Mémoire et connectivité : mémoire épisodique et sémantique

M´emoire et connectivit´e : m´emoire
´episodique et s´emantique, et leur
interd´ependance, dans le
vieillissement normal et la maladie
d’Alzheimer
Stage de recherche M2
Cogmaster 2eme ann´ee
Laetitia Jeancolas
sous la direction de :
Yohan Attal*, Gianfranco Dalla Barba**
et Olivier David***
* Team Cogimage, Cognitive Neuroscience and Brain Imaging, CRICM
** Team Cognition, Neuroimaging and Brain Diseases, CRICM
*** Team 11, GIN (Institut des Neurosciences de Grenoble)
10 f´evrier 2014 - 16 juin 2014
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Table des mati`eres
D´eclaration d’originalit´e 4
D´eclaration de contribution 5
Liste des abr´eviations 6
1 Introduction 6
1.1 LeprojetHM-TC......................... 6
1.2 La m´emoire chez le sujet sain . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.1 Les diff´erents types de m´emoire . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.2 Diff´erents mod`eles d’organisation de la m´emoire . . . . 8
1.2.3 Les corr´elats neuronaux . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3 La maladie d’Alzheimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.1 La d´et´erioration de la m´emoire . . . . . . . . . . . . . 13
1.3.2 Les corr´elats ´electrophysiologiques . . . . . . . . . . . . 13
2 L’´etude `a mon arriv´ee 14
2.1 Probl´ematique........................... 14
2.2 Protocole exp´erimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3 R´esultats comportementaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 R´esultatsMEG .......................... 17
3 Travail effectu´e pendant mon stage 18
3.1 Objectif .............................. 18
3.2 M´ethodologie ........................... 19
3.2.1 Prise en main des donn´ees . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.2 Reconstruction de sources . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.3 DCM............................ 25
3.3 R´esultatsfinaux.......................... 31
3.3.1 Analyse des r´esultats de reconstruction de sources . . . 31
3.3.2 R´esultats DCM et BMS . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.3 Statistiques sur les modulations . . . . . . . . . . . . . 34
4 Discussion 35
Bibliographie 37
Remerciements 41
2

Annexes 42
Annexe 1 : Crit`eres NINCDS-ADRDA . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Annexe 2 : Mat´eriel et M´ethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Annexe 3 : Illustrations du champ ´evoqu´e . . . . . . . . . . . . . . 44
Annexe 4 : Modulation des sources pour les conditions s´emantique,
´episodique et mixte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3

D´eclaration d’originalit´e
L’existence d’une interaction entre m´emoire s´emantique et m´emoire ´episo-
dique a ´et´e pendant longtemps d´ebattue. La relation entre ces deux syst`emes
de m´emoire est maintenant bien connue d’un point de vue neuropsycholo-
gique. Cependant cette relation n’a presque pas ´et´e ´etudi´ee d’un point de vue
neurophysiologique. La connectivit´e fonctionnelle sous-jacente `a l’interaction
entre ces deux syst`emes de m´emoire, n’a `a ma connaissance, encore jamais ´et´e
´etudi´ee. Or la compr´ehension de cette interaction recouvre un int´erˆet majeur,
surtout chez les personnes ˆag´ees, car diff´erentes pathologies li´ees `a l’ˆage sont
caract´eris´ees par des d´eficits s´electifs `a un de ces deux syst`emes de m´emoire.
C’est le cas de la maladie d’Alzheimer qui est connue pour atteindre sur-
tout la m´emoire ´episodique, durant sa premi`ere phase. Mon stage a consist´e
`a ´etudier ces syst`emes de m´emoire et leur relation, par une reconstruction
de sources, et par l’approche DCM (Dynamic Causal Modeling) qui permet
d’´etudier les connectivit´es effectives. Le deuxi`eme objectif de mon stage a
´et´e de comparer ces r´esultats chez des sujets ˆag´es sains `a des sujets atteints
d’une maladie d’Alzheimer d´ebutante. Pour cela j’ai ´etudi´e la connectivit´e
effective c´er´ebrale avec DCM en m’int´eressant `a des r´eponses ´evoqu´ees lors
de tˆaches de m´emoire, ce qui n’a a priori encore jamais ´et´e fait dans le cadre
le la maladie d’Alzheimer. De plus j’ai utilis´e un atlas de connectivit´e, en
cours de finition, pour ´elaborer des mod`eles de connectivit´e effective `a tester
avec DCM. Cet Atlas n’avait encore jamais ´et´e utilis´e dans le contexte de
DCM.
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D´eclaration de contribution
Ont particip´e `a ces travaux : Olivier David, Yohan Attal, Jean-Didier
Lemar´echal, Valentina La Corte, Gianfranco Dalla Barba.
- la d´efinition de la question scientifique qui est pos´ee : G. Dalla Barba,
Y. Attal
- la recherche bibliographique permettant de cerner la question et de
guider le choix de l’approche et de la m´ethodologie : Y. Attal, V. La Corte,
O. David et moi-mˆeme
- le choix de l’approche g´en´erale pour r´epondre `a la question : Y. Attal,
O.David
- le choix de la m´ethodologie sp´ecifique : Y. Attal
- la mise au point de la m´ethodologie : J-D. Lemar´echal, O. David
- la r´esolution des probl`emes informatiques : J-D. Lemar´echal
- la programmation de l’exp´erience ou du mod`ele : O. David, moi-mˆeme
- l’analyse des donn´ees : moi-mˆeme
- l’interpr´etation des r´esultats et la formulation des conclusions : O. David,
moi-mˆeme
- la r´edaction du m´emoire, la production de tables ou de figures : moi-
mˆeme
- la relecture et les commentaires sur le m´emoire : O. David
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