Les émotions Notions fondamentales • Décrire les rôles des structures du système limbique impliquées dans le contrôle des émotions • Décrire les effets coordonnés par l’amygdale durant la réponse de peur • Décrire les hormones et les neurotransmetteurs qui contrôlent l’agressivité • Décrire les rôles du cortex orbitofrontal dans le comportement et les décisions affectives Émotions • Réactions physiologiques, cognitives et comportementales typiques à l’espèce (instinctives) • Évoquées par des stimuli ayant une valeur primaire (survie, douleur, satisfaction de besoins) ou secondaire (association avec stimuli émotifs primaires) pour l’individu • Acte moteur de communication entre les individus Réponses émotionnelles • Comportementale (substance grise périaqueductale) – Mouvements musculaires liés à une situation typique • Viscérale (hypothalamus via le système nerveux autonome) – Facilite les comportements et la mobilisation des sources d’énergie • Subjective (cortex cérébral) – Expérience émotionnelle – Contrôlées par des systèmes neuronaux individuels – Intégrations des réponses: amygdale Système limbique • Groupe de structures intermédiaires entre le cortex et le tronc cérébral • Impliqué dans les émotions, la motivation et l’apprentissage Expressions faciales émotives • Duchenne (1862) – Expressions faciales liées à des patrons musculaires spécifiques • Darwin (1872) – Émotions sont des instincts (comportements spécifiques à l’espèce ayant une valeur adaptative) • Ekman (1969) – Six expressions faciales primaires reconnues universellement Muscles faciaux 1. Frontalis 1 • Plis de surprise du front 3 2. Orbicularis oculi 2 • Écarquillement des yeux et pattes d’oies du sourire • Moins utilisé dans sourires volontaires 3 3. Corrugator et Procerus • Froncement des sourcils 4. Zygomatique (sourire) 5. Orbicularis oris (lèvres) 4 4 5 Syndrome pseudo-bulbaire • Épisodes de rires ou pleurs incontrôlables • Peu de lien avec évènements ou sentiments vécus • Associé à: – Sclérose en plaque – Parkinson, Alzheimer – AVCs • Dommages aux connexions du cortex vers le bulbe • Stimuli neutres activent les noyaux du bulbe contrôlant les rires ou les pleurs Amygdale • Dans le lobe temporal antérieur • Reliés au cortex et aux centres inférieurs – Autonomes – Endocriniens – Moteurs • Rôle d’association entre les perceptions et les émotions Noyaux de l’amygdale (suite) • Noyaux latéral/basolatéral – Inputs sensoriels • Noyau central – Effets sur les centres inférieurs (hypothalamus et tronc cérébral) Amygdale et peur • Stimuli menaçants augmentent l’activité dans l’amygdale • Noyau central de l’amygdale coordonne les différentes composantes de la réaction de peur: – Activation du système nerveux autonome • Cœur, respiration … – Activation des hormones du stress – Activation du cortex (hypervigilance, récupération plus rapide des connaissances…) Amygdale et peur (suite) Amygdale et peur (suite) • Noyau parabrachial – Respiration • Hypothalamus latéral – Activation sympathique • Hypothalamus paraventriculaire – Sécrétion de cortisol • Formation réticulée (FR et locus coeruleus) – Activation corticale • Substance grise périaqueducale – Réaction d’arrêt et agression Amygdale et peur (suite) • Lésions temporales antérieures chez le singe donnent un syndrome de Klüver-Bucy – – – – – Cécité psychique Hyporéactivité émotionnelle Hypersexualité Tendances orales Altération du comportement sexuel • Stimulation électrique: peur et/ou agressivité • Lésions chez l’humain – Patients présentent des réponses émotionnelles faibles Amygdale et peur apprise Amygdale et peur apprise (suite) Amygdale et peur apprise (suite) Ledoux (1988) • Lésion du noyau central de l’amygdale empêche le conditionnement d’une réponse émotionnelle • Après avoir conditionné l’animal à la peur, une lésion de l’amygdale élimine les réponses viscérales acquises • Lésion de l’hypothalamus interfère avec la réponse du système nerveux autonome • Lésion de la substance grise périaqueducale interfère avec la réponse comportementale (disparition de la réaction d’arrêt) Amygdale et peur chez l’humain • Stimulation électrique de l’amygdale provoque des sentiments d’anxiété et de crainte • Peur active l’amygdale (neuroimagerie fonctionnelle) • Lésions affectent la composante émotionnelle de la mémoire (Cahill et al., 1995) Effets des Benzodiazépines • Les benzodiazépines (ex. Diazépam) produisent une baisse des réponses de peur et d’anxiété • Grande concentration de récepteurs à benzodiazépines (portion du récepteur GABA) dans les noyaux amygdaliens • Troubles anxieux sont possiblement associés à: – Hyperactivation du noyau central de l’amygdale – Nombre réduit de récepteurs GABA dans système limbique • Cependant, les benzodiazépines ont des effets anxiolytiques même après la destruction de l’amygdale (sites multiples dont l’hypothalamus, corps mamillaires…) Récepteur GABA Amygdale et Cholecystokinine (CCK) • Activation des récepteurs CCKB produit des changements autonomiques et comportementaux liés à la peur • Amygdale contient plusieurs neurones qui sécrètent du CCKB • Événements qui produisent de la peur augmentent les niveaux de CCKB dans l’amygdale • Antagonistes des benzodiazépines augmentent les niveaux de CCKB • Injection de CCKB dans l’amygdale produit l’anxiété Hypothalamus et agressivité • Aspects endocriniens, viscéraux et moteurs des émotions – Activation autonome – Sécrétion de cortisol • Stimulation peut provoquer l’agressivité – Partie médiane Æ attaque défensive – Partie latérale Æ agression prédatrice Agressivité • Rôle des hormones sexuelles mâles dans certains comportements agressifs – Augmentation des concentrations d’androgènes lorsqu’il y a une forte compétition entre les mâles – Taux d’androgènes varient en fonction du succès ou de l’échec des combats avec les autres mâles – Réduction du taux d’androgènes associée à une réduction des comportements d’agressivité chez la souris mâle (Wagner et al., 1980) Agressivité (suite) • Effet inhibiteur de la sérotonine sur les comportements agressifs chez le singe – Mâles avec faible taux de sérotonine sont plus enclins à se battre contre des mâles plus forts – Taux de sérotonine bas chez le singe mâles inférieurs, mais s’élèvent avec l’ascension sociale Higley et al., 1996 Cortex orbitofrontal et sélection des actions • Actions déterminées par: – Associations apprises – Désirs et objectifs – Contraintes physiques et sociales • Lésions du cortex orbitofrontal entravent la capacité d’utiliser les indices sociaux ou émotionnels pour sélectionner les actions Cortex orbitofrontal • Connexions du cortex OF avec: – Cortex associatif perceptif permettent l’évaluation de l’environnement et du feedback de l’action – Cortex frontal dorsal permettent la planification d’actions – Insula permettent l’accès aux sensations viscérales – Amygdale permettent d’anticiper les conséquences émotionnelles des actions – Outputs à l’hypothalamus et au tronc cérébral influencent les réponses comportementales et physiologiques Syndrome orbitofrontal Cas Phineas Gage • Harlow (1848) • Barre de fer à travers la tête • Vécu 12 ans après sans trop de séquelles cognitives • Changement de personnalité: – Irresponsable – Comportements puérils – Comportements inappropriés, désinhibés – Perte de jugement, impulsivité Symptômes orbitofrontaux • Dépendance envers l’environnement • Hyper ou Hypo-émotionnalité • Troubles autonomes • Obsessions, compulsions • Impulsivité, irritabilité, troubles de l’humeur • Troubles d’évaluation des renforcements • Troubles de reconnaissance et de prédiction des émotions • Troubles de jugement et de cognition sociale • Comportements sociaux inappropriés Dépendance envers l’environnement • Comportements d’utilisation ou d’imitation après lésion OF • Dépendance exagérée à l’égard des stimuli extérieurs dans le guidage des actions Imitation Utilisation Diminution des réponses viscérales • Lésions du cortex orbitofrontal réduisent la réponse viscérale aux stimuli émotionnels • Patients sont capables de décrire les images en détail et d’utiliser des mots émotionnels (ex. effrayant, laid) • Mais absence de réponse affective Alexithymie • Incapacité à détecter (lire) ses propres émotions et celles des autres • Juge les émotions comme bizarres • Indécision, priorités bizarres • Manque d’empathie, d’humour et d’imagination Cortex OF et empathie George et al. 1996 – Activation cérébrale et reconnaissance des émotions Incapacité de prendre des décisions Cas d’Elliot • Après ablation d’une tumeur orbitofrontale – Facultés intellectuelles OK – Il fallait le pousser pour qu’il se lève et aille travailler – Il n’arrivait plus à se plier aux exigences de son emploi, il vaquait plutôt à des tâches inutiles – Perdu son emploi, affaires risquées qui le menèrent à la faillite malgré l’avis de sa famille • Il parlait de ses mésaventures comme s’il était un observateur impartial • Dissociation entre la cognition abstraite et les décisions en direct qui l’impliquent Comportements antisociaux • Lésions orbitofrontales peuvent provoquer des comportements antisociaux (ex. vols, violence) (sociopathie acquise) • Diminution du métabolisme dans région orbitofrontale observée chez individus ayant des tendances violentes et antisociales • Patient J.S. – – – – – Lésions bilatérales au cortex orbitofrontal Capacités intellectuelles intactes Comportement assez timide avant, mais très violent suite à la lésion Personnalité antisociale Actes agressifs commis de façon aléatoire sans but particulier Cortex OF et prise de risques • Tâche de pari: – Paquet de cartes risqué et paquet plus conservateur • Sujets normaux: – Apprennent à éviter paquet risqué – Forte réponse autonome lorsqu’ils choisissent ce paquet • Patients: – Choisissent plus souvent le risque élevé – Ont moins de réponses autonomes anticipatrices Bechara et al., 1997 Cortex OF et renforcements • Activité du cortex OF est corrélée à la taille du gain monétaire dans une tâche Marqueurs somatiques et décisions • Sélection des action déterminée par: – Évaluation logique des informations (Analyse, Mémoire de travail) – Évaluation émotionnelle par anticipation des conséquences personnelles et sociales à court-terme et long-terme (coûts/bénéfices) Marqueurs somatiques • Marqueurs somatiques (sensations viscérales) – Anticipent les conséquences affectives de chaque action – Permettent de trier les options – Nous mettent en garde contre les projets auxquels sont attachés des sentiments négatifs – Nous prédisposent favorablement à l’égard de ceux qui suscitent des sentiments positifs • Chez les patients avec des lésions au cortex orbitofrontal: – Représentations nécessaires au guidage et à la production des comportements parviennent à la mémoire de travail, mais dépouillés de toute connotation émotionnelle – Réflexion impersonnelle Ablation du cortex orbitofrontal chez l’animal • Baisse des réponses de peur • Baisse d’agressivité • Comportements inadaptés • Distraction Lobotomie frontale • Moniz (1949) • Visait à réduire l’agitation et l’anxiété et TOC • Psychoses et dépressions majeures • Abandonnée à cause des effets secondaires multiples (personnalité orbitofrontale) Troubles mentaux associés au cortex OF • Trouble Obsessif-Compulsif • Schizophrénie • Dépression • Hyperactivité, trouble oppositionnel • Sociopathie, personnalité antisociale, personnalité limite • Troubles comportements sexuels, troubles alimentaires • Toxicomanie • Démences fronto-temporale, maladie d’Alzheimer