La capacité de prospection épisodique dans le vieillissement

Journal Identification = PNV Article Identification = 0594 Date: March 14, 2016 Time: 6:27 pm
Synthèse
Geriatr Psychol Neuropsychiatr Vieil 2016 ; 14 (1) : 58-66
La capacité de prospection épisodique
dans le vieillissement cognitif
normal et pathologique
Episodic foresight in normal cognitive and pathological aging
Valentina La Corte1,2,3
Pascale Piolino1,2,3,4
1Institut de psychologie, Université
Paris Descartes, Sorbonne Paris Cité,
France
2Inserm UMR 894, Centre de
psychiatrie et neurosciences,
Laboratoire mémoire et cognition,
Paris, France
3IDEX Dynamique du Vieillir, Sorbonne
Paris Cité, Université Paris Diderot,
France
<[email protected]>
4Institut Universitaire de France, Paris,
France
Tir ´ es ` a part :
V. La Corte
Résumé. Les recherches de cette dernière décennie témoignent de l’intérêt croissant pour
la capacité de l’individu à se projeter dans le futur et à imaginer/prévoir des évènements
dans un futur personnel. Différentes théories ont été proposées pour essayer d’expliquer
les mécanismes cognitifs sous-jacents à cette capacité. Dans cet article, nous nous inté-
ressons à la capacité de prospection épisodique dans le vieillissement cognitif normal et
pathologique en particulier dans la maladie d’Alzheimer et la démence sémantique. Nous
discuterons ensuite le rôle des représentations sémantiques personnelles en fonction de
la distance temporelle dans la projection épisodique en proposant un nouveau modèle
(TEDIFT) qui postule l’intervention de deux processus, la continuité phénoménologique
ou la continuité sémantique en fonction de la distance temporelle de prospection ou de
récupération.
Mots clés : prospection épisodique, vieillissement, maladie d’Alzheimer, démence
sémantique
Abstract. The ability to project the self forward in time to pre-experience personal events
is referred to as episodic future thinking. Different theories have been proposed to try to
explain the neurocognitive mechanisms underlying episodic future thinking. In this paper
we focus on studies concerning the episodic prospection capacity in cognitive aging and
in neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease and semantic dementia. Older
adults usually produce fewer episodic details than young adults when recalling past events
and when imagining future events. Patients with early to moderate Alzheimer’s disease
have impaired capacity in the generation of episodic details for retrieved past events and
imagined future events. Similarly patients with early to moderate semantic dementia have
difficulties in episodic future thinking whereas they succeed to retrieve episodic past events.
These patterns are discussed with regard to the respective role of the episodic and personal
semantic representations in future personal thoughts as a function of temporal distance by
purposing a new neurocognitive model (TEDIFT).
Key words: episodic prospection, aging, Alzheimer’s disease, semantic dementia
Cette dernière décennie a vu l’émergence de nou-
velles études sur la mémoire montrant que les
capacités mnésiques ne sont pas limitées à la
dimension temporelle du passé mais s’étendent à la dimen-
sion temporelle du futur. Ainsi le concept de voyage mental
dans le temps a été proposé pour définir cette capacité
de l’individu à se rappeler des évènements personnels
de son propre passé ainsi qu’à prévoir ou imaginer des
évènements personnels dans le futur [1-3]. La capacité
à envisager des événements futurs possibles, désirés
ou redoutés, a une forte valeur adaptative dans la vie
quotidienne. Cette capacité est en effet cruciale pour pré-
voir des évènements, anticiper les conséquences des
comportements et fixer des objectifs [4, 5]. Elle reste
essentielle pour assurer un maintien de l’autonomie même
lorsque la période future se réduit au fur et à mesure du
vieillissement.
La prospection épisodique :
domaine de définition
Les concepts de mémoire et de temporalité sont inti-
mement liés, mais c’est la notion même de mémoire
épisodique qui est aujourd’hui placée au cœur de cette
interaction. La mémoire épisodique est définie comme la
mémoire des évènements personnellement vécus dans
doi:10.1684/pnv.2016.0594
58 Pour citer cet article : La Corte V, Piolino P. La capacité de prospection épisodique dans le vieillissement cognitif normal et pathologique. Geriatr Psychol
Neuropsychiatr Vieil 2016 ; 14(1) : 58-66 doi:10.1684/pnv.2016.0594
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Prospection épisodique dans le vieillissement cognitif
un contexte spatio-temporel bien défini [6]. Le concept de
mémoire épisodique est donc lié à l’expérience subjective
du souvenir exprimé par un sentiment de reviviscence ou
ré-expérience («Je me souviens »,«Je revis »). En effet
la récupération des souvenirs implique un véritable voyage
mental sur l’axe du temps personnel vers la dimension
du passé pour nous permettre de rappeler les différents
détails phénoménologiques liés aux évènements person-
nels. Toutefois le voyage mental dans le temps nous permet
également de nous projeter dans le futur dans le but de pré-
voir et/ou d’imaginer des évènements personnels exprimé
par un sentiment de pré-viviscence ou pré-expérience («Je
vis d’avance »).
Ainsi, la mémoire épisodique et les formes de pen-
sées dirigées vers le futur sont intimement liées car elles
reflètent des manifestations de la conscience de soi, dite
conscience autonoétique. Dans ses œuvres successives,
Tulving intègre la notion de temporalité dans le système
de la mémoire épisodique et la conscience autonoétique,
sous le terme original Chronesthesia [7]. La chronesthésie
est définie comme une continuité de soi dans une tempo-
ralité subjective allant du passé au futur [7, 8]. Cependant,
l’étude des relations entre mémoire et temporalité dépasse
largement ce cadre conceptuel. En effet, un certain nombre
de réflexions théoriques ont été proposées par différents
philosophes dans le cadre de la phénoménologie classique.
Au cœur de ces réflexions se trouve la question de la rela-
tion entre les trois dimensions de la temporalité : passé,
présent et futur. Dans ce cadre, par exemple, Bergson
dans son ouvrage Matière et mémoire [9] s’intéresse aux
liens entre le passé et le présent. Il défend l’idée que le
passé ne cesse pas d’exister dans le présent, mais qu’il
arrête tout simplement d’agir. Jean-Paul Sartre [10] défi-
nit les principes généraux à la base de la phénoménologie
de la temporalité. D’après sa conception, «La tempora-
lité est évidemment une structure organisée et ces trois
prétendus éléments du temps : passé, présent, avenir, ne
doivent pas être envisagés comme une collection de data
dont il faut faire la somme mais comme des moments
structurés d’une synthèse originelle ». Plus récemment,
Dalla Barba [11] a proposé un modèle (Memory, conscious-
ness and temporality theory) décrivant les relations entre
mémoire, conscience et temporalité. D’après ce modèle, le
système de mémoire épisodique et la conscience autonoé-
tique sont englobés dans une forme de conscience appelée
conscience temporelle. La conscience temporelle permet
à l’individu d’être conscient de son propre passé, de sa
situation présente, ainsi que de se projeter dans un futur per-
sonnel. Le modèle postule l’existence d’un lien très étroit
entre conscience et objet de la conscience. En particulier
ce type de conscience est lié à l’unicité de l’objet de la
conscience (e.g., le stylo que j’ai acheté hier, que j’utilise
aujourd’hui et que j’utiliserai demain), en d’autres termes
l’objet de la conscience a une temporalité unique.
On retrouve une dimension temporelle également
dans le modèle de mémoire autobiographique de Conway
[12]. Cet auteur soutient que la dimension temporelle de
la mémoire autobiographique épisodique serait focalisée
autour du présent, c’est ce qu’il qualifie de fenêtre tem-
porelle. Cette fenêtre nous permettrait de rester fortement
liés à nos objectifs et projets actuels. De ce fait, se souve-
nir du passé et imaginer le futur personnel trouveraient leur
essence au sein d’un même système de conscience épiso-
dique qui s’étendrait sur quelques jours dans une dimension
temporelle particulièrement restreinte (la semaine dernière,
la semaine prochaine). Au-delà de cette fenêtre temporelle,
aussi bien dans le passé que dans le futur, les souvenirs et
les projections autobiographiques seraient construits sur la
base de connaissances sémantiques personnelles.
Depuis ces dernières années, un nombre croissant de
travaux en neuro-imagerie se sont intéressés à déterminer
les bases neurales sous-jacentes à la récupération des sou-
venirs en mémoire épisodique et à la capacité de projection
d’événements personnels dans le futur [13-15]. Chez les
sujets sains, il a été mis en évidence un réseau neuronal
commun aux deux temporalités incluant principalement les
régions préfrontales médianes, les régions postérieures au
niveau pariétal (s’étendant jusqu’au precuneus et au cor-
tex rétrosplénial) et le lobe temporal médian en particulier
l’hippocampe.
Toutefois la projection d’évènements dans le futur peut
concerner une dimension personnelle ou une dimension
impersonnelle relative à la prévision d’évènements séman-
tiques dans un futur impersonnel/sémantique. Dans ce
contexte, une étude en IRMf réalisée par D’Argembeau et
al. [16] a directement comparé les activations cérébrales
liées à ces deux types de projection dans le futur, person-
nel et impersonnel. Les résultats montrent que la projection
d’évènements dans un futur personnel serait liée à une acti-
vité plus importante au niveau du cortex préfrontal médian
et du cortex cingulaire postérieur, deux régions particulière-
ment impliquées dans la récupération d’informations liées
à la connaissance de soi.
Malgré le nombre croissant d’études montrant des
similitudes entre les bases neurales des souvenirs pas-
sés et des projections futures, les mécanismes cognitifs
spécifiques qui sous-tendent la pensée future épisodique
restent largement méconnus [17-19]. Pourtant différentes
hypothèses ont été proposées. D’après l’hypothèse de la
simulation constructive (constructive simulation hypothe-
sis), la capacité d’imaginer des évènements dans le futur
serait fortement liée à la mémoire épisodique. En effet, un
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V. La Corte, P. Piolino
nombre consistant d’études a mis en évidence la contribu-
tion de la mémoire épisodique à la formation des pensés
épisodiques dirigées vers le futur chez des sujets sains,
ainsi que dans la pathologie. Un grand nombre d’études
cognitives ont mis en évidence plusieurs similitudes entre
la projection épisodique et la mémoire autobiographique
[1, 19-21]. Ainsi plusieurs résultats suggèrent que diffé-
rentes variables, qui sont généralement impliquées dans
la récupération des événements du passé, jouent éga-
lement un rôle crucial dans la production d’événements
personnels dans le futur épisodique tels que la distance
temporelle, la valence affective, et la capacité d’imagerie
mentale. En revanche d’autres études ont montré des diffé-
rences entre le rappel des souvenirs du passé et la prévision
d’évènements dans le futur personnel. En particulier par
rapport aux événements futurs, les événements passés
contiennent des détails phénoménologiques plus épiso-
diques, ils ont plus de nombreuses images mentales et ils
sont moins positifs [22].
D’après l’hypothèse de l’échafaudage de la connais-
sance sémantique, la mémoire sémantique fournirait un
cadre fondamental pour la formation des pensées dirigées
vers le futur. Les détails épisodiques imaginés dans le
futur s’appuieraient sur des connaissances préexistantes
ou construites notamment de nature sémantique. La mise
en évidence d’un déficit de prospection épisodique chez
les patients atteints de démence sémantique est en faveur
de cette hypothèse [23]. En effet, ces patients, caracté-
risés par un déficit de mémoire sémantique au premier
plan contrastant avec une mémoire épisodique préservée,
montrent une incapacité à générer des représentations de
soi tournées vers l’avenir. Selon la théorie des niveaux
de représentation (construal level theory) [24], la distance
temporelle influe sur les réponses des individus à des évé-
nements futurs en changeant la fac¸on dont ils construisent
ces événements, représentés en termes de fonctionnali-
tés abstraites ou concrètes. Cependant relativement peu
d’études ont investigué la capacité de prospection épiso-
dique en fonction de différentes distances temporelles.
Toutefois, plusieurs auteurs ont montré que, pour le passé
et le futur, les représentations d’évènements temporelle-
ment proches induisent un sentiment de ré-expérience ou
de pré-expérience plus fort et contiennent plus de détails
sensoriels et contextuels que les évènements temporelle-
ment éloignés [22, 25].
L’objectif de cet article est de présenter une synthèse
des travaux concernant les capacités de prospection épiso-
dique réalisés dans le vieillissement cognitif ainsi que dans
la pathologie en particulier dans la démence sémantique et
dans la maladie d’Alzheimer. Ces deux pathologies repré-
sentent en effet des modèles privilégiés pour l’étude de la
relation entre la mémoire épisodique et la mémoire séman-
tique en général et plus spécialement dans la dimension
future. Cette revue nous permettra de discuter ensuite du
rôle des représentations sémantiques personnelles dans
la projection épisodique en proposant un nouveau modèle
neurocognitif.
Prospection épisodique
et vieillissement cognitif normal
Étant donné l’importance sur le plan fonctionnel de la
capacité à prévoir des évènements dans le futur person-
nel et l’impact délétère qu’un éventuel déclin pourrait avoir
dans la vie quotidienne, un certain nombre d’études se
sont intéressées à investiguer cette capacité dans le vieillis-
sement cognitif. Outre le déclin cognitif lié à l’âge, les
personnes âgées doivent faire face à une période de vie
dans le futur qui se réduit objectivement. Certains résultats
ont mis en évidence des changements significatifs dans la
capacité de prospection personnelle des sujets âgés, qui
seraient liés à la diminution des capacités mnésiques sur
le versant épisodique. En particulier, les sujets sains âgés
auraient une tendance à se rappeler des évènements du
passé ainsi qu’à imaginer des évènements dans un futur
personnel avec beaucoup moins de détails épisodiques,
contextuels et surtout phénoménologiques, par rapport aux
sujets jeunes. En revanche, leurs récits contiennent plus de
détails non épisodiques/sémantiques [25, 26]. De manière
intéressante, ces résultats ont été obtenus avec différents
types de paradigmes, de la méthode de mots indices [26] à
l’évocation d’évènements dans un contexte temporel précis
[25] (figure 1).
Le même type de résultat a été obtenu dans des expé-
riences utilisant du matériel imagé. Par exemple, Gaesser
et al. [27] ont présenté une série de photographies colo-
rées (représentent des scénarios d’activité incluant des
personnes) à un groupe de sujets jeunes ou âgés. Les
sujets devaient soit décrire l’image présentée en détail,
soit imaginer un évènement possible dans le futur ou
encore se rappeler d’un évènement du passé utilisant
le scénario de la photographie comme indice contextuel.
Les résultats principaux de cette étude confirment ceux
obtenus avec le matériel verbal : les sujets âgés pro-
duisent significativement moins de détails épisodiques par
rapport aux sujets jeunes dans chaque condition expérimen-
tale et ils utilisent beaucoup plus de détails sémantiques
dans leurs productions. L’ensemble de ces observations
corrobore l’hypothèse de la simulation constructive selon
laquelle le rappel des souvenirs du passé et la pré-
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Prospection épisodique dans le vieillissement cognitif
0
1
2
3
Performance moyenne
4
5
6
7
8
Périodes de vie
Dans
5 ans
Année
prochaine
Année
dernière
Il y a 5 ans Semaine
prochaine
PrésentSemaine
dernière
Sujets jeunes Sujets âgés
Figure 1. Performance moyenne en production libre et indicée d’évènements personnels épisodiques en fonction de différentes périodes
de vie du passé et du futur chez des sujets jeunes (n = 17, 16-21 ans) et des sujets âgés (n = 17, 62-81 ans), (adapté d’Abram et al. [25]).
Figure 1. Average performance on free and cued production of personal episodic events based on different periods of life of the past and
the future in young people (n=17, 16-21 years old) and the elderly (n=17, 62-81 years old), (adapted from Abram et al. [25]).
vision/projection d’évènements dans un futur personnel
partagent les mêmes mécanismes cognitifs. De fac¸on inté-
ressante, elles soulignent que le voyage mental dans le
temps serait plus basé sur des connaissances de type
sémantique personnel dans le vieillissement cognitif.
Dans une autre étude, Rendell et al. [28] ont investigué
les effets de l’âge sur les différentes composantes de la
capacité de prospection épisodique. Dans ce but, ils ont
demandé à un groupe de sujets jeunes et à un groupe de
sujets âgés de construire des scénarios atemporels, des
scénarios futurs ainsi qu’une histoire imaginée impliquant
une composante de navigation spatiale. Chaque condition
expérimentale était basée sur la capacité de construire et
décrire une scène mais seule la construction de scénarios
futurs impliquait la conscience autonoétique, qui est liée au
sentiment subjectif du soi dans le temps. Les résultats des
sujets âgés étaient caractérisés par une réduction significa-
tive des performances dans les trois conditions. Toutefois,
ils apparaissaient plus déficitaires dans la construction de
scénarios futurs par rapport à la construction de scénarios
atemporels. Ces résultats indiquent que les sujets âgés
auraient plus de difficultés à construire des possibles scéna-
rios futurs quand la conscience autonoétique est impliquée.
S’agissant des aspects plus fonctionnels et adaptatifs
de la capacité de prospection épisodique, une étude récente
[29] a montré que les personnes âgées ont tendance à ne
pas apprendre spontanément des items qui pourraient être
liés à un problème à résoudre dans le futur. Ce point est
compatible avec la théorie socioémotionnelle du vieillisse-
ment cognitif, les personnes âgées favorisant le traitement
d’informations favorables à leur bien-être [30]. Concernant
le rôle du déclin des autres fonctions cognitives, et malgré
l’intérêt croissant pour l’étude des mécanismes cognitives
sous-tendant le déclin dans les capacités de prospection
épisodique dans le vieillissement cognitif, peu d’études
se sont intéressées à la relation entre la diminution des
capacités de prospection et les autres fonctions cognitives.
Toutefois, une étude récente [31] a souligné le rôle des
capacités d’inhibition et de mémoire de travail dans les
différences liées à l’âge dans le cadre de la prospection
épisodique (voir aussi [25]).
Concernant l’étude des bases neurales de la capacité
à prévoir/imaginer des évènements dans un futur person-
nel, une seule étude à notre connaissance a été réalisée en
IRMf. Dans cette étude, Viard et al. [32] demandent à un
groupe de sujets âgés de se rappeler des évènements per-
sonnels ayant eu lieu dans la dernière année et d’imaginer
des évènements personnels dans le futur (dans la prochaine
année). Les résultats montrent un réseau neuronal commun
au niveau de l’hippocampe, du cortex cingulaire, du précu-
neus et du cortex préfrontal, avec un réseau plus spécifique
à la récupération en mémoire épisodique situé au niveau
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V. La Corte, P. Piolino
hippocampique et dans les régions occipitales, et des acti-
vations spécifiques à la projection dans le futur épisodique,
au niveau du gyrus frontal inférieur et du cortex tempo-
ral latéral, régions également impliquées dans la mémoire
sémantique.
Pour conclure, caractériser les mécanismes neurocog-
nitifs sous-jacents au déclin de la prospection épisodique
dans le vieillissement cognitif semble très important d’un
point de vue théorique, pour une meilleure compréhen-
sion des processus impliqués dans la prospection et, sur
le plan clinique, pour déterminer les marqueurs neurocog-
nitifs du déficit de capacité prospective, caractéristiques
non seulement du vieillissement normal mais également
des pathologies neurodégénératives, ce qui permettra
d’adapter les programmes de remédiation cognitive.
Le déficit de prospection
épisodique dans les maladies
neurodégénératives
La maladie d’Alzheimer
Les patients atteints de la maladie d’Alzheimer (MA)
sont caractérisés par un trouble de la mémoire épiso-
dique au premier plan accompagné par une atrophie
hippocampique sur le plan neuronal [33]. De nombreuses
données neuropsychologiques ont montré un déficit dans
la récupération d’évènements spécifiques sur le plan auto-
biographique. Dans le contexte du voyage mental dans le
temps, un certain nombre d’études se sont intéressées à
investiguer les capacités de prospection épisodique dans
le passé et le futur chez ces patients. Addis et al. [34] ont
montré que les patients atteints de MA présentent des défi-
cits dans la récupération des évènements personnels du
passé et également dans la projection d’évènements dans
le futur. En particulier, les résultats mettent en évidence que
la quantité de détails pour les évènements futurs est liée
aux performances de rappel en mémoire épisodique. Les
auteurs soulignent donc la similarité des mécanismes cog-
nitifs sous-tendant ces deux types de déficit qui serait en
faveur de l’hypothèse de simulation constructive.
D’autres études ont mis en évidence la similarité des
processus impliqués dans le rappel des informations du
passé ainsi que dans la génération d’évènements futurs
dans la MA touchant également le type de conscience impli-
quée [35]. Ce déficit des capacités de prospection dans le
futur épisodique a également été mis en évidence dans
la phase prodromale de la maladie, en particulier chez les
patients avec un déficit cognitif léger (mild cognitive impai-
rement) [36].
L’ensemble de ces résultats suggère l’implication du
lobe temporal médian et en particulier de l’hippocampe,
structure cérébrale précocement atteinte dans la MA, dans
la prospection épisodique. Toutefois des études récentes
ont mis en évidence l’implication d’autres structures céré-
brales dans la prospection épisodique telles que le lobe
frontal et le cortex cingulaire postérieur. En particulier
l’étude d’El Hay et al. [37] montre que le déficit de capa-
cité de prospection épisodique dans la MA est corrélé à
des troubles des fonctions exécutives. En particulier les
patients montrant un trouble de la flexibilité mentale étaient
caractérisés par une forte similarité dans la production
d’évènements dans la dimension du passé ainsi que du
futur. Une autre étude récente d’Irish et al. [38] souligne
le rôle du cortex cingulaire postérieur dans la capacité de
construction de scènes dans la MA.
La démence sémantique
Dans la littérature sur la capacité de prospection épiso-
dique, un certain nombre de recherches récentes ont été
centrées sur la démence sémantique (DS). La démence
sémantique est une affection dégénérative caractérisée en
début de maladie par une atteinte sélective de la mémoire
sémantique alors que la mémoire épisodique est relati-
vement préservée. Cette pathologie rare représente un
modèle idéal pour l’étude de la relation des systèmes mné-
siques dans le cadre de la mémoire à long terme. En effet,
étant donné que la plupart des études neuropsychologiques
ont mis en évidence une relation étroite entre la présence
d’un déficit en mémoire épisodique et un trouble dans la
capacité de prospection épisodique, il a semblé pertinent
d’évaluer cette dernière dans une pathologie caractérisée
par la préservation de la mémoire épisodique.
La première étude qui a investigué les mécanismes
cognitifs impliqués dans les formes de pensées dirigées
vers le futur dans la DS est celle de Duval et al. [23].
Les résultats de cette étude montrent que, malgré une
capacité préservée dans la récupération des représenta-
tions liées à soi du passé, les patients atteints de DS
sont caractérisés par une incapacité à générer des repré-
sentations de soi dans une dimension temporelle future.
Les auteurs décrivent cette condition comme une perte du
‘future self’. Cette asymétrie dans le voyage mental sub-
jectif entre une capacité préservée de récupération des
évènements du passé et des capacités atteintes de pros-
pection dans le futur personnel/épisodique a été également
confirmée par d’autres études. Par exemple, les résultats
de l’étude d’Irish et al. en 2012 [40] confirment que les
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