Imagerie par Rsonance Magntique Nuclaire IRM

1
Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (IRM)

• Pas de substances radioactives. Basée sur une
  propriété des noyaux des atomes si le noyau
  contient un nombre impair de particules, il
  fonctionne comme un aimant
• L'hydrogène et le phosphore sont des atomes qui
  ont de tels noyaux.
• Quand une substance qui les contient est placée
  dans un champ magnétique, l'axe des noyaux est
  dévié pour s'orienter en conformité avec les
  lignes de force
• Quand le champ cesse, ils reviennent à
  l'orientation initiale ce qui libère de l'énergie
  et cette émission d'énergie peut être
  enregistrée on peut ainsi savoir où l'hydrogène
  est concentré

2
La présence d'hydrogène dans les tissus permet
ainsi de déceler la présence d'une tumeur. Le
phosphore fait partie de l'ATP (adénosine
triphosphate) - qui est la molécule qui fournit
de l'énergie pour tous les processus métaboliques

• Actuellement, on utilise de plus en plus une
  version plus récente de lIRM appelée IRMf ou
  imagerie fonctionnelle par résonance magnétique
• La résolution temporelle de cette méthode est
  beaucoup plus grande que celle de la TEP
  (respectivement, moins d'une seconde et plus
  d'une minute)

3
(No Transcript)
4
IRMf
an experimental volunteer in the fMRI scanner at
the UCD Medical Center. The Ss head is held
steady with the use of a bite bar. Goggles
constructed of non-ferous materials display
visual stimuli so that Ss can perform the
prescribed task while lying vertically inside
scanner
5
Exemple dutilisation sur une patiente devenue
dyslexique phonologique à la suite dun accident
vasculaire dans la région fronto-temporale
gauche(Dyslexie phonologique déficience
sélective dans le décodage qui se manifeste par
une incapacité à lire des pseudo-mots)

• Small et al. (1998) scans IRMf avant et après
  rééducation (réapprentissage des correspondances
  graphème-phonème). Tâche décider si, par ex., la
  phrase écrite Le carré rouge est au-dessus du
  cercle vert correspondait ou non à un dessin
• Avant rééducation activation sélective du gyrus
  angulaire du lobe pariétal inférieur gauche.
  Après réacquisition dune lecture de type
  phonologique, diminution de lactivation
  sélective de cette aire, et plus grande
  activation du gyrus lingual gauche
• gt exemple de réorganisation fonctionnelle
  corticale

6
Mukamel et al. (Science, août 2005)

• Relation entre la réponse hémodynamique (IRMf) et
  lactivité neuronale via lenregistrement de
  lactivité de cellules isolées et de potentiels
  locaux,
• dans le cortex auditif de deux patients
  épileptiques anglophones, au cours dintervention
  chirurgicale et lors de la présentation dun
  extrait de filme (9 minutes)
• 53 neurones dans le gyrus de Heschl
• micro-électrodes intracrâniennes en profondeur

7

• Les décharges neuronales des 30 et 17 neurones,
  respectivement, qui ont montré un comportement
  reproductible ont été moyennées afin détablir
  une réponse hémodynamique IRMf (via une fonction
  gamma) prédite
• Le prédicteur relatif à chaque patient a servi de
  variable indépendante dans une analyse de
  régression linéaire où la variable dépendante
  était la réponse IRMf de sujets en bonne santé
• Corrélation r 0.75

8
Dans quelques cas des divergences importantes
entre les résultats des expériences de brain
mapping et ceux des études sur les effets de
lésions

• Début des années 60 dans une situation de
  traitement linguistique, lhémisphère droit était
  presque aussi activé que le gauche
• Après cent ans daphasiologie, ce résultat
  paraissait incroyable
• Processus linguistiques mais aussi des des images
  mentales, réactions émotionnelles, inférences
  extra-linguistiques, etc.

9
Dautres discordances sont davantage productives

• Exemple les expériences de brain mapping
  montrent de manière consistante limplication du
  cortex préfrontal gauche dans la récupération de
  linformation sémantique, tandis que les études
  sur les effets des lésions montrent que les
  perturbations de la connaissance sémantique sont
  associées à une pathologie temporale et non
  frontale
• Thompson-Schill et al. (1998) les études de
  brain mapping informent sur les aires qui sont
  activées pendant un certain traitement, tandis
  quà partir des études des effets des lésions on
  peut faire des inférences sur les aires
  cérébrales dont lintégrité est nécessaire à ce
  traitement

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La discordance de résultats serait liée au fait
que les études de brain mapping ne mettent pas en
évidence la récupération sémantique en soi, mais
un autre processus associé à cette récupération

• en loccurrence la sélection dune information
  (dans ce cas, sémantique) parmi plusieurs
  informations en compétition
• En effet, la tâche de génération de verbes en
  réponse à un substantif, largement utilisée dans
  les études de brain mapping, est associée à une
  activation sélective du gyrus frontal inférieur
  gauche

11
Thompson-Schill et al. (1998) les patients
commettent beaucoup derreurs dans cette tâche
quand lexigence de sélection de la réponse
appropriée parmi des compétiteurs est grande,
mais pas quand elle est faible

• Le gyrus frontal intervient donc dans le
  composant de sélection mais non dans la
  récupération proprement dite
• Il reste à éclaircir si ce processus dépendant du
  gyrus frontal inférieur gauche est un processus
  général de sélection ou spécifique de
  linformation sémantique
• De toute manière, on sait que le cortex
  préfrontal, dont cette aire fait partie,
  intervient de manière importante dans les
  activités de sélection de linformation

12
Potentiels évoqués cérébrauxLes potentiels
évoqués cérébraux ("Event-Related Potentials" -
ERPs) reflètent l'activité de la masse neuronale
qui génère des champs électriques sur le scalp,
dans une certaine relation temporelle avec la
stimulation ou l'exécution d'un mouvement
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
La technique consiste à coller des électrodes sur
le scalp avec une substance conductrice Avant,
pendant et après (1) l'exposition à un stimulus
ou (2) un mouvement, on enregistre l'activité
électrique comme des différences de potentiel
entre des paires d'électrodes
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Les différences sont échantillonnées plusieurs
centaines de fois par seconde dans chaque canal
d'enregistrement

• Les données prises à des moments identiques par
  rapport à l'événement de référence sont moyennées
  à travers les répétitions de la condition
  expérimentale
• Les moyennes résultantes sont des courbes de
  différences de potentiel en fonction du temps
• On appelle les sommets et les déflexions de la
  courbe des composantes - elles sont supposées
  refléter une activation maximale d'un processus
  particulier

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On distingue entre composantes exogènes et
endogènes

• Les composantes exogènes sont toujours obtenues
  avec un stimulus donné, elles varient
  essentiellement avec les caractéristiques du
  stimulus et tendent à s'observer tôt après le
  stimulus
• Les composantes endogènes tendent à s'observer
  tard et peuvent avoir lieu ou non pour un
  stimulus donné suivant le rôle que ce stimulus
  joue dans l'expérience

18
Les composantes sont libellées d'après (1) leur
polarité (P ou N), (2) le temps d'occurrence le
plus précoce après le stimulus (latence) et (3)
leur localisation sur le scalp

• Exemple P300 - positive, 300 msec de latence
  (composante endogène)
• Cette composante est appelée P300
  traditionnellement, indépendamment de sa latence
  exacte - la dégradation du stimulus peut
  provoquer des augmentations de latence

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Problème on mesure des différences de potentiel
entre chaque fois un endroit sur le scalp et une
position de référence

• Or il n'y a pas de référence idéale, pas de
  voltage unique dans une position. Pour chaque
  électrode il y a autant de voltages différents
  qu'il y a d'électrodes additionnelles
• Ce quon fait cest donc spécifier si le
  potentiel à une électrode A est plus positif ou
  plus négatif qu'à une électrode B à un certain
  moment
• cela permet destimer la quantité de changement
  provoquée par un événement (mais non l'état
  absolu en une zone du cortex)

20
Des techniques plus sophistiquées permettent de
réaliser des sortes de cartes du cortex Elles
spécifient la localisation des valeurs maximales
et minimales d'activité électrique, et la forme
des lignes équipotentielles (un peu comme des
courbes de niveau du potentiel électrique), et ce
indépendamment du point de référence

• Ces représentations, élaborées pour chaque moment
  successif, permettent alors de localiser
  l'activité nerveuse par des changements dans la
  configuration spatiale du champ électrique

21
(No Transcript)
22
Les données électriques peuvent permettre des
suggestions sur le timing relatif et la puissance
des processus mentaux et sur la non-identité des
processus induits par différentes manipulations
expérimentales
23
Par exemple, études sur lencodage, ou la
transformation de lexpérience en mémoire

• Lencodage comprend
• 1. Linterprétation dune entrée sensorielle
• 2. Son intégration avec dautres informations
  permettant lévocation ultérieure
• La dissociation de 1 et 2 est attestée par des
  cas damnésie antérograde (lésion temporale
  bilatérale ou diencéphalique) difficulté de
  rappeler des expériences une fois que les
  représentations actives (en mémoire de travail,
  notamment) ont quitté la conscience

24
Enregistrement de lactivité cérébrale pendant
une expérience détude ou dapprentissage et
mise en relation de ces mesures neurales avec
lévidence comportementale de formation dun
souvenir
25
Karis, Fabiani Donchin (1984) ont constaté que
les ERP observés lors d'une phase d'apprentissage
montrent des différences suivant que le rappel
des items, testé ultérieurement, est correct ou
non

• Le rappel correct fait apparaître des composantes
  positives, lors de l'exposition initiale, qui
  sont de plus grande amplitude que celles
  associées à un rappel incorrect

26
Chez les sujets qui avaient tendance à apprendre
par cur les listes de mots l'effet lié à
l'efficacité du rappel correspondait surtout à
une modulation de la composante P300 au niveau
temporal,

• tandis que chez ceux qui essayaient d'élaborer
  des stratégies d'encodage du matériel l'effet
  était associé à une onde positive plus tardive au
  niveau frontal

27
Cette relation avec le type de mémorisation a été
confirmée dans une autre étude (Fabiani et al.,
1990), dans laquelle les sujets étaient
explicitement invités soit à récapituler par cur
soit à utiliser une stratégie délaboration
28
Paller et Wagner (2002)se sont posés la même
question quels sont les processus neurocognitifs
qui ont un impact sur la destinée mnémonique de
nos expériences, qui influencent le fait quelles
vont être rappelées ou oubliées?Ils ont utilisé
IRMf
29
 paradigme de mémoire subséquente  on
enregistre les réponses neurales à des stimuli et
on teste ultérieurement la mémoire du sujet sur
ces stimuli

• Dm  differential memory  ou activité neurale
  différentielle fondée sur la mémoire (au sens de
  récupération réussie, que ce soit en rappel ou en
  reconnaissance)
• cette activité neurale revêt un caractère
  prédictif

30
IRMf effets Dm dépendant des stimuli (mots ou
visages)

• mots plus grande activité dencodage dans le
  cortex préfrontal (PFC) inférieur, cortex
  fusiforme et dans le lobe temporal médian (MTL)
• en revanche, pour des scènes visuelles complexes
  plus grande activité dencodage dans le MTL
  bilatéral et le PFC inférieur droit

31
Effets Dm plus grands pendant un encodage
sémantique que non-sémantique, par exemple
phonologique (pour lencodage non sémantique,
les régions impliquées pourraient être un
sous-ensemble des autres)

• Dm frontal quand on utilise des stratégies de
  récapitulation par opposition à apprentissage par
  cur

32
Corrélations entre Dm et activation de lamygdale
signalent la récupération épisodique
dexpériences émotionnelles surtout stimuli
négatifs mais pas uniquement

• Lactivation de lamygdale prédit mémoire
  subséquente uniquement pour des scènes qui
  provoquent un éveil émotionnel

33
Autres données sur lapprentissage et la
récupération dinformations en mémoire
34
Dans les tests de rappel libre de listes de mots
sans lien les uns avec les autres, les patients
avec des lésions frontales exhibent une mauvaise
organisation du rappel,

• ce qui se manifeste par le fait qu'ils ne tendent
  pas, en tout cas pas autant que les contrôles, à
  faire des groupements de mots à travers les
  essais successifs
• Lorsque les listes comprennent des mots avec des
  liens sémantiques, ils ne les groupent pas non
  plus autant que les contrôles en fonction de ces
  liens (Gershberg Shimamura, 1991)

35
Les apprentissages préalables ont des effets
négatifs sur les apprentissages ultérieurs, ce
phénomène étant appelé "interférence
proactive Les sujets avec des lésions
frontales présentent une susceptibilité accrue à
cet effet d'interférence.
36
Shimamura et al.étude suivie de test d'une liste
de 12 paires associées du type voleur-crime,
lion-chasseur, etc.

• Dans un paradigme d'apprentissage de paires
  associées AB-AC (dans la deuxième liste chaque
  mot-indice de la première liste était apparié à
  un nouveau mot-cible par ex., voleur-bandit,
  lion-cirque, etc.) on constate une interférence
  proactive
• Bien que les patients frontaux aient appris la
  première liste presque aussi bien que les
  contrôles, ils ont été beaucoup plus mauvais
  lorsqu'ils ont dû ignorer les anciennes
  associations et apprendre les nouvelles

37
La recherche des mots est aussi affectée chez les
cérébro-lésés frontaux

• Janowsky et al. (1989) ont trouvé que les
  patients avec des lésions unilatérales gauches ou
  bilatérales du lobe frontal produisaient moins de
  mots dans des tests de fluence verbale que les
  contrôles (21.5 vs 37.5, respectivement)
• En revanche, les patients avec des lésions
  frontales droites avaient des scores comparables
  aux derniers (40.7)
• Ceux-ci sont cependant affectés lorsque le test
  de fluence est non-verbal, impliquant de produire
  des dessins (Jones-Gotman Milner, 1977)

38
Rochetta (1986) a testé le rappel immédiat et
après délai d'items préalablement classés par les
sujets dans des catégories

• a trouvé que les cérébro-lésés frontaux
  présentaient des mauvais scores
• en particulier les lésés gauches pour le rappel
  des items et les lésés droits pour l'utilisation
  de la structure catégorielle

39
De manière générale, les cérébro-lésés frontaux
ont des difficultés pour produire des items de
manière organisée, par exemple dans le test de
fluence  supermarché  (consiste à indiquer
tous les items achetables auxquels ils puissent
penser)

• Ces déficits de récupération de l'information
  sémantique peuvent être associés à un échec dans
  l'inhibition de l'information non-pertinente

40
Des travaux de Tulving et al. (1994), utilisant
la TEP et la fRMN, ont montré qu'une activation
frontale droite se produit lors de la recherche
explicite d'une information en mémoire

• Une étude électroencéphalographique de Abdullaev
  Posner a montré que, dans une situation où il
  faut produire l'"usage" d'un mot, il y a une
  activation frontale droite au bout de 250 ms,
  coïncidant probablement avec le début du rappel
  explicite du sens du mot

41
C'est le cas aussi lorsqu'on demande au sujet de
produire un usage nouveau, inhabituel (par
exemple, lancer pour un marteau)

• Les associations cognitives inhabituelles, les
  nouvelles pensées (peut-être l'analyse plus
  approfondie du sens que possède le mot dans
  différents contextes) feraient donc intervenir le
  cortex préfrontal droit

42
Il faut cependant tenir compte du fait que le
rappel peut conduire à l'activation de beaucoup
d'autres aires dans le cerveau

• En particulier, des aires postérieures, assez
  distantes du lobe frontal, peuvent intervenir
  dans la récupération d'informations visuelles en
  rapport avec des concepts ou des objets

43
Martin et al. (1995), utilisant la TEP, ont
montré des dissociations très intéressantes Des
objets dessinés au trait noir étaient présentés
aux sujets Ils devaient alors nommer leur
couleur, ou bien une action typiquement associée
à l'objet

• Lorsqu'ils nomment - et donc se rappellent - une
  couleur, une zone d'activation apparaît au niveau
  de la région ventrale du cortex visuel, juste en
  avant de la région impliquée dans la perception
  des couleurs
• S'ils citent une action, la zone activée est
  située juste à côté de celle impliquée dans la
  perception du mouvement

44
Cela suggère que les informations sur les
différents attributs visuels d'un même objet
(couleur, mouvement, etc.) ne sont pas stockées
de façon unifiée en un seul point du cortex

• Au contraire, les connaissances paraissent plutôt
  distribuées dans le cortex cérébral, chaque
  attribut d'un objet étant gardé en mémoire tout
  près de la région responsable de la perception de
  ce même attribut

45
L'apprentissage d'un concept implique donc de
relier des informations stockées dans diverses
régions du cortex

• L'hippocampe, structure située sur la face
  interne des lobes temporaux du cortex et site de
  convergence de tous les types d'informations
  sensorielles, jouerait un rôle crucial pour
  établir ces liens

46
Le cortex préfrontal est aussi activé dans ces
situations d'une manière qui retient les liens
avec l'origine perceptive de l'information

• Courtney et al. (1996) ont montré que le cortex
  préfrontal est activé lors de tâches impliquant
  la mémoire de travail visuel
• Il y a activation de la partie dorsale lorsque
  l'information est de nature spatiale (partie
  dorsale qui est connectée à la voie "dorsale" du
  cortex visuel, intervenant dans la localisation
  des objets) et d'une zone plus ventrale lorsque
  c'est un visage qui doit être mémorisé

47
Ces résultats sont conformes à des données
obtenues chez le singe, à travers
l'enregistrement de réponses de neurones,
montrant que la rétention des positions spatiales
se fait dans la partie dorsale et la rétention de
formes ou de couleurs dans la partie ventrale
48
Comment fonctionne et est sous-tendue la mémoire
de travail?

• Concept et modèle original de la mémoire de
  travail
• Baddeley processus de récapitulation qui
  rafraîchissent linformation dans des buffers
  spécifiques (pour linformation verbale - boucle
  phonologique, spatiale -calepin visuo-spatial,
  épisodique)

49
Jonides et al. (2005) les formes de stockage
utilisées en mémoire de travail sont sous-tendues
par les mêmes aires qui traitent l information
perceptive, et la récapitulation engage le même
réseau cérébral qui contrôle lattention aux
stimuli

• La voie qui traite linformation spatiale est la
  voie dorsale (dans le cortex pariétal) et celle
  qui traite linformation sur lidentité des
  objets est la voie ventrale (lobe temporal) au
  niveau du stockage, données dimagerie
  convergentes (Wager Smith, 2003)

50
Les déficits de mémoire de travail verbale
résultent de lésions postérieures gauches
(Shallice Warrington, 1970) et les déficits de
mémoire de travail spatiale résultent de lésions
postérieures droites (Hanley et al., 1991)Le
cortex postérieur est donc plus important que le
cortex frontal pour le stockage de linformation
en mémoire de travail
51
DEsposito Postle (2001) revue de 11 études de
patients frontaux

• Ne montraient pas de déficit dans les tâches
  dempan verbal et spatial
• Montraient des déficits dans les tâches
  dappariement décalé lorsque lintervalle de
  rétention incluait une stimulation distrayante,
  mais pas lorsquil ny avait pas de distraction
• gt limplication du cortex frontal nest
  important dans le stockage que quand il y a
  interférence pendant la rétention

52
Pendant le stockage il y a récapitulation de la
perception (plus exactement, des produits de la
perception)

• On  rappelle  ces produits sans cesse en
  appliquant sur eux une capacité dattention
• Dans le cortex occipital extrastrié
  lorganisation est topographique (des positions
  adjacentes dans lespace extérieur sont
  représentées dans des aires cérébrales
  adjacentes)
• gt récapituler des représentations stockées
  orienter et réorienter lattention sur les
  positions perçues
• La mémoire de travail fonctionne de manière
  analogue au mécanisme de réorientation de
  lattention

53
Quel est ce mécanisme?

• Kastner Ungerleider (2000) revue détudes de
  lattention sélective à des stimuli visuels gt un
  réseau neuronal qui inclut des régions dans le
  pariétal supérieur et le frontal gt ces régions
  seraient alors impliquées aussi dans la mémoire
  de travail confirmé par les données dimagerie
• Ces régions seraient la source du mécanisme
  dattention spatiale et le site sur lequel
  sexerce son effet serait le cortex strié (où
  serait stockée linformation spatiale)

54
Contribution de la MCT et de la MLT à la courbe
de position sérielle

• Talmi et al. (2005) IRMf, distinguant les aires
  activées par les premiers et les derniers items
• Étude dune liste de mots, présentation dune
  sonde ( probe ), réponse présent / absent dans
  la liste

55
Talmi et al. (2005)

• Le système de mémoire hippocampique dans le lobe
  temporal moyen (LTM) gauche, sétendant de
  lhippocampe au gyrus fusiforme, était plus actif
  pour les premiers items que pour les derniers et
  les contrôles
• La récupération des premiers et des derniers
  items a activé les régions associées avec la MCT
  et la mémoire de travail (cortex frontal et
  pariétal)
• Le pariétal inférieur droit était la seule région
  plus active pour les derniers que pour les
  premiers items (un mécanisme différent
  dappariement?)

56
La métamémoire elle se réfère à la connaissance
qu'a l'individu sur ses propres capacités de
mémoire et sur les stratégies qui peuvent l'aider

• Dans une étude (Janowsky et al., 1989), les
  sujets recevaient 24 phrases à apprendre,
  ensuite, après un délai, ils recevaient un test
  de rappel indicé (chaque phrase était présentée
  sans le dernier mot et il fallait ajouter
  celui-ci)
• En cas d'échec, le sujet devait évaluer son
  sentiment de connaître (feeling-of-knowing - FOK)
  en indiquant sur une échelle à quatre points la
  probabilité de reconnaître le mot si un choix lui
  était offert

57
Les patients avec des lésions frontales ont
montré des déficits dans la précision du FOK même
lorsque leur rappel indicé était normal

• Ces patients ont aussi des difficultés pour faire
  des estimations ou des inférences sur leurs
  expériences quotidiennes (p.ex. quelle est la
  taille moyenne des femmes françaises ?, quel est
  le prix moyen d'un livre ?)
• Le FOK pourrait donc n'être qu'un cas parmi
  d'autres estimations ou évaluations cognitives
  qui sont affectées lors d'une lésion frontale

58
Les patients avec des lésions frontales ont une
grande difficulté pour se rappeler l'ordre exact
des événements, même lorsque la reconnaissance,
voire le rappel sont normaux (cf. notamment Della
Malva et al., 1993)

• Shimamura et al. (1990) les sujets devaient
  rappeler et reconnaître les 15 mots d'une liste,
  et, plus tard, reconstruire l'ordre dans lequel
  les mots avaient été présentés gt détérioration
  significative des cérébro-lésés gauches que pour
  la reconstruction de l'ordre
• Dans une autre expérience où il fallait
  reconstruire l'ordre chronologique de 15
  événements qui ont eu lieu entre 1940 et 1985, un
  patron de résultats semblable a été observé

59
Un autre aspect de la mémoire pour l'information
factuelle concerne l'origine de celle-ci (qui a
donné l'information, où et quand ?)

• Janowsky et al. on a appris aux sujets un
  ensemble de 20 faits fictifs
• Après 6 à 8 jours d'intervalle, ils ont été
  testés sur les 20 faits appris et sur 20 nouveaux
  faits
• Les patients avec des lésion frontale, tout en
  ayant une bonne mémoire du contenu des faits, ont
  montré une amnésie de la source
• Ce phénomène apparaît aussi au cours du
  vieillissement normal (la perte neuronale en
  fonction de l'âge est plus importante dans le
  lobe frontal)

60
Shimamura (1995) a proposé une théorie suivant
laquelle tous ces phénomènes relèvent d'un
déficit des cérébro-lésés frontaux pour inhiber
l'information non-pertinente, pour éviter
l'interférence provenant d'autres informations
stockées et activées en concurrence

• Le cortex préfrontal aurait en effet un rôle
  majeur, celui de contrôler le traitement de
  l'information en réalisant un filtrage dynamique
  et en particulier en inhibant l'activité des
  régions postérieures du cortex
• Plus la recherche et la récupération devraient
  être élargies, plus un tel contrôle inhibiteur
  serait nécessaire

61
Sur la base de cette théorie on peut donc penser
que la multiplicité des déficits qui ont lieu
suite à une lésion frontale

• ne résulte pas du fait que différentes aires des
  lobes frontaux servent des fonctions différentes,
• mais du fait que les différentes aires des lobes
  frontaux sont en train d'inhiber différentes
  régions postérieures du cortex, lesquelles
  servent différentes fonctions cognitives

62
Le déficit serait dû à une difficultédans
l'attention, à inhiber l'information des stimuli
non-pertinents

• dans la mémoire, à inhiber les associations
  préalables
• dans la résolution de problèmes, à inhiber les
  recherches ou les décisions non-pertinentes
• dans la cognition sociale, à inhiber les
  comportements sociaux inappropriés.

63
Les patients confabulateurs

• confabulations faux souvenirs, y compris ceux
  résultant de souvenirs corrects mais attribués à
  un faux contexte ou interprétés de manière
  inappropriée
• Produites soit dans des narrations spontanées et
  fantastiques (spontanées), soit lors dexamens
  cliniques (étude de la mémoire)

64
Processus dont limprécision ou une anomalie
peuvent donner lieu à des confabulations

• Compréhension
• 2. encodage et stockage
• 3. récupération (recherche, activation) et
  vérification

65
Double dissociation

• RW (Delbecq-Derouesné, Beauvois Shallice,
  1990) mauvais en reconnaissance mais normal en
  rappel gt trouble en vérification
• PAD (Dab, Claes, Morais Shallice, 1999)
  mauvaise en rappel libre mais normal en rappel
  indicé et en reconnaissance gt problème sélectif
  de recherche avec vérification préservée

66
Schizophrènes

• déficit disproportionné de mémoire à long terme
  (comparé au déficit intellectuel général),
  surtout en mémoire verbale et impliquant tant la
  mémoire sémantique quépisodique
• Sémantique tâches de fluence, dénomination,
  triage, définition, vérification de phrases, etc.
  
• Episodique rappel et reconnaissance, mais
  déficit plus fort en rappel gt en récupération
  mais aussi avant celle-ci (par ex., lutilisation
  dune stratégie dencodage sémantique permet
  daméliorer la performance, donc indication de
  déficit à lencodage)

67
Possibilité de trouble

• de la compréhension du langage (mais boucle
  articulatoire normale cf. effets de longueur et
  phonologique)
• et/ou des fonctions exécutives (par ex.
  difficultés en alpha span) (mais pas chez tous
  les patients)

68
Nathaniel-James Frith (1996)

• les schizophrènes produisent plus derreurs
  dans le rappel dhistoires que de listes de mots
  (taux normal derreurs dintrusion dans les
  versions libre et indicée du California Verbal
  Learning Test)
• Cette différence nest pas observée chez les
  patients cérébro-lésés, qui font des erreurs
  dintrusion aux deux types de test
  (Delbecq-Derouesné et al., Dab et al.)

69
Daprès Nathaniel-James Frith (1996),

• les éléments confabulatoires présents dans les
  histoires chez les schizophrènes pourraient
  résulter de réorganisation et reconstruction de
  linformation originale,
• tandis que les erreurs chez les patients
  cérébro-lésés proviendraient surtout de
  lintrusion dinformations nouvelles
• Cette idée reste à vérifier.

70
Nathaniel-James Frith (1996)

• 3 types de déficit chez les schizophrènes1.
  Déficits de compréhension verbale
• 2. Déficits dans les processus dencodage
• 3. Déficits dauto-contrôle ( self-monitoring )
  et dinhibition de réponses inappropriées

71
Comparés aux contrôles, les schizophrènes ont
plus de difficultés pour choisir la morale
correcte dune fable parmi 6 possibilités. Donc,
déficit de compréhension.

• Mais le déficit pourrait être spécifique et non
  global la difficulté à distinguer linformation
  plausible de linformation non-plausible ne
  concerne pas les phrases à contenu fonctionnel.
• Relation inverse entre lhabilité à produire des
  auto-corrections et la production de
  confabulations, ce qui suggère un déficit
  dauto-contrôle.
• En particulier déficit dinhibition (Hayling
  test  je colle un timbre sur ... le chat ),
  même chez des patients ne présentant pas ou peu
  de troubles de la pensée.

72
Dab et al. (2004)

• 5 schizophrènes, âgés de 19 à 38 ans, tous
  présentant des QI normaux
• SNK et RNO nont pas montré de déficit des
  fonctions exécutives
• MSP, RNO, LMA et SNK ont produit des
  confabulations (plus derreurs dintrusions que
  les contrôles) dans au moins fable et
  histoireSTO non confabulateur

73
Hypothèse de déficit de la compréhension verbale

• Confirmation dun plus grand nombre derreurs
  pour fable et histoire que pour des listes de
  mots
• difficultés chez tous les patients, mais le choix
  de la morale de la fable était correct chez tous
  sauf RNO(pas de confusion avec la mémoire, vu
  que les sujets avaient le texte devant eux).
• Cependant, problèmes dans les jugements
  vrai-faux, suggérant difficultés de compréhension
  subtils et spécifiques au niveau dinférences.
• Le déficit nest pas dû à une faible connaissance
  du vocabulaire mais à une pauvre connaissance
  sémantique.

74
Hypothèse de déficit de lencodage

• tous ont bénéficié de la présentation
  dindices à lencodage
• (effet particulièrement marqué chez SNK, qui
  montre aussi, par ailleurs, un déficit de
  récupération, car bonne reconnaissance mais
  mauvais rappel libre)
• (remarque PAD, cf. Dab et al., 1999, avait un
  déficit exclusivement de récupération, car
  absence deffet des indices en rappel).

75
Hypothèse de contrôle de la mémoire

• résultats au test de Hayling et à un test AB-AC
  variables selon les sujets
• déficit certain chez RNOLMA au Hayling mais non
  au AB-ACSNK normal
• Conclusion un déficit de contrôle de la mémoire
  nest pas une condition nécessaire de la
  confabulation (confirmant Dab et al., 1999).

76
Ainsi, les profils cognitifs à la base des
confabulations en mémoire sont hétérogènes

• Limplication dun déficit de compréhension
  pourrait être spécifique aux schizophrènes

77
Une toute autre question, mais néanmoins
intéressante dans ce contexte, est le phénomène
des personnalités multiples

• Celui-ci est intéressant du point de vue de la
  mémoire, dans la mesure où l'on peut se poser la
  question de l'accès de chacune des personnalités
  aux souvenirs des autres

78
Schacter (1996) discute le cas d'une femme qui
avait 22 personnalités allant d'une fille de 5
ans à un homme de 45 ans. L'une d'elles, Alice,
de 39 ans, passait beaucoup de temps à lire la
Bible et aimait peindre des motifs religieux.
Bonnie, de 36, s'intéressait beaucoup au
théâtre. Charles, celui de 45 ans, buvait
beaucoup et peignait des animaux sauvages.
Gloria, de 32 ans, peignait des motifs plus
abstraits.
79
Certaines de ces personnalités connaissaient
l'existence des autres, mais beaucoup n'avaient
aucune mémoire des expériences des autres et
n'étaient même pas conscientes de leur existence.

• En effet, lamnésie entre personnalités est la
  règle parmi les cas de dissociation (98 sur 100).
  
• Certains se plaignent de perdre du temps, se
  retrouvant parfois soudainement dans des lieux
  étranges ou dans des situations inattendues et se
  demandant comment ils ont pu s'y trouver.

80
Probablement, des états d'âme et des rôles
différents terminent par recevoir des noms de
personne différents

• Schacter essaya de déterminer si une forme de
  mémoire implicite était accessible par les
  différentes personnalités
• Lorsque Alice voyait une liste de mots tels que
  octopus, assassin, etc., on présentait plus tard
  à Bonnie, qui ne se montrait pas capable de les
  rappeler, un test de complétion de fragments de
  mots
• Résultats performance meilleure pour les mots
  qu'Alice avait vus que pour ceux qu'elle n'avait
  pas vus

81
Cependant, il y avait peu d'indications de
mémoire implicite inter-personnalités lorsque les
tâches impliquaient des matériels sémantiquement
plus complexes tels que des phrases et des
histoires

• L'exposition à des mots indices sémantiquement en
  rapport avec la phrase vue par la personnalité
  préalable ne conduisait pas à des effets de
  facilitation. Les deux personnalités lont sans
  doute interprétée différemment
• Le codage des phrases peut dépendre fortement des
  pensées et des associations de chaque personnalité

82
Étude dun cas de variante de Maladie de
Creutzfeldt-JacobKapur et al. (2001)

• Universitaire, 20 ans, suivi dun stade précoce
  (fin juillet 1998) jusquà lexamen post-mortem
  (en décembre)fin juillet
• difficultés de mémoire, problèmes darticulation
  de la parole changement de personnalité, 2
  épisodes dincontinence urinaire, résultats en
  juin plus faibles que dhabitude, en juillet a dû
  abandonner un job où il devait apprendre des
  procédures dintroduction de données
  informatiques (pas de difficulté lannée
  précédente)dabord irritable et querelleur,
  ensuite indifférent, apathique, en examen
  clinique sourires inappropriés

83
QI présumé 107, QI en juillet 97

• difficultés pour retenir de nouvelles
  informations épisodiques et à récupérer de
  linformation sémantique (par ex., personnes
  célèbres)
• dans les tests de fonctions exécutives
• et aussi en raisonnement verbal, dénomination,
  fluence

84
Neuropathologiepoids du cerveau 1548 g, pas
datrophie, mais

• changements spongiformes en particulier dans la
  matière grise profonde des noyaux de la base et
  du thalamus,
• (2) angiome caverneux dû à une lésion vasculaire
  dans le lobe temporal antérieur droit,
• (3) perte neuronale dans le thalamus dorsal ,
  pulvinar, noyau caudé, putamen, cortex occipital,
  
• et (4) plaques donnant une réaction très positive
  à limmunocytochimie du PrP (accumulation de la
  protéine du prion)

85
Signe précoce difficultés de mémoire (uniquement
dans 6/35 cas étudiés rétrospectivement par Will
et al. 2000)

• les anomalies émotionnelles et psychiatriques
  peuvent masquer des déficits cognitifs précoces
  (réaction aux difficultés cognitives?)
• les lésions thalamiques dorsales affectent
  globalement la mémoire (rappel et reconnaissance)
• fonctions exécutives thalamus, noyau caudé,
  putamen ont des liens avec le lobe frontal

86
Les anomalies dans la conscience de
lactionBlakemore et al. (2002)

• Copie efférente prédit les conséquences
  sensorielles des commandes motrices lorsquon
  exécute des mouvements (modèle danticipation)

87
Ataxie optique (syndrome de Balint) difficulté
(consciente) à prendre des objets que lon peut
voir nettement

• les informations visuelles associées à la forme
  de lobjet ne sont pas traitées de manière
  correcte et donc les commandes motrices
  nécessaires pour réaliser laction sont mal
  informées (mais le mouvement programmé correspond
  à lintention)

88
La main anarchique par ex., gribouillages de
la main indépendants de la volonté (dissociation
entre laction désirée et laction réalisée)

• cest lopposé de lataxie optique, la vue dun
  objet est suffisante pour déclencher le
  mouvement, les effets des indices visuels ne
  peuvent plus être inhibés mais le patient est
  conscient du fait que sa main ne se conforme pas
  à ses intentions elle (la main) ne fait pas ce
  que je veux quelle fasse 

89
Comportement dutilisation

• en cas de lésion frontale, utilisation
  stéréotypée, donc inappropriée dans un contexte
  plus large, dun objet, suite à sa perception.
• Contrairement à la main anarchique, le patient
  na pas conscience de la dissociation entre
  intention et action.
• Rationalisation il la fait parce quil croyait
  que lexpérimentateur voulait quil le fasse.
• Plus précoce, dans le développement dune action,
  que le cas de la main anarchique (ne remarque
  laction quaprès lavoir réalisée).

90
1. Le patient nest pas conscient de ce quil
fait avant de lavoir fait2. Les réponses
inappropriées suggérées par les objets ne sont
pas inhibées
91
Membres fantômesaprès amputation, sensation de
la présence (mais connaissance de son absence)

• réorganisation de la région déafferentée du
  cortex
• fantôme  paralysé  vs.  capacité  de faire
  des mouvements (dépend en général de la situation
  précédant lamputation) cette  capacité  se
  perd avec le temps.Pourquoi? La position estimée
  dun membre est basée sur linformation
  sensorielle mais aussi sur les commandes motrices
  envoyées aux muscles

92
Puisque le membre ne bouge pas, il y a
discordance entre les conséquences prédites et
réelles de ces commandes.

• Avec le temps, les modèles danticipation sont
  modifiés afin de réduire ces discordances, et à
  la fin aucun mouvement du membre nest prédit
  lorsque les commandes motrices sont envoyées.
• Cette adaptation des modèles danticipation
  explique quon ait pu réinstaller un mouvement
  volontaire du fantôme en fournissant un faux
  feedback visuel dun membre qui bouge
  correspondant au fantôme (via un miroir dans le
  plan mi-sagittal)

93
Les membres évanescents

• Dans des cas de désafférentiation périphérique,
  les patients peuvent devenir inconscients de la
  présence dun membre, sauf sils le voient
• PJ cela lui arrive après quelques secondes sans
  voir le membre (y compris expérience tactile ou
  de poids, mais peut détecter des changements dans
  ces sensations)
• Les signaux visuels fournissent la seule
  information sensorielle pour faire des mouvements
  précis le système de contrôle moteur apprend à
  les utiliser, mais en leur absence le membre
  sévanouit

94
Illusions de contrôle ou expériences de passivité
associées à la schizophrénie

• actions, paroles, pensées ou émotions produites
  pour eux par un agent extérieur à la volonté du
  patient, qui se sent contrôlé par des forces qui
  souvent ne divergent pas de ses propres
  intentions
• explication la prise de conscience dinitier un
  mouvement précède généralement le mouvement réel
• le patient est conscient de son objectif, de son
  intention de bouger et du fait quil a bougé,
  mais il nest pas conscient davoir initié le
  mouvement
• en même temps son système de croyances est
  affecté et fait quil interprète laction de
  manière irrationnelle

95
Conscience motrice et contrôle moteurMonitoring
du comportement évaluation continue de
lefficacité des actes moteurs il est important
dêtre conscient de ces actes

• Berti et al. (2005) étude anatomiquepatients
  avec hémiplégie gauche (lésion droite)
• 17 avaient aussi  neglect spatial gauche  et un
  déni du déficit moteur (anosognosie) (NB
  anosognosie et  neglect  peuvent être associés
  mais aussi observés indépendamment)
• 12 avaient hémiplégie et neglect mais pas
  anognosie

96
Lanosognosie de lhémiplégie implique des aires
motrices et pré-motrices (en particulier laire
6), et, moins souvent, des aires préfrontales
(comme la 46) - aires impliquées dans la
programmation des actes moteurs (chez lhomme et
le singe)Les aires prémotrices sont activées
aussi pendant limagerie mentale motrice

• gt  Equivalence fonctionnelle  entre la
  génération de laction, la simulation de
  laction, la verbalisation de laction et la
  perception de laction composantes dun réseau
  unique?

97
Le monitoring nest pas une prérogative dun
système exécutif central dominant
hiérarchiquement les fonctions cognitives et
sensori-motrices

• Nest pas non plus une fonction physiologiquement
  et anatomiquement séparée des processus primaires
  qui doit être  monitoré 

98
Le déni peut être dû au fait que le patient est
incapable de distinguer entre la simulation de
laction (son image mentale) et létat réel du
système moteur

• Lactivité prémotrice encore existante pourrait
  engendrer une représentation responsable pour la
  fausse croyance dêtre capable de faire des
  mouvements.
• Lexpérience de lintention motrice ne dépend pas
  dune seule région mais de linteraction
  dynamique entre différentes aires prémotrices

99
Spécificité des actionsFogassi et al. (2005)

• Neurones du lobe pariétal inférieur (chez le
  singe en train de réaliser ou observer des actes
  moteurs)
• Des activations différentes selon que lacte fait
  partie de différentes actions (par ex.,
   grasping  pour manger ou pour placer)
• Répondent non seulement pendant lobservation de
  lacte mais aussi avant le début des actes
  subséquents qui spécifient laction donc, non
  seulement ils codent lacte moteur observé mais
   permettent aussi à lobservateur de comprendre
  les intentions de lagent  (signalent la
  compréhension de ces intentions)

100
Limitation

• Brass Heyes (2005)
• Pouvez-vous apprendre le tango par téléphone?
• Il est plus facile dapprendre en regardant les
  pas quen écoutant les instructions
•  Problème de correspondance 
• quand nous observons quelquun bouger nous ne
  voyons pas lactivation de ses muscles mais les
  conséquences extérieures de cette activation.
• Comment le système moteur connaît-il quelles
  activations de muscles conduiront au mouvement
  observé?

101
La découverte des neurones miroir a eu un grand
impact sur létude de lobservation de laction
et de limitation en neuroscience cognitive

• Neurones miroir de laire F5 du singe actifs
  lorsque le singe observe et lorsquil exécute une
  certaine action gt interaction perception -
  action
• Les neurones miroir pourraient intervenir dans
  limitation sans exister, par lévolution via la
  sélection naturelle, pour limitation gt la
  fonction dimitation des neurones miroir pourrait
  être une exaptation et non une adaptation
• Théorie généraliste de limitation les neurones
  miroir acquièrent cette fonction au cours de
  lontogénie comme un effet de lapprentissage
  associatif

102
Ferrari et al. (2005)

• Des neurones miroir pour lutilisation peuvent se
  développer au cours de lontogénie gt
  lapprentissage joue un rôle crucial
• Les singes ont des neurones miroir mais ils
  nimitent pas gt argument contre lhypothèse
  dune fonction innée
• Les environnements dans lesquels les êtres
  humains se développent peuvent conduire à une
  spécificité imitative des neurones miroirs et
  limitation peut résulter de laction combinée de
  ces neurones et dhabiletés cognitives plus
  complexes

103
Théories  spécialistes  de limitation
mécanismes fonctionnels et neuronaux consacrés
spécifiquement au contrôle de limitationThéorie
s  généralistes  le problème de la
correspondance est résolu par des mécanismes
généraux dapprentissage associatif et de
contrôle de laction

• 1. Théorie idéomotrice toutes les actions sont
  représentées sous formes dimages du feedback
  sensoriel quelles produisent, et ces images sont
  utilisées pour initier et contrôler les
  mouvements la similitude entre la représentation
  sensorielle et la représentation motrice permet à
  celle-ci dimiter le comportement observé

104
(No Transcript)
105
2. Théorie de lapprentissage associatif
permet de rendre compte non seulement dactions
 transparentes  comme les mouvements de doigts
mais aussi dactions plus  opaques  comme les
expressions faciales

• Chaque image est composée de deux
  représentations, lune de linformation visuelle
  et lautre de linformation somatosensorielle et
  des commandes motrices, associées via un
  processus dapprentissage (association
   verticale ) ce type dimitation ne peut
  avoir lieu quavec des partenaires sociaux ou
  dans des situations dentraînement explicite

106
(No Transcript)
107
Evidence comportementale dactivation motrice par
lobservation du comportement

• paradigme dinterférence
• si lobservation de A conduit à lactivation de
  sa représentation motrice, alors lobservation de
  A pendant la préparation à exécuter B (mouvement
  incongruent) devrait interférer sur la
  performance de B
• Lever et taper dun doigt pendant lobservation
  douvrir et fermer une main effets obtenus lors
  de lobservation cinématique et de la posture
  terminale du mouvement
• Etudes de neuro-imagerie lobservation passive
  du mouvement est suffisante pour engendrer une
  activation motrice (dans les aires connues pour
  être engagées dans lexécution du mouvement)

108
Loccurrence de ces effets (comportemental et en
imagerie cérébrale) est plus forte lors de
lobservation de mouvements biologiques humains

• Par exemple,
• par une main humaine que par une main de robot,

109

• par une main réelle que par une main virtuelle,
• et pour des mouvements biomécaniquement possibles
  quimpossibles

110

• Buccino et al. (2004) activation motrice
  pendant lobservation de mouvements humains et
  ceux dautres animaux mordre gt lactivation du
  gyrus frontal et du cortex pariétal inférieurs
  était similaire pour une action réalisée par
  humain, singe ou chien aboyer (en général non
  humain) gt pas dactivation frontale (aspect
  abstrait)

111
Limitation est spécifique de leffecteur des
mouvements des mains avec les mains, des pieds
avec les pieds. Les études dimagerie indiquent
une organisation somatotopique pour les
mouvements observés dans les aires en rapport
avec le mouvement
112
Aires mises en évidence lors de limitation
Gyrus frontal inférieur, cortex préfrontal
ventral et dorsal, cortex pariétal inférieur,
lobule pariétal supérieur et sillon temporal
postérieur supérieur
113

• On na pas pu trouver des aires qui soient
  activées pendant limitation mais pas pendant
  lobservation passive de laction

114
Daprès le modèle dapprentissage associatif, je
ne peux imiter une action observée que si jai eu
loccasion de former un lien entre les
représentations visuelles et motrices de cette
action

• Heyes et al. (2005) limitation automatique (par
  ex., tendance spontanée à ouvrir ses mains
  lorsquon voit des mains qui souvrent) peut être
  abolie par entraînement, linfluence du mouvement
  observé sur son exécution peut être modifiée par
  lexpérience
• Effets dimitation automatique plus forts quand
  les mouvements du corps sont vus de sa propre
  perspective que de la perspective dun autre
  (Vogt et al., 2003)
• confirmé récemment par la stimulation
  magnétique transcrânienne

115
Les théories  spécialistes  auraient prédit
soit que la perspective est non pertinente
(représentations supra-modales, donc
indépendantes du point de vue) soit que la
perspective de lautre est privilégiée (parce que
la fonction spécifique est dimiter les autres)

• Etudes de neuro-imagerie qui montrent que
  lactivation des aires corticales impliquées dans
  limitation et lobservation du mouvement dépend
  de lexpertise acquise à réaliser les mouvements
  observés
• 1. Calvo-Merino et al. (2005)
• danseurs de capoeira, de ballet classique et non
  danseurs plus grande activation dans les régions
  prémotrice, pariétale et sillon temporal
  supérieur postérieur si mouvements congruents
  avec lexpertise

116
(No Transcript)
117
(No Transcript)
118
Influence de lexpertise acquise

• 2. Haslinger et al. (2005)
• Lobservation de pianistes jouant le piano a
  conduit à une plus grande activité cérébrale
  motrice chez les pianistes que chez les
  contrôles( non musiciens), alors que les deux
  groupes nont pas été différents pour
  lobservation de mouvements dopposition pouce -
  autres doigts
• 3. Buccino et al. (2004)
• Des non musiciens observant et reproduisant des
  accords de guitare activation du cortex
  préfrontal latéral juste avant la reproduction de
  ces nouvelles actions gt les éléments moteurs
  seraient sélectionnés et combinés dans le cortex
  préfrontal pour appariement avec le modèle

119
Chez lexpert, les associations verticales sont
automatiquement activées et ensuite combinées via
les associations horizontales le nombre et
lidentité des associations verticales dépendent
du répertoire moteur de limitateur, Chez le
novice, lhabileté à recombiner dépend dautres
mécanismes cognitifs qui concernent le traitement
de lordre sériel

• Pourquoi est-ce que nous nimitons pas
  constamment?
• Certains patients préfrontaux sont échopractiques
  (comportement dimitation imitent tous les
  comportements observés et ne suivent pas les
  instructions)
• Normalement nous sommes capables dinhibition du
  comportement dimitation

120
Etudes dimagerie cérébrale de Brass et al.
(2001, 2005)

• Les aires impliquées dans linhibition de la
  tendance au comportement dimitation sont connues
  pour être impliquées dans la distinction entre
  soi et lautre, plutôt que dans linhibition de
  réponses per se
• Cortex fronto-médian antérieur et jonction
  temporo-pariétale droite activées quand un
  mouvement devait être effectué pendant
  lobservation dun autre mouvement, incongru

121
Decety et al. (2002) une aire du cortex pariétal
inférieur droit a été activée lorsquil fallait
distinguer limitation (le soi imitant lautre)
du fait dêtre imité (lautre imitant le soi)

• Le cortex pariétal inférieur droit était surtout
  actif lorsque les participants étaient imités, et
  le gauche lorsquils imitaient
• gt Lobservation de laction active des
  représentations motrices du même type que celles
  qui sont engendrées par laction auto-produite.
  Si cela nétait pas le cas, il ne serait pas
  nécessaire que linhibition de limitation fasse
  appel à des mécanismes qui distinguent le soi de
  lautre

122
La capacité de limitation

• Est une propriété émergente du système moteur
• Nous ne savons pas encore comment elle devient
  dépendante du contrôle intentionnel
• Mais, quel que soit ce mécanisme, lhabileté à
  réorganiser, coordonner et inhiber des
  représentations motrices activées de lextérieur
  distingue la capacité imitative humaine de celle
  des autres animaux