Bases anatomo-fonctionnelles de la cognition

Bases anatomo-fonctionnelles
de la cognition
Thierry Voisin
Service de Neurologie CHU Montpellier
Service de Gériatrie CHU Toulouse
Localisation et organisation
anatomo-fonctionnelle
• Les travaux sur les localisations cérébrales
prennent une ampleur considérable à la fin du
19° siècle.
• Pour élaborer leurs théories, les auteurs se
réfèrent beaucoup à des études de cas uniques
ou de petits groupes de patients: corrélations
anatomo-cliniques.
• L’organisation anatomo-fonctionnelle:
neuropsychologie cognitive, neuropsychologie
fonctionnelle, …
Les différentes fonctions
cognitives
•
•
•
•
•
•
•
Langage
Praxie
Gnosie
Fonctions exécutives
Mémoire
Attention
…
Mémoire
Informations
Modèle d’Atkinson et Shiffrin
Analyse corticale
sensorielle
(visuelle, auditive,
tactile, kinesthésique)
nécessite l’intégrité des aires
cérébrales spécifiques
Mémoire immédiate
ou à court terme
ou primaire
sert de mémoire de travail
(importance du lobe frontal)
Mémoire à long terme
-secondaire
-tertiaire
Le système nécessite et permet:
- le codage
- le stockage, la consolidation
- le rappel
- la reconnaissance
(rôle essentiel des circuits de Papez
sauf pour rappel et reconnaissance
des souvenirs les plus consolidés)
Mémoire à court-terme
•
•
Le modèle de la mémoire de travail de
Baddeley est actuellement le plus
utilisé.
La mémoire de travail est conçue
comme un ensemble de souscomposantes en interaction.
La mémoire de travail
•
•
•
Un administrateur central (ou
système central exécutif)
contrôlerait des systèmes
satellites.
Ces systèmes satellites sont
chargés du maintien en mémoire
des informations.
Ils sont spécialisés en fonction de
la nature de l’information à
traiter:
•
•
boucle phonologique
calepin visuospatial
Mémoire à court terme
• Par exemple en IRMf, on
constate une augmentation de
l’activation dans le cortex
préfrontal pendant que le
sujet garde en mémoire
l’image d’un visage
La mémoire de travail
•
Selon Baddeley, l’administrateur central
permettrait de coordonner les opérations
des systèmes satellites, de gérer le passage
des informations vers la mémoire à long
terme mais également de sélectionner les
stratégies d’action les plus efficaces.
Administrateur
central
Calepin visuo-spatial
Boucle phonologique
La boucle phonologique
•
•
•
Elle serait responsable du stockage de
l’information verbale quelque soit son
mode de présentation.
Caractéristique: capacité limitée et
dégradation rapide de l’information en
l’absence de récapitulation articulatoire.
Deux sous-composantes:
•
•
le système de stockage phonologique
la procédure de récapitulation articulatoire
Le calepin visuospatial
•
•
Responsable du maintien des
informations visuospatiales.
Jouerait un rôle dans la manipulation
des images mentales
Localisations
• La boucle phonologique active certaines aires de
l’hémisphère gauche que l’on associe à la
production de langage comme l’aire de Wernicke et
l’aire de Broca.
• La mémoire visuospatiale serait quant à elle
associée à une région du cortex occipital
généralement associé au traitement visuel.
• D’autre part, certaines sous-régions du cortex
préfrontal (dorso-latéral) ne sont activées que si
l’exercice de mémorisation comporte une certaine
difficulté pour le sujet, confirmant ainsi le rôle de
coordonateur du processeur central
•
•
•
•
Différentes régions du cerveau
changent successivement leur niveau
d’activité durant une tâche qui
consiste à retenir l’image d’un visage.
Quand des images brouillées sont
présentées au sujet, ce sont surtout les
régions visuelles de sont cerveau qui
s’activent (1).
Quand les visages sont présentés, ce
sont les régions associatives et les
régions frontales qui deviennent plus
actives (4,5,6).
Quand le sujet retient un visage dans
sa mémoire de travail, les régions
frontales sont les plus actives alors que
les régions visuelles sont à peines
stimulées.
Mémoire à long terme
•
Opposition de la mémoire déclarative et non
déclarative (modèle de Squire et Knowlton).
Mémoire déclarative
•
•
•
Recouvre l’ensemble des connaissances (mémoire
sémantique) et des événements (mémoire épisodique)
qui sont accessibles à la conscience et facilement
verbalisable.
Des lésions du diencéphale et de la région interne du
lobe temporal (hippocampe, cortex entorhinal et
périrhinal) peuvent être responsable de trouble de la
mémoire épisodique.
Des lésions des régions temporales antérieures et le
complexe amygdalien, du gyrus temporal moyen et
inférieur peuvent être responsable de trouble de la
mémoire sémantique.
Mémoire non déclarative
•
•
•
Regroupe un ensemble disparate de capacités
mnésiques non conscientes et difficilement
verbalisables: mémoire procédurale, effets
d’amorçage, conditionnement classique.
Des lésions sous-corticales, principalement
striatales (noyau caudé, putamen), ont été
associées aux troubles de la mémoire
procédurales.
Les effets d’amorçage relèvent du néocortex; le
cervelet et l’amygdale interviennent dans le
conditionnement.
Mémoire déclarative
(explicite)
Mémoire non
déclarative (implicite)
Conditionnement
Mémoire épisodique
(événementielle)
cervelet, amygdale
Amorçage visuel et
perceptif
diencéphale
région interne
du lobe temporal
Mémoire sémantique
région temporale
antérieure
complexe amygdalien
néocortex
Mémoire procédurale
noyau caudé
putamen
Le cas de
H.M.
L’hippocampe
L’hippocampe
• Le passage de la mémoire à court terme
à la mémoire à long terme s’effectue
grâce à l’hippocampe.
• Toutes les informations décodées dans
les différentes aires sensorielles du
cortex convergent vers l’hippocampe
qui les retourne ensuite d’où elles
viennent.
• C’est un peu comme un centre de tri qui
comparerait ces sensations nouvelles
avec celles déjà enregistrées.
• L’hippocampe crée ainsi des liens entre
les différentes caractéristiques d’une
chose.
Mémoire à long terme
• L’hippocampe, les structures corticales qui
l’entourent, ainsi que les voies nerveuses qui les
relient à l’ensemble du cortex sont grandement
impliquées dans la mémoire déclarative.
• L’hippocampe joue un rôle primordial dans la
mémoire épisodique.
• C’est l’hippocampe qui semble nous permettre
de « rejouer la scène » en réactivant
différentes régions corticales.
Mémoire à long terme: au delà
de l’hippocampe
• Mais au bout d’un certain temps, ces différentes régions
corticales activées lors d’un événement deviendraient fortement
liées entre elles et pourraient se passer du travail de
l’hippocampe comme agent de liaison.
• Les souvenirs encodés depuis longtemps dans la mémoire à long
terme peuvent se passer de l’hippocampe; c’est le cas des
connaissances générales de la mémoire sémantique qui activent
plutôt le cortex frontal et le cortex temporal (l’activité du lobe
temporal correspondrait à l’activation du fait en question et celle
du cortex frontal à son accession à la conscience).
• Contrairement aux faits et aux évènements, notre mémoire
spatiale demeurerait, elle confinée à l’hippocampe. Et plus
précisément à l’hippocampe droit. Celui ci aurait la capacité de
recréer une carte mentale de l’espace.
Mémoire « émotive » et
mémoire procédurale
• Certains souvenirs très intenses, mettant en jeu ce
qu’on appelle parfois la mémoire émotive,
impliqueraient en plus de l’hippocampe,
l’amygdale. D’autres structures du système
limbique contribuent à encoder nos souvenir de
façon durable.
• La mémoire procédurale ne solliciterait pas du tout
l’hippocampe.
• Elle serait associée à des modifications dans le
cervelet, les ganglions de la base et le cortex moteur.
Organisation fonctionnelle
• L’hippocampe, les lobes temporaux, et les structures
du système limbique qui leur sont reliées, sont
essentiels à la consolidation de la mémoire à long
terme.
• L’hippocampe faciliterait l’association entre
différentes régions corticales. Cependant, ce
couplage s’estomperait naturellement pour ne pas
engorger la mémoire de souvenir inutiles.
• Un souvenir va être renforcé et va être consolidé
dans la mémoire à long terme en fonction de
facteurs « limbiques »: intérêt suscité par
l’événement, charge émotive, contenu gratifiant.
Le circuit de Papez
• L’influence des différentes
structures limbiques qui
s’exerce sur l’hippocampe et le
lobe temporal se fait par
l’entremise du circuit de Papez.
• L’information transite
successivement de
l’hippocampe aux corps
mammilaires de
l’hypothalamus, au noyau
antérieur du thalamus, au
cortex entorhinal pour revenir à
l’hippocampe.
Organisation fonctionnelle
• Après avoir été « repassées » un certain nombre de
fois dans le circuit de Papez, ces associations vont se
consolider.
• Elles deviendront indépendantes de l’hippocampe.
• Avec ce désengagement du système limbique, les
souvenirs ne transitent plus par le circuit de Papez.
• Ils se retrouvent encodés dans des zones spécifiques
du cerveau correspondant aux régions où les
informations sensorielles ont été reçues (cortex
occipital pour les souvenirs visuels, temporal pour les
souvenirs auditifs,…)
Langage
Aire de Broca et
aire de Wernicke
• L’aire de Broca située au niveau du cortex
frontal inférieur gauche habituellement
associée à la production du langage.
• L’aire de Wernicke située dans la partie
supérieure et postérieure du lobe temporal est
associée au traitement des paroles entendues.
• L’aire de Broca et l’aire de Wernicke sont
connectées par un important faisceau de fibres
nerveuses appelé faisceau arqué.
Grandes variations !
• Au fil des ans, et surtout depuis
l’avènement de l’imagerie cérébrale les
frontières anatomiques et fonctionnelles
des aires du langage ont beaucoup varié.
• Il semble de plus en plus probable
cependant, que ces variations reflètent
l’existence de plusieurs sous-régions aux
fonctions distinctes.
L’aire de Broca
• Aire de Broca: chevauchement des aires 44 et 45 de
Brodmann.
• Chacune semble avoir une fonction particulière.
• La partie postérieure (aire 44) serait impliquée
dans le traitement phonologique et la production
du langage.
• La partie antérieure (aire 45) serait d’avantage
impliquée dans les aspects sémantiques du langage
(participe à la mémoire verbale, sélection et
manipulation d’éléments sémantiques).
L’aire de
Wernicke
• L’aire de Wernicke n’est plus perçue comme une région
anatomique et fonctionnelle uniforme.
• Distinction de plusieurs sous-régions:
– une sous-région répondant à la parole (y compris celle du sujet), et
aux autre sons;
– une autre qui répond uniquement à des paroles prononcées par
quelqu’un d’autre en plus d’être activée par le rappel d’une liste de
mots;
– et une autre qui serait davantage liée à la production de la parole
qu’à la perception.
• Située entre le cortex auditif primaire (aire 41-42) et le lobe
pariétal inférieur.
Troisième région indispensable:
lobe pariétal inférieur
• Grâce à l’imagerie cérébrale,
on a pu montré que le cortex
pariétal inférieur était
connecté à l’aire de Broca et à
l’aire de Wernicke.
• L’information pourrait donc
transiter entre ces deux régions
soit par le faisceau arqué soit
par le lobe pariétal inférieur.
Lobe pariétal inférieur
• Occupe un endroit clé dans le cerveau à
l’intersection des cortex auditif, visuel et
somatosensoriel avec qui il est massivement
connecté.
• Les neurones de cette région sont
« multimodaux » (capables de traiter
simultanément des stimuli de différentes
natures (auditif, visuel, …)).
• Il aiderait le cerveau à classifier et à étiqueter
les choses.
Lobe pariétal inférieur
• Composé de deux régions
distinctes:
– Le gyrus angulaire (aire 39);
– Le gyrus supramarginal (aire 40).
• Le gyrus supramarginal semble
impliqué dans le traitement
phonologique et articulatoire des
mots.
• Le gyrus angulaire serait impliqué
dans le traitement sémantique (le
gyrus angulaire droit serait
également actif, révélant ainsi une
contribution sémantique de
l’hémisphère droit dans le langage).
Modèle d’organisation selon
Geschwind
• Selon ce modèle, chaque module
prendrait en charge les différentes
caractéristiques du langage (perception,
compréhension, production, …) et
seraient reliés entre eux par une chaîne
de connections bien précises.
• Le son entendu est d’abord traité dans le
cortex auditif primaire.
• Celui-ci transmet ensuite l’information à
l’aire de Wernicke, qui associe la
structure sonore avec la représentation
d’un mot conservé en mémoire.
• …
Broca, Wernicke, …
• Cette boucle est présente dans l’hémisphère gauche
chez environ 90% des droitiers et 70% des
gauchers.
• Le langage étant l’une des fonctions traitée de
manière asymétrique par le cerveau.
• On la retrouve également au même endroit chez les
sourds-muets qui utilisent le langage des signes.
• Cette boucle ne serait donc pas spécifique au
langage oral ou parlé, mais serait plus largement
associée à la modalité principale du langage d’un
individu.
Modèles cérébraux du langage
parlé et écrit
• Modèle de Geschwind -Wernicke.
• Lors d’un échange verbal les mots
sont perçus au niveau du cortex
auditif puis transmis à l’aire de
Wernicke.
• La lecture d’un mot écrit diffère
par la porte d’entrée sensorielle: le
cortex visuel primaire où il est
perçu comme un motif graphique
ensuite transmis au gyrus
angulaire. Elle est ensuite
transmise à l’aire de Wernicke.
Plus complexe …
• Au moins deux systèmes neuronaux disctinctes
impliqués dans le lecture:
– Le cerveau lirait principalement en traduisant les
caractèrent éctits en ses éléments phonologiques
correspondant dans le langage oral;
– Le cerveau ferait aussi le lien entre l’image complète
du mot écrit et sa signification (un rappel qui
pourrait « court-circuiter » la correspondance avec
la signature phonologique du mot.
• Partie moyenne du gyrus temporal inférieur
(aire 37) impliqué dans la lecture ou le fait de
nommer un objet ou une lettre.
Remise en question
• Remise en question de ce modèle de
Geschwind.
• Existerait des zones de convergence et
d’une conception plus distribuées des
aires du langage.
• Cette conception sous-tend un codage et
un traitement en parallèle de
l’information.
Modèle de Mesulam
• Modèle de Mesulam: modèle en réseaux
hiérarchisés où le traitement de l’information
procède par paliers de complexité.
• Exemple:
– Pour les traitements simples, comme dire les mois de
l’année dans l’ordre, les aires motrices et
prémotrices du langage sont directement activées.
– Dire un énoncé nécessitant une analyse sémantique
et phonologique plus poussée fera intervenir
d’autres aires en amont des aires motrices.
• Études d’imagerie
cérébrale montrent que
certaines régions
cérébrales sont davantages
impliquées dans la
réalisation d’une tâche.
• L’accès au sens semble fonctionner selon des
catégories qui sont localisées physiquement dans le
cerveau:
– La catégories « personnes célèbres » est perdues quand le
pôle temporal est touché;
– La catégorie « animaux » quand la lésion à lieu dans la
partie intermédiaire et inférieur du lobe temporal.
• Il semble aussi que les réseaux qui participent à
l’encodage des mots fassent appel à des aires faisant
partie du système moteur et visuel:
– Nommer des outils active les aires prémotrices frontales;
– Nommer des animaux recrute des aires visuelles.
Hémisphère droit et langage
• La communication entre deux personnes ne
passe pas seulement par le langage verbal.
• Éléments non-verbaux: apparence physique,
habillement, maintien, attitude générale, gestes,
mimiques, … transmettent une une coloration
et une certaine charge émotionnelle au
discours.
• La prosodie: la musique ou mélodie du
langage: variations de tonalité, d’intonation et
de rythme qui modifient le sens de nos paroles.
Hémisphère droit et langage
• Il est utile de distinguer entre le langage verbal
(sens littéral des mots), et tout ce qui enrobe les
mots et leur donne une connotation
particulière.
• C’est l’hémisphère gauche qui permet de
formuler et de comprendre le sens des mots et
des phrases.
• C’est l’hémisphère droit qui s’occupe de la
connotation émotionnelle des mots qui est
transmise par la musique de la langue.
Hémisphère droit et langage: la
prosodie
• La prosodie: fait référence à l’intonation et à
l’accentuation des phonèmes.
• Ainsi, un patient à l’hémisphère droit
cérébrolésé dont la prosodie est déficiente est
incapable d’exprimer une émotion réellement
ressentie de façon adéquate. Par conséquent
elle se comporte et tient des propos semblant
manquer d’affectivité.
Hémisphère droit et langage:
organisation du discours
• Atteinte des règles qui régissent la construction
du discours.
• On note ainsi chez certains patients une moins
grande capacité à distinguer les indices
permettant d’établir un contexte
communicationnel, les nuances apportées par
certains mots, les intentions du locuteur, le
langage corporel ou les conventions sociales.
Hémisphère droit et langage:
compréhension du langage non-littéral
• On estime que la moitié des phrases que l’on
prononce ne désigne pas littéralement ce qu’on
veut dire, du moins pas totalement.
• C’est la cas de l’ironie, des métaphores (« ce
professeur est un somnifère »)et des actes de
langage indirects (« je ne sais pas qu’elle heure
il est »), tous reliés aux intentions des locuteurs.
En résumé
Les aires du langage
• Les aires corticales:
• Aire de Broca:
– Classiquement aires 44 et 45 de Brodmann.
– En fait élargie
• Au cortex avoisinant (opercule rolandique, partie
inférieure de la frontale ascendante),
• A la substance blanche sous-jacente à cette région,
• Et à l’insula dans sa partie antéro-postérieure.
Les aires du langage
• Les aires corticales:
• Aire de Wernicke:
– Classiquement aires 22 de Brodmann.
– Certains y ajoutent le lobule pariétal inférieur.
Les aires du langage
• Les aires corticales:
• Aire motrice supplémentaire:
– Face interne du lobe frontal gauche.
Les aires du langage
• Les aires corticales:
• Autres aires intervenant dans la production du
langage:
– Le gyrus supramarginal.
– La seconde circonvolution temporale.
Les aires du langage
• Les aires sous-corticales:
• Le thalamus:
– Les principaux noyaux semblant impliqués dans les
processus linguistiques sont le Pulvinar, les noyaux
ventral latéral et ventral antérieur.
Les aires du langage
• Les aires sous-corticales:
• Le complexe lenticulo-caudé et les capsules.
Aspect anatomo-fonctionnel
• Une aire péri-sylvienne comprenant l’aire de Broca, l’aire de
Wernicke, le gyrus supramarginal et les faisceaux de substance
blanche les reliant.
• Une vaste aire marginale, située en périphérie de la première,
comprenant les régions préfrontales et le carrefour temporopariéto-occipital dont le gyrus angulaire et les régions temporales
inférieures.
• Les noyaux gris centraux (thalamus, noyau caudé, noyau
lenticulaire).
Aire péri-sylvienne
• Cette vaste aire prendrait en charge les aspects
phonétiques, phonémiques et syntaxiques du langage
avec:
– Pour l’aire de Wernicke une fonction principale de décodage et
d’encodage phonémique.
– Pour l’aire de Broca une fonction de programmation
phonétique.
Aire marginale
• Cette vaste aire assure:
– Les aspects intentionnels du discours pour les régions
préfrontales;
– Les aspects lexico-sémantiques pour le carrefour temporopariéto-occipital.
Et les autres …
• Les noyaux gris centraux auraient globalement une action
activatrice sur les aires prémotrices et une action de contrôle
de l’adéquation sémantique de l’ébauche du message.
• L’hémisphère droit présenterait une activité « mineure »
dans le langage:
– Les aspects prosodiques du discours aussi bien en compréhension
qu’en expression plus pour la prosodie émotionnelle que pour la
prosodie linguistique.
– Certains aspects lexico-sémantiques mal définis, …
Sémiologie
• Aphasie non fluente
–
–
–
–
Aphasie globale
Aphasie de Broca
Anarthrie pure
Aphasie
transcorticale motrice
– Aphasie
transcorticale mixte
– Aphasies souscorticale
• Aphasie fluente
–
–
–
–
–
Aphasie de Wernicke
Aphasie de conduction
Surdité verbale
Aphasie amnésique
Aphasie transcorticale
sensorielle
– Alexie-agraphie du pli
courbe
Les praxies
L’apraxie
•
•
L’apraxie est un trouble acquis du
comportement gestuel intentionnel,
consécutif à une déficience de la
programmation de l’activité motrice
volontaire.
En l’absence d’atteinte motrice,
sensitive, cérébelleuse ou intellectuelle
(compréhension, gnosie, ....).
Les centres
praxiques
•
•
•
Sont essentiellement situés
dans le lobe pariétal de
l’hémisphère dominant.
Localisés dans le pli courbe et le gyrus supramarginalis (+ région centrale gauche avec la
pariétale ascendante et la frontale ascendante, et
le pied des première et deuxième circonvolutions
frontales)
Sont en étroites liaison avec l’hémisphère droit
par l’intermédiaire du corps calleux
•
•
•
Liaison avec hémisphère
droit par l’intermédiaire
du corps calleux.
Ces fibres associatives
transmettent la commande
en provenance des centres
gauches vers l’hémisphère
mineur et permettent ainsi
l’action synergique des
deux hémisphères.
Les voies d’exécutions sont
croisées, au même titre que
les voies motrices qui en
constituent le support.
Formes cliniques
•
•
•
Toute activité motrice volontaire implique la
réalisation de gestes élémentaires.
S’il s’agit d’un acte complexe, l’individu doit
d’abord le concevoir dans son ensemble,
coordonnant ainsi les différents gestes
élémentaires qui le constituent et qui sont
nécessaire à l’obtention du but poursuivi.
Tout geste doit ainsi être programmé avant
d’être réalisé et différents types d’apraxie
peuvent se rencontrer en fonction de la
complexité gestuel.
Formes cliniques
•
•
•
Le trouble peut affecter la réalisation du geste
élémentaire, c’est l’apraxie idéomotrice.
Il peut porter sur la conception du schéma
nécessaire à la réalisation d’un acte complexe,
alors que les gestes élémentaires pris isolément
sont correctement exécutés, c’est l’apraxie
idéatoire.
Le trouble peut n’apparaître que si l’activité
réalisée par le sujet implique une construction
dans le domaine visuospatial, c’est l’apraxie
constructive.
Autres types d’apraxie
•
•
Il est classique de décrire certaines
formes spécialisées d’apraxie: l’apraxie
de l’habillage, l’apraxie de la marche,
l’apraxie bucco-faciale.
L’apraxie mélokinétique se situerait à
mi-chemin entre une parésie et une
apraxie proprement dite.
En fait d’autres conceptions
possibles
•
A côté de cette vision classique, Hécaen
suggère de dissocier les patients en
fonction du type de geste déficitaire,
notamment avec ou sans objet.
Autres conceptualisations:
l’apraxie idéomotrice
•
•
L’apraxie idéomotrice correspondant alors
par des difficultés dans la réalisation sur
ordre verbal ou sur imitation visuelle de
gestes porteurs ou non d’une signification et
ceci sans objet.
Différents types d’apraxie idéomotrice pour
geste : sans signification, avec signification de
type expressif ou de pantomime (geste
réflexif ou non réflexif).
Autres conceptualisations:
l’apraxie idéatoire
•
L’apraxie idéatoire : perturbations de
gestes impliquant des manipulations
d’objets réels qui doivent bien entendu
être parfaitement identifiés.
Les différentes formes
d’Apraxie
•
•
L’apraxie est souvent définie comme une
pathologie du geste chez des sujets ne
présentant pas de déficits sensori-moteurs,
pas de trouble de la compréhension ni de
détérioration mentale importante.
Différentes formes d’apraxies: apraxie
idéatoire, apraxie idéomotrice, apraxie
motrice, mais également apraxie
constructive, de l’habillage, ...
Le geste selon Liepmann
•
•
Le geste volontaire résulte d’une projet
idéatoire appliqué à des formules
kinétiques segmentaires.
Il existe un seul mécanisme pour
l’apraxie dont les différentes formes
correspondent à des atteintes sélectives
des différents niveaux psychologiques
de l’acte volontaire.
Modèle classique
•
•
•
L’apraxie idéatoire
L’apraxie idéomotrice
L’apraxie motrice
L’apraxie
idéatoire
•
•
•
•
Elle touche la conception
d’ensemble du geste.
Elle consiste en une
difficulté ou une incapacité à réaliser une suite
d’actions destinées à un but (allumer une bougie
avec une boîte d’allumette).
C’est une atteinte de la représentation d’une
action, un déficit du projet idéatoire.
Elle est attribuée à une lésion hémisphérique
gauche de la jonction pariéto-occipitale (gyrus
angulaire et supramarginalis).
L’apraxie
idéomotrice
•
•
•
•
Elle touche la relation entre
le projet idéatoire et la formule kinétique.
C’est une perturbation des actes simples
intentionnels contrastant avec une préservation
de l’exécution automatique de ces mêmes
actions.
Les troubles sont observés dans les tâches
exécutées sur ordre et sur imitation.
Elle est attribuée à une lésion du lobule pariétal
inférieur et du gyrus supramarginalis.
L’apraxie motrice
•
L’apraxie motrice (ou mélokinétique)
correspond à une perte des souvenirs
cinétiques propres à un membre.
Spécificité hémisphérique
• Ces représentations abstraites sont situées dans les deux
hémisphères, mais leur mise en jeu s’effectue avec certaines
différences:
– L’utilisation des objets en situation naturelle active des régions
pariétales gauches et droites;
– L’exécution d’un geste symbolique, la manipulation d’objets en dehors
de la situation naturelle (en réponse à une consigne orale) dépend
seulement des aires pariétales gauches.
• Globalement, les gestes pour lesquels le cortex pariétal joue un
rôle, ont en commun d’être dirigés vers un objet perçu
visuellement, de posséder un caractère motivant pour le sujet
et d’être situés dans l’espace de préhension.
Les gnosies
Gnosies visuelles
• Les connaissances issues de la perception
visuelle constituent les gnosies visuelles.
• Elles ont trait:
– À la nature des différents éléments qui constitue le
monde visuel;
– À leur organisation dans l’espace.
• Deux types d’information seraient traités par
des structures anatomiques distinctes:
– Connaissance des objets (agnosie d’objet);
– Connaissance de l’espace (agnosie spatiale).
Les voies visuelles
• Se projettent sur le cortex visuel.
• Mais aussi sur d’autres structures
cérébrales:
– le noyau suprachiasmatique de
l’hypothalamus (participant à la génèse
des rythmes circadiens);
– Les noyaux prétectaux (contrôlant la
fixation du regard et déclenchant le
réflexe photomoteur);
– Les tubercules quadrijumeaux
supérieurs (orientant le regard en
fonction de stimulations extérieures);
– Les noyaux oculo-moteurs du tronc
cérébral (gouvernant les mouvements des
yeux vers une cible).
Aires corticales
• Les neurones constituant les
voies optiques se terminent au
niveau du cortex visuel
primaire, dans l’aire V1, ou
striée (ou 17 de Brodmann).
• L’information est ensuite
transmise à une trentaine
d’aires visuelles avoisinantes,
non seulement occipitales,
mais aussi temporales et
pariétales.
Deux grands courants: P et M
• Ces aires ce répartissent en fonction de deux grands
courants P et M.
• Un courant ventral traite les données issues de l’aire
P. Il comprend l’aire V4 indispensable à la perception
des couleurs.
• Ce courant ventral, occipito-temporal, permet
l’analyse de la forme de l’objet (courant du « quoi »),
et permet de lui assigner une signification.
• Le courant dorsal, occipito-pariétal, comprend l’aire
V5 qui perçoit les mouvements. Son rôle dans la
localisation spatiale est crucial (courant du « où »).
La voie ventrale
• Aurait pour mission fondamentale de
permettre la perception, la reconnaissance et
l’identification des objets en traitant leurs
propriétés:
– Forme; couleur; poids; etc.
• Dans les aires corticales contribuant au système
ventral, des représentations de plus en plus
complexes et spécialisées du monde extérieur
s’élaborent.
La voie dorsale
• Aurait pour mission fondamentale
d’assurer le contrôle visuo-moteur sur les
objets en traitant leurs :
– Propriétés « extrinsèques » (celles qui sont
critiques pour leur saisie);
– Position spatiale;
– Orientation;
– Taille.
Fonctions visuelles élaborées
• Leur étude correspond à l’examen des
agnosies.
• Les formes sont perçues par les régions
occipitales des deux hémisphères:
– L’hémisphère gauche scrute détail par
détail;
– L’hémisphère droit perçoit mieux la globalité
de la forme.
L’hémisphère droit
• Il attribue une signification pragmatique, manière
dont on utilise les objets.
• Il associe l’objet à des objets de fonction proche
(processus connotatif) et effectue une catégorisation
superordonnée (un animal, un aliment, une
personne familière, …).
• La spécialisation hémisphérique s’exprime encore
dans la capacité largement supérieure de
l’hémisphère droit à traiter les visages.
• Cortex occipito-temporal droit impliqué dans la
reconnaissance des « entités uniques », dont les
visages sont l’exemple le plus représentatif.
L’hémisphère gauche
• Il sélectionne une sémantique richement
verbale, plus « encyclopédique », plus précise
(processus dénotatif).
• Il accède à la sémantique pragmatique
d’emploi.
• Il dénomme la chose vue.
• Cortex occipito-temporal gauche joue un rôle
prépondérant pour la reconnaissance des
objets, l’identifications des couleurs et la
lecture.
L’Agnosie
• L’agnosie est la perte, liée à une atteinte
cérébrale, de la capacité à identifier les
stimuli de l’environnement à travers une
modalité perceptive donnée, en l’absence
de trouble sensoriel ou de déterioration
intellectuelle notable.
Agnosie visuelle: agnosie
aperceptive/agnosie associative
• L’agnosie aperceptive relèverait d’un déficit des
processus perceptifs, empêchant de construire une
représentation interne d’un objet (surviendrait lors
d’une lésion pariétale droite).
• Dans l’agnosie associative, les processus perceptifs
seraient préservés, mais la représentation de l’objet
« correctement construite n’est pas associée aux
propriétés fonctionnelles et sémantiques de l’objet »,
d’où l’échec à comprendre sa signification (le plus
souvent liées à des lésions des régions occipitotemporales inférieures gauches).
Différents types d’agnosie
• Agnosie visuelle des objets (cortex
occipito-temporal inférieur et moyen).
• Agnosie des visages: prosopagnosie
(cortex occipito-temporales inférieures
souvent bilatérales, mais parfois
unilatérales droites).
• Agnosie des couleurs, …
Lobes frontaux, syndrome
frontaux et fonctions exécutives
Lobe frontal
• Trois zones:
– Aire motrice primaire
(commande de la motricité
élémentaire);
– Aire prémotrice
(organisation et contrôle des
mouvements fins et
séquentiels, initiation du
mouvement, langage…);
– Aire préfrontale (aspects
élaborés du comportement).
Cortex préfrontal
• Contrairement aux autres lobes, il est dépourvu
de connexions directes avec les voies
sensorielles ou motrices.
• Il présente des connexions importantes avec les
autres structures corticales et sous-corticales
comme le thalamus.
• Un jeu complexe de boucles activatrices et
inhibitrices reliant notamment les noyaux du
thalamus et diverses régions du cortex
préfrontal régule ainsi les fonctions
intégratrices dévolues à ces dernières.
Syndrome frontal
• Le terme de syndrome « frontal »
désigne en fait les troubles liés à des
lésions ou à des
dysfonctionnements du cortex
préfrontal.
• Trois régions sont différenciées au
sein du cortex préfrontal:
– La région dorsolatérale située sur la
face convexe des hémisphères;
– La région fronto-médiane située sur la
face interne;
– La région orbito-frontale ou ventrale.
Troubles consécutifs à des
lésions préfrontales
• 1. Troubles de la personnalité et de l’humeur (pseudo-dépressif:
lésions dorsolatérales; moriatique: lésions orbito-frontales).
• 2. Troubles de la perception: inattention aux stimulations
extérieures distractibilité (cortex dorso-latéral).
• 3. Troubles du comportement moteur: persévération,
programmation, utilisation, imitation.
• 4. Troubles des conduites verbales: logorrhée (cortex orbitofrontal), réduction du discours (cortex dorso-latéral).
• 5. Troubles de la mémoire: récupération d’informations
sémantiques et encodage en mémoire épisodique (cortex
préfrontal gauche), récupération d’informations épisodiques
(cortex préfrontal droit).
• 6. Troubles des fonctions exécutives.
Pour conclure
• Ces bases anatomo-fonctionnelles nous aident à
comprendre au moins partiellement la
complexité des processus cognitifs.
• D’autres fonctions cognitives n’ont pas été
abordés (amusie, calcul et traitement des
nombres, attention, …) et d’autres structures
sont impliquées dans les processus cognitifs
(cervelet, noyaux gris centraux, …).