SYSTÉME LIMBIQUE Système des émotions et de la mémoire Définition de l ’émotion • Réaction affective, en général intense, se manifestant par divers troubles, surtout d ’ordre neuro-végétatif (pâleur ou rougissement, accélération du pouls, palpitations, sensation de malaise, tremblement, incapacité de bouger ou agitation (définition du Petit Robert) Distinction émotion et sentiment Dans Le Sentiment même de soi, Antonio Damasio (1999) insiste sur la distinction à établir entre deux mots trop souvent utilisés l’un pour l’autre :émotion et sentiment. « Les émotions sont des actions. Certaines se traduisent par des mouvements des muscles du visage, comme des expressions faciales de joie, de colère, etc…, ou du corps, la fuite ou la posture aggressive.D’autres se traduisent par des actions internes, comme celles des hormones, du coeur ou des poumons. Les émotions sont donc d’une certaine façon publiques, on peut les mesurer, les étudier. Les sentiments, par contre, sont privés, subjectifs. Ils sont ressentis par l’individu et lui seul. Il ne s’agit pas de comportements mais de pensées. (Damasio , 2001) . Autrement dit, l’émotion est un sentiment, un phénomène mental traduit par une expression somatique. Classification des émotions • Émotions fondamentales, simples ou primaires, « basiques »: surprise, joie, colère, peur, dégoût, tristesse (angoisse, honte). • Elles s ’accompagnent d ’expressions faciales ou gestuelles universelles quelque soit l ’empreinte de l ’éducation et de la culture Émotions • Les émotions biologiques sont modulées par la culture. • Distinction entre le ressenti (biologique)et l ’expression (culturel). Classification des émotions • Émotions mixtes: joie+crainte = culpabilité • joie+acceptation= amour • Émotions propres à l ’homme: orgueil, honte, gratitude, culpabilité, empathie Histoire de la neuroanatomie des émotions La barre de fer pèse 6 kg, mesure 1m10, a 3 cm de diamètre et une pointe de 6 mm affilée sur 18 cm Lésion cérébrale de Phineas Gage préfrontale, orbitaire et médiane Le lobe limbique de Broca Le lobe limbique:paleocortex et archicortex (3 couches) Néocortex: 6 couches Théorie de James-Lange (1884) • L ’expérience émotionnelle est la résultante des réactions physiologiques du corps • Exemple: nous nous sentons tristes parce que nous pleurons (plutôt que nous pleurons parce que nous nous sentons tristes) Théorie de Cannon-Bard (1927) • Les réactions physiologiques sont la résultante du vécu émotionnel Structures impliquées dans la rage simulée chez le chat: cortex et hypothalamus Rage simulée ou fausse rage • Tous les signes de la colère • Dans des circonstances qui ne devraient pas susciter la colère • Les animaux n ’attaquent pas A Proposed Mechanism of Emotion « Is emotion a magic product, or is it a physiologic process wich depends on an anatomical mechanism? » James W Papez, Arch. Neurol. Psychiat. 1937, 38, 725-743 Le circuit de Papez. Théorie du cerveau viscéral de Mac Lean (système limbique) Théorie de MacLean des 3 cerveaux: reptilien, paléomammalien, néomammalien Théorie de MacLean des 3 cerveaux • … Le fameux cerveau reptilien que le cortex contrôlerait, ce bon cortex qui, tel Saint Georges terrassant le dragon, tiendrait en laisse le serpent lové dans notre hypophyse ou notre hypothalamus. » ( extrait de l’ouvrage d’Alain Prochiantz, La Biologie dans le Boudoir, 1995). Évolution du lobe limbique Lapin, chat, singe The Limbic System Le syndrome de Klüver et Bucy ou cécité psychique • • • • • • Agnosie visuelle Perte de la peur Perte des émotions Hypersexualité Hyperoralité Perte des interactions sociales Après ablation bilatérale des lobes temporaux ou destruction sélective des amygdales L ’amygdale L ’amygdale. L’unité émotionnelle fonctionnelle • Les différentes émotions dépendent de circuits neuronaux différents. • Chaque émotion devrait être étudiée comme une unité fonctionnelle spécifique. • Joseph LeDoux, 1998 in The Emotional Brain. Concept actuel du circuit neuronal spécifique. Pour Joseph Ledoux (1997), chaque émotion correspond a une unité cérébrale fonctionnelle distincte, résultat d’une longue sélection au cours de l’évolution. A l’heure actuelle, les neuroanatomistes s’accordent pour reconnaître l’absence de « centres » uniques des émotions ni d’ailleurs de la raison, de la motricité, de la vision ou du langage. Il existe des « systèmes composés » de plusieurs unités cérébrales reliées. Ces diverses unités cérébrales, selon la place qu’elles occupent dans un système donné, fournissent différentes contributions au fonctionnement de ce dernier, et ne sont donc pas interchangeables. Deux émotions simples, la peur et le plaisir ont fait l‘objet de nombreuses études car elles sont partagées à la fois par l’homme et de nombreuses espèces animales. Circuit dopaminergique méso-corticolimbique ou circuit de la récompense ou circuit du plaisir L ’amygdale et le circuit de la peur L ’amygdale et le circuit de la peur Tous les cortex sensoriels ont des connexions avec l’amygdale et celle-ci a des connexions directes avec les différentes régions de cerveau assurant l’expression de la peur. Il existe deux importants circuits de la peur : un circuit court qui passe directement du thalamus à l’amygdale et un circuit long qui interpose le cortex entre le thalamus et l’amygdale. L’analyse fine par le cortex du stimulus déclencheur de la peur qu’il soit visuel ou auditif, va maintenir ou freiner l’action de l’amygdale sur les différentes structures responsables de l’expression corporelle de la peur telle que l’accélération du pouls, la pâleur, la sudation et l’immobilisation du corps. Brain pathways of defense (Joseph Ledoux, in Sc. American. June 1994) Gain de 12 millisecondes chez le rat 12 millisecondes pour qu ’une stimulation sonore atteigne l ’amygdale directement par le thalamus 2 fois plus de temps si l ’information Rôle central de l ’amygdale dans la transmission émotionnelle LA: noyau latéral B: noyau basal AB: noyau basal accessoire CE: noyau central Réponse au stress de l ’amygdale Afférences corticales de l ’amygdale Afférences sous-corticales de l ’amygdale thalamus LGB: lateral geniculate body ou corps genouillé externe (vision) MGB: medial geniculate body ou Corps genouillé interne (audition) VPN: noyau ventral postérieur (somesthésie) IC: inferior colliculus ou tubercules quadrijumeaux inférieurs (audition) Locus coeruleus Hypothalamus Les noyaux centraux de l ’amygdale ont des connexions directes avec une série de régions cérébrales qui expriment les différents symptômes de la peur Efférences de l ’amygdale passant par la strie terminale PAG: substance grise périaqueducale PBN: noyau parabrachiale CN: locus coeruleus X: noyau dorsal du vague RF: formation réticulée donnant le faisceau réticulo-spinal MRN: noyau raphé magnus BNST: noyau du lit de la strie terminale Amygdale Hypothalamus Activation sympathique 1/ Augmentation de la fréquence cardiaque 2/ Pâleur 3/ Dilatation des pupilles 4/ Élévation de la pression artérielle Amygdale Locus coeruleus Locus coeruleus (noradrénaline) Aire tegmentale ventrale (dopamine) Noyaux cholinergiques Aire tegmentale ventrale Eveil, augmentation de la vigilance Amygdale Noyau dorsal du vague Activation parasympathique 1/ Ulcères 2/ Miction 3/ Défécation 4/ Diminution du RC (syncope) Mésencéphale (TQI) Amygdale TQI Substance grise périaqueducale (PAG) SN PPC Nerf III Immobilisation (faisceau réticulo-spinal) Analgésie (faisceau raphé-spinal) Amygdale Noyau Parabrachial Accélération de la respiration Suffocation, détresse respiratoire (attaques de panique) Amygdale Noyau moteur du VII et du V Expression faciale de la peur (VII) Ouverture de la bouche et mouvement des mâchoires (V) Amygdale Noyau réticulaire caudal du pont (RF) sursaut Effets du stress chronique sur le cerveau Dégénérescence des neurones de l ’hippocampe Régulation de l ’activité de l ’axe hypothalamo-hypophysaire corticotrope par l ’amygdale et l ’hypothalamus . L ’amygdale active l ’axe HPS L ’hippocampe freine l ’axe HPS L ’hippocampe présente des récepteurs aux glucocorticoïdes sensibles au taux de cortisol circulant. .HPS: axe hypothalamo-hypophysairesurrénalien Le stress chronique, la sécrétion régulière de cortisol entraîne une disparition des neurones de l ’hippocampe. L ’amygdale et l ’hippocampe Réduction du volume de l ’hippocampe dans la schizophrénie Cette réduction de taille de l ’hippocampe n ’est pas spécifique à la schizophrénie mais s ’observe dans d ’autres « troubles » psychiatriques en particuliers dans la dépression Troubles anxieux et circuit court de l ’amygdale Pour LeDoux (1998), les troubles anxieux seraient liés à l’activation pathologique du circuit court, modelé par l’inné et l’acquis, par la génétique et les échanges avec le monde. Au premier stade du développement cérébral, les traumatismes marqueraient de façon indélébile l’amygdale et le circuit de la peur dont la maturation est précoce sans laisser de trace mnésique car l’hippocampe n’assume pas encore ses fonctions. En effet, l’hippocampe, lieu de passage obligé de toute information envoyée dans le registre de la mémoire déclarative, atteint la maturité plus tardivement, vers l’âge de deux, trois ans, chez l’homme. L ’amygdale et le cortex OrbitoFrontal (OFC) Noyaux Amygdaliens AB: accessory basal BL: basolateral Ce: central L: lateral Sites de l ’origine corticale des boucles impliquées dans les comportements From Mega and Cummings, 1994 Les 3 circuits impliqués dans le comportement Dorsolateral Prefrontal Cortex Caudate (dorsolateral) Lateral Orbitofrontal Cortex Anterior Cingulate Cortex Caudate (Ventromedial) Accumbens Globus Pallidus/ (Lateral Dorsomedial) Globus Pallidus/ (Medial Dorsomedial) Thalamus (VA and MD) Thalamus (VA and MD) Globus Pallidus/ (Rostrolateral) Thalamus (MD) From Cummings 1993 Some neural ingredients of a conscious emotional experience s Amygdala activation of cortex Amygdala initiated arousal of cortex Feed-back from amygdala-initiated emotional responses Joseph LeDoux, 1998 in The Emotional Brain. Les modules de l ’amour Bartel et Zeki, 2000 Chez l ’homme les voies du cortex vers l ’amygdale restent bien inférieures aux voies de l ’amygdale vers le cortex Ce déséquilibre structurel explique sans doute l’impact de l’émotion sur la pensée et sur la raison. Au cours de l ’évolution les voies du cortex vers l ’amygdale n ’ont pas cessé d ’augmenter Circuit émotion perception mémoire Dolan, science, 2002 Régions impliquées dans les émotions Cortex orbito-frontal: jaune Cortex cingulaire antérieur: bleu Cortex cingulaire postérieur: vert Insula: violet Amygdale: rouge Dolan, Science, 2002