Principes d`Organisation des Fonctions Cognitives dans le Cortex
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Principes d’Organisation des Fonctions Cognitives dans le Cortex Cérébral Humain Etienne Koechlin Inserm U742, Université Pierre et Marie Curie, Ecole Normale Supérieure, Paris. Principes anatomo-fonctionnels fondamentaux • Organisation du cortex cérébral: emboitée multi-niveaux • Hémisphère: architecture d’aires corticales • Aire corticale: carte de macro-colonnes de neurones » Opérateur de traitement de l’information • Macro-colonne: ensemble de colonnes corticales (10.000 neurones, d= 500 µm) » Entité de codage fonctionnel • Colonne corticale: groupe de circuits neuronaux micro-canoniques (100 neurones, d=30 µm) » Entité informationelle de base • Circuit microcanonique » Différentiation des connections cortico-corticale/sous-corticales définissant l’architecture corticale Principes anatomo-fonctionnels fondamentaux • • Homologie fonctionnelle droite/gauche Différentiation droite/gauche en fonction de l’échantillonnage relatif des informations temporelles, spatiales ou constitutives Sujet droitier: – Hémis. Gauche: hautes fréquences / local / parties – Hémis. Droit: basses fréquences / global / tout – Ex: phoneme/intonation – Lecture syllabique/globale – Piano: main gauche -> accord / main droite -> mélodie EEEE EEEE EEEE EEEE EEEE Aires cérébrales Cartes Macro-colonnes Colonnes Codage par population (Macro-colonne) Amplification Direction stimulus -∏ 0 +∏ Directions préférées des neurones dans la macro-colonne -∏ 0 Direction préférée +∏ Aires corticales primaires Moteur Besoins, Affects (système limbique) Somesthesique Auditif Visuel Cartes corticales des cortex visuel et auditif primaires Topographique Tonotopique Voies visuelles Moteur Somesthesique ns io sit Po Auditif Vit Besoins, Affects (système limbique) m For ess es es Visuel ns io sit Po Système visuel Vit m For Transformation de coordonnées Positions Motrice Corps Vitesses ess es es Topologies internes Formes Personnes Animaux Objects, outils… Tête Rétinienne Espace des couleurs Formes locales primitives Vitesse induite par déplacement Vitesse relative objet/fond Champ de vitesse topographique Topologie spatiale Voies auditives Moteur Somesthesique Acoustique Phonologie Interface Lexical/Sémantique Voies motrices FEF Sélection, séquence oculomotrice Cortex moteur Commandes motrices musculaires Cortex prémoteur Sélection des actes en fonction des stimuli sensoriels Aire motrice supplémentaire Commande des séquences apprises d’actes Séquençes d’actes Cortex prémoteur Aire motr. suppl. Sélection de l’acte (associations S-R) Voie sensorielle Calcul commande Copie efferente anticipation Cortex moteur Centres associatifs polymodaux Contrôle Attentionnel Contrôle executif Intentions Emotions Motivations Relations Patterns Procédures Concepts Identités Intégratif Sériel Conscient Adressage Sérialité du contrôle Attentionnel Executif Impossibilité de décider de deux actions à la fois S1 T1 Sélection perception réponse Priorité donnée à un flux sensoriel sur les autres t1 S2 t2 perception ISI action Sélection réponse R action R RT RT Temps Réponse Temps Réponse T1+t1-t2 Nb. Items T1+t1-t2 ISI Nb. Items Cerveau et mémoires Rétention d’information Mémoire à court terme Amorçage Mémoire de travail Mémoire à long terme Episodique Sémantique Procédurale Conditionnement Habituation Sensibilisation Formation Stockage Reconnaissance Adressage Affectif moteur Hippocampe Cerveau et langage Hémisphère gauche dominant (traitement des phonèmes auditifs et articulatoires) Aphasie motrice Blocage de la vocalisation Aphasie de conduction Répétition de la parole Aphasie de Wernicke Compréhension de la parole Aphasie de Broca Contrôle des structures hiérarchiques Démence sémantique Anomie Principes fonctionnels fondamentaux MONDE INTERNE CERVEAU BESOINS AFFECTS MOTIVATION EMOTION INTENTION ATTENTION ACTION MOTRICITE PERCEPTION SENSATION MONDE EXTERNE
