7. Neuroanatomie des fonctions cognitives

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Cours 10 du 1er décembre 2011
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7. Neuroanatomie des fonctions cognitives......................................................................... 2!
7.1. Neuroanatomie des fonctions langagières ............................................................ 2!
7.1.1. La langage parlé......................................................................................................... 2!
7.1.2. La langage écrit........................................................................................................... 6!
7.2. Neuroanatomie des fonctions mnésiques.............................................................. 7!
7.2.1. Neuroanatomie de la mémoire déclarative................................................... 8!

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7. Neuroanatomie des fonctions cognitives
7.1. Neuroanatomie des fonctions langagières
Le langage est la faculté de mettre en oeuvre un système de signes linguistiques permettant
la communication de la pensée et des sentiments.
Le langage est crucial pour permettre la communication, la transmission d’informations et de
connaissances entre les êtres humains.
Différentes formes de langage humain
 Langage parlé
 Langage écrit
 Langage des signes
 Langage non-verbal
 L’art
Ici on s'intéressera au langage parlé
7.1.1. La langage parlé
Les participants engagés dans une conversation verbale utilisent à la fois les informations linguistiques
et para-linguistiques pour mener à bien cette conversation (“turn-taking”, etc).
Perception du langage parlé « speech perception » -> PREMIERE ETAPE
Utilisation des signaux auditifs pour identifier les sons dans différentes échelles temporelles.
 Phonème: plus petite unité distinctive porteuse de sens (plat, genou, yeux, père, terre, etc).
 Syllabe: regroupement de phonèmes ou de lettres étant la plus petite entité d’un point de vue
articulatoire.
 Morphèmes & mots: associations de phonèmes porteuses de sens.
 Phrases
 Etc.
Les échelles temporelles sont différentes
Phonèmes:20-50 ms, syllabes:100-300 ms, mots: 500-seconde, phrases: secondes
Notion de « buffer » - mémoire tampon
Reconnaissance du langage parlé « speech recognition » -> DEUXIEME ETAPE
Traitement lexical
“étiquette” lexicale = “dictionnaire”
Traitement sémantique
Multiples sens de l’étiquette lexicale (dépendante de l’expérience)
“Sa voiture est riche en chevaux.” “Jean est un ouragan”

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Langage et latéralisation manuelle
Il y a 90% de droitiers dans la population générale et il y a une très haute concordance entre la
dominance manuelle droite et la dominance hémisphérique gauche pour le langage.
La concordance est moins nette pour les gauchers,
les résultats sont variables en fonctions des études et du type d’investigation utilisé.
NB: c'est tout de même important à savoir quand on doit opérer !
Le modèle de Brocti-Wernicke-Lichtheim 1861
L'aire de Broca génère l'info de production du langage pour l'envoyer vers l'aire du visage au niveau du
cortex moteur primaire et donc production et contraction des muscles nécessaires pour une articulation
harmonieuse.
C'est la lésion de cette aire de Broca qui provoque les troubles les plus importants.
Ce modèle est simple et, même si il est dépassé pour plein de choses, il garde une pertinence clinique
très importante.
NB: l'image ci-dessus est une image par tenseur de diffusion (tractographie).
Le faisceau arqué est un réseau de substance blanche qui relie l'aire de Wernicke à l'aire de Broca.
Le modèle de Hickok & Poeppel 2007, tel qu'on le conçoit aujourd'hui
Cortex auditifs primaires : traitement spectral et temporel du langage verbal
Sillon temporal supérieur : traitement phonologique

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Remarque importante: on considère aujourd'hui que l'hémisphère droit a également une importance
essentielle pour les fonctions langagières, et en particulier pour la reconnaissance du langage, surtout
au niveau du lobe temporal
Le cortex auditif droit semble spécialisé pour le traitement de sons verbaux dans des fenêtres
temporelles longues (syllabe, mots, prosodie).
L'hémisphère gauche n'a pas de spécialisation, et prendra à la fois les fenêtres temporelles
courtes et longues.
A droite (ou plus généralement dans l'hémisphère non dominant), on trouvera les neurones
plus impliqués dans la voix humaine (reconnaissance), et moins dans la production.
« The ventral stream: sound to meaning »
Partie postérieure des circonvolutions temporales moyennes et inférieures : interface lexicale liant
les informations phonologiques et sémantiques.
Représentation bilatérale.
Partie antérieure du lobe temporal dominant: traitement de la sémantique et de la syntaxe (seulement à
gauche).
« The dorsal stream: sound to action » conversion de son en action
Jonction pariéto-temporale (hémisphère dominant): intégration sensori-motrice,
envoie l'info vers l'Aire de Broca (cortex prémoteur partie antérieure de l’insula (hémisphère dominant)):
production du langage parlé.
Troubles du langage parlé
Les aphasies
Trouble du langage affectant l’expression et/ou la compréhension du langage parlé survenant
en dehors de tout déficit sensoriel ou de trouble de l’appareil phonatoire.
Deux grands types d'aphasies:
 Aphasie de Wernicke: aphasie fluente (langage spontané rapide & abondant) mais
diminution/perte de la signification du langage.
 Aphasie de Broca: aphasie non-fluente (langage spontané effondré).
Détermination de la dominance hémisphérique pour le langage parlé, le test de Wada :
En neurologie, le test de Wada consiste à injecter
un anesthésique (en général de l'amobarbital
sodique) dans l'une des artères carotides internes
(droite ou gauche) de façon à déterminer quel est
l'hémisphère cérébral dominant pour une fonction
cognitive donnée, en général le langage. En effet,
au cours de la procédure, le patient reste
parfaitement conscient, mais une fois anesthésié
l'hémisphère testé ne peut plus assurer ses
fonctions si bien que s'il s'agit de l'hémisphère
dominant pour le langage, le patient se trouve
momentanément (jusqu'à disparition de l'effet
anesthésique) incapable de communiquer
verbalement (à noter que certains épileptiques
ont la fonction du langage sur les deux
hémisphères). Par ailleurs, du fait de la
décussation des voies motrices, le patient est
aussi temporairement paralysé du côté opposé à
l'injection. Pendant l'endormissement de chaque
hémisphère, on teste la mémoire verbale,
visuelle, immédiate, à long terme ainsi que le
rappel immédiat et libre.
Le nom de cette procédure vient du Docteur Juhn Wada qui inventa ce procédé à la toute fin des
années 1940 au Japon. C'est une procédure qui est très souvent employée chez les patients
épileptiques afin de préparer une intervention chirurgicale.
Le test de Wada est aujourd'hui amélioré par l'introduction de nouveaux anesthésiques qui ont un effet
moins prolongé (environ 3 minutes contre 3 heures auparavant), ce qui permet le passage rapide du
test sur l'hémisphère gauche au droit.

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Curieusement chez certains patients la paralysie de l'hémisphère droit provoque une euphorie, et celle
de l'hémisphère gauche une peur, une panique. D'autre part, à la fin du test ils ne se souviennent pas
avoir vécu ces émotions.
Attention il y a des connections artérielles entre les hémisphères droit et gauche => il y a un peu
d'anesthésiant qui passe des deux côtés. Donc on va plutôt utiliser l'IRM, d'autant plus que ça nous
permet de voir où il y a lésion cérébrale:
Plasticité: si lésion, d'autres régions vont développer des compétences langagières. En bleu les zones
des sujets sains, en rouge les régions aphasiques, recrutement d'autres aires
!