Mémoire de master 2 recherche Neuropsychologie et

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Mémoire de master 2 recherche
Neuropsychologie et neurosciences cliniques
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Année 2011-2012
Jonathan CUROT
Travail mené sous la direction d’Emmanuel Barbeau
Directeur de recherche CNRS UMR 5549

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REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier sincèrement toutes les personnes qui m’ont aidé et soutenu pour
l’élaboration de ce mémoire tout au long de cette année 2011-2012, et plus particulièrement :
Emmanuel Barbeau, sans qui je n’aurais pu faire ce master 2 et qui m’a ouvert les portes de
la recherche en neurosciences et donné l’envie de poursuivre dans cette voie ;
Michèle Fabre-Thorpe pour m’avoir accueilli dans son laboratoire et permis d’être associé à
ce projet ;
Les Dr. Marie Denuelle et Luc Valton, sans qui également je n’aurais pu faire ce master 2 et
poursuivre ma spécialisation en épileptologie, pour leur confiance et pour m’avoir donné
accès tout au long de cette année à leur service pour la réalisation du protocole expérimental ;
Claire Braboszcz, Damien Matéo, Roger Koenig et surtout Maxime Cauchoix et Rama
Chakravarthi pour leur aide et leurs compétences techniques, pour m’avoir permis de
comprendre et d’avancer dans le traitement du signal EEG ou dans l’utilisation de Matlab.
Une grande partie des résultats de ce mémoire n’aurait pas été possible sans eux ;
Gladys Barragan-Jason, Marlène Poncet, Thomas Busigny et Aïcha Lyoubi pour m’avoir
aidé et supporté tout long de l’année, chacun pour différentes raisons...
Les étudiants du Master 2 dont Maïa et Pauline pour leurs passages réguliers et animés
dans le bureau, et les autres thésards du CERCO ;
Et bien sûr toute l’équipe des explorations fonctionnelles du CHU Rangueil, tous mes
amis, mes co-internes, ma famille et surtout Marie.
Je tiens enfin à remercier la Fondation pour la Recherche Médicale, pour son soutien
financier tout au long de cette année.

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SOMMAIRE
RESUME……………………………………………………………………………………………………….. 5
INTRODUCTION………………………………………………………………………………………………. 6
I- La mémoire autobiographique………………………………………………………………………. ..9
1. Définition…………………………………………………………………………………….. 9
2. Le rappel en mémoire autobiographique ………………………………………………..10
A- Le modèle constructiviste de Conway …………………………………………………....10
B- Deux modes d’accès aux souvenirs…………………………………………………….....11
C- Les corrélats neuronaux du rappel…………………………………………………………12
D- Méthodes d’évaluation de la mémoire autobiographique…………………………….....13
E- Mémoire autobiographique et épilepsie……………………………………………………14
II- Le cortex cingulaire postérieur………………………………………………………………………..15
III- Electrophysiologie de la mémoire……………………………………………………………………19
1. Les états cérébraux…………………………………………………………………………19
2. Oscillations cérébrales et mémoire autobiographique……………………………….....19
PROBLEMATIQUE ET HYPOTHESES DE TRAVAIL…………………………………………………….24
METHODES…………………………………………………………………………………………………….25
I- Population…………………………………………………………………………………………25
II- Paradigme expérimental………………………………………………………………………...26
III- Electrophysiologie……………………………………………………………………………......28
1. Stéréo-électroencéphalographie et bilan préchirurgical d’épilepsie……………………28
2. Localisation des électrodes…………………………………………………………………29
3. Traitement du signal………………………………………………………………………...30
a- enregistrement des données et pré-processing………………………………………31

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b- analyse spectrale et décomposition temps-fréquence……………………………....33
RESULTATS……………………………………………………………………………………………………34
I. Caractéristiques des patients et résultats comportementaux……………………………………...34
II. reproductibilité des résultats entre les patients au sein du CCP…………………………………..36
III. Dynamique du signal au moment de la bascule attentionnelle au sein du CCP…………………38
IV. Dynamique du signal avant la bascule attentionnelle et pendant le rappel………………………39
V. Spécificité de ce pattern électrophysiologique au CCP gauche……………………………………42
DISCUSSION………………………………………………………………………………………………… 44
I. Des résultats reproductibles…………………………………………………………………………44
II. Activité électrophysiologique pendant le rappel…………………………………………………...45
III. Activité électrophysiologique pendant la bascule attentionnelle…………………………………46
IV. Un pattern d’activité électrophysiologique spécifique au CCP…………………………………..49
V. Une activation gamma mais sans activité thêta au sein de la BA 23 gauche………………….49
VI. Des résultats compatibles avec une hétérogénéité fonctionnelle du CCP ?............................50
VII. Une ligne de base valide ?.......................................................................................................52
VIII. Limites de l’étude……………………………………………………………………………………...52
CONCLUSION………………………………………………………………………………………………….54
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES…………………………………………………………………..….55

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RESUME
Nous nous intéressons à la mémoire autobiographique épisodique, et plus précisément à l’un
ses phénomènes: celui qui concerne les mécanismes de bascule entre l’attention portée vers le monde
extérieur et l’attention portée vers notre monde interne (ou mental). L’idée générale est que pour
rappeler des informations épisodiques, il faut créer un espace mental temporaire vers lequel doit porter
notre attention. Or l’attention étant une ressource limitée, elle ne peut porter à la fois sur l’extérieur et
l’intérieur, d’autant plus que les processus de rappel d’un souvenir requièrent beaucoup de ressources.
Ainsi, un phénomène de bascule est nécessaire.
Le cortex cingulaire postérieur (CCP) est impliqué dans le rappel autobiographique mais
également dans toutes les tâches d’introspection puisqu’il s’agit d’un nœud central du réseau par
défaut. Mais il possède une grande hétérogénéité fonctionnelle avec plusieurs sous-régions et sa
fonction reste imprécise. Des études récentes ont montré que par des connexions avec les réseaux
fronto-pariétaux, certaines de ces sous-régions pourraient contrôler une balance entre des activités
cognitives dirigées vers l’environnement ou vers le monde mental. Ce rôle de « régulateur cognitif »
en fait probablement une région clé pour la bascule attentionnelle nécessaire au rappel en mémoire
autobiographique.
Nous avons étudié la puissance spectrale du signal EEG intracrânien chez des sujets
épileptiques, au sein du CCP lors du rappel d’épisodes en mémoire autobiographique. Nous l’avons
comparé au signal EEG obtenu lors de tâches de calcul et de mémoire sémantique, avec l’hypothèse
que la dynamique des activités au sein du CCP devait être évocatrice d’une bascule entre états
attentionnels différents, spécifique à la mémoire autobiographique.
Nous avons pu exploiter les données de 4 sujets. La méthode apparait reproductible entre les
patients et entre les tâches. Nous retrouvons une augmentation significative de puissance gamma dans
la bande 40-100 Hz uniquement le temps de la bascule question/rappel lors du rappel
autobiographique au sein du CCP gauche (aire de Brodmann 23). Cette activité gamma est absente
lors du calcul et de la tâche sémantique. Nous montrons un rôle du CCP dans la bascule attentionnelle
nécessaire au rappel en mémoire autobiographique. Transitoire et non associé à une activation dans
d’autres bandes de fréquence, ce pic d’activité gamma n’est probablement pas à relier à un contenu
cognitif comme la manipulation de représentations mnésiques. Il pourrait correspondre à une forme de
signal d’engagement dans un processus, ici le rappel autobiographique, vis à vis d’autres régions
cérébrales.
Nos travaux doivent être poursuivis afin d’acquérir d’autres données, notamment dans le CCP
droit, afin d’étayer l’hypothèse que l’activité électrophysiologique diffère entre sous-régions du CCP
et d’étudier les interactions du CCP avec des aires cérébrales plus distantes.