inférieurs. Les signes spécifiques associés aux troubles moteurs peuvent établir davantage la différence, en fonction du type de paralysie, de l'état du tonus musculaire et d'indicateurs spécifiques tels que la déviation en pronation ou le signe de Babinski.

Le cervelet est une partie importante de la fonction motrice du système nerveux. Il joue apparemment un rôle dans l'apprentissage procédural, ce qui inclurait des compétences motrices telles que faire du vélo ou lancer un ballon de football. La base de ces rôles est probablement liée au rôle que le cervelet joue en tant que comparateur pour le mouvement volontaire.

Les commandes motrices des hémisphères cérébraux voyagent le long de la voie corticospinale, qui traverse le pont. Des branches collatérales de ces fibres établissent des synapses sur des neurones du pont, qui se projettent ensuite dans le cortex cérébelleux via les pédoncules cérébelleux moyens. Le retour sensoriel ascendant, entrant par les pédoncules cérébelleux inférieurs, fournit des informations sur la performance motrice. Le cortex cérébelleux compare la commande à la performance réelle et peut ajuster l'entrée descendante pour compenser toute inadéquation. La sortie des noyaux cérébelleux profonds se projette à travers les pédoncules cérébelleux supérieurs pour initier des signaux descendants du noyau rouge vers la moelle épinière.

Le rôle principal du cervelet en relation avec la moelle épinière est via le spinocervelet ; il contrôle la posture et la démarche avec un apport significatif du système vestibulaire. Les déficits de la fonction cérébelleuse entraînent des ataxies, ou un type spécifique de trouble du mouvement. La cause profonde de l'ataxie peut être l'apport sensoriel — soit l'apport proprioceptif de la moelle épinière, soit l'apport d'équilibre du système vestibulaire, soit une lésion directe du cervelet par un accident vasculaire cérébral (AVC), un traumatisme, des facteurs héréditaires ou des toxines.