Connaitre)le)lobe)frontal) Pour)comprendre)es)DLFT

Connaitre)le)lobe)frontal)
Pour)comprendre)es)DLFT)comportementale)
Richard)Levy)
Service)de)neurologie,)GH)PiAéCSalpêtrière,)
Unité)de)Neuropsychiatrie)Comportementale)(UNPC),)PiAéCSalpêtrière)
FRONTLAB,)InsAtut)MoelleCCerveau)(ICM),)PiAéCSalpêtrière)
Faculté)de)Médecine,)Université)Pierre)et)Marie)CurieCParisC6
)
Critères)révisés)DLFTc)
•  DFLT&comportementale&possible:&3&des&6&éléments&&
DésinhibiAon)comportementale)
Apathie/inerAe)
Perte)de)l’empathie)
Comportements)stéréotypésCrituelsCobsessionels/
persévéraAons)
•  Hyperoralité/changements)de)comportements)alimentaires)
•  Profil)neuropsychologique)exécuAf)avec)foncAons)mnésiques)
et)visuospaAales)relaAvement)épargnées)
• 
• 
• 
• 
Rascovsky et al., 2011&
TAILLE RELATIVE DU CORTEX PREFRONTAL !
DANS DIFFERENTES ESPECES ANIMALES!
Rat!
Chat!
Chimpanzé!
Homme!
% de surface corticale!
!Chat: !
!Macaque:
!Chimpanzé:
!Homme:
!3,5%!
!11,5%!
!17%!
!29%!
SYNDROME)FRONTAL))
COGNITIF)&)COMPORTEMENTAL)
• )Troubles)aXenAonnels)(distracAbilité,)hyperacAvité)motrice,)difluence…)) ))
• )InerAe/apragmaAsme)
• )Agressivité/jovialité))
• )Emoussement)des)affects))
• )DésinhibiAon)(sexuelle,)agressivité,)impulsions,)comportements)archaïques)…))
• )Troubles)de)la)moAvaAon))
• )Perte)des)convenances)sociales)(familiarité…))
• )Comportements)anAsociaux)(délits/crimes,)exhibiAonnisme…)))
• )Négligence)hygiénoCvesAmentaire,)troubles)du)comportement)alimentaire)
• )Adhérence)environnementale,)collecAonnisme)
• )Troubles)de)la)flexibilité)mentale)(Stéréotypies,)rigidité)mentale,)idées)fixes))
• )Perte)de)l’insight)(anosognosie,)difficultés)d’introspecAon))
• Difficultés)de)conceptualisaAon,)jugement,)planificaAon/organisaAon)séquenAelle)
)))programmaAon)motrice...)
&From&Luria&(1966)&to&more&recent&models&&
(i.e.&Miller&and&Cohen’s&topBdown&control)&
Key)brain)region)for)
elaboraAng)and)regulaAng)voluntary)acAons)
(or)GoalCDirected)BehaviourC)GDB))
• )RouAnes)
PercepAon)
)
• )NonCRouAnes)
PercepAon)
)
)))))))))))) )))))AcAon)
PFC!))))))))))))
)))))AcAon)
Buffer)space)between)percepAon)and)acAon,))
allowing)elaboraAng)and)regulaAng)GDB)
A.R.)LURIA)(1902C1977))
Le)lobe)frontal)programme)et)régule)
le)comportement)volontaire:)
En)l’absence)de)lobe)frontal:))
AutomaAsmes)/)persévéraAons)
Dépendance)à)l’environnement)
CONTROLES)COGNITIF)ET)COMPORTEMENTAL)
InhibiAon)des)comportements)
réflexes)SAmulus~Réponse)
Réponse&
_) +)
ÉlaboraAon/)AcAvaAon)de)
comportements)adaptés)et)
volontaires)
&SEmuli&
Quand:)
• )Le)contexte)est)variable)(contextualisaAon/)valorisaAon)relaAve))
• )La)décision)repose)sur)la)délibéraAon)(prise)de)décision/)jugement))
• )OrganisaAon)séquenAelle)et)planifiée)de)l acAon)(planificaAon/raisonnement))
• )La)soluAon)est)inédite)(créaAvité))
PERTE)DE)CONTRÔLE)INHIBITEUR)
LA)DESINHIBITION)
“Mes c…!”
PERTE)DE)CONTRÔLE)ACTIVATEUR)
L’APATHIE)
PERCEPTION)
CPF)
ACTION)
LE)CPF)EST)UN)«)ESPACE)DE)DELIBERATION)»)
DECOUPLANT)LES)DONNEES)PERCEPTIVES))
ET)ENTEROCEPTIVES)
DE)L)’ACTION)A)VENIR)
• )CREE)UN)DEGRE)DE)LIBERTE)ENTRE)L)’ENVIRONNEMENT))
)))ET)LES)CHOIX)DE)COMPORTEMENTS)
NOTRE)LIBRE)ARBITRE?)
HETEROGENEITE)FONCTIONNELLE)
Faces)latérale)et)médiane)supérieure)
(«)dorsoClatérale)»))
PlanificaAon)
Raisonnement)
AbstracAon)
ConceptualisaAon)
Contrôle)CogniAf)
Faces)ventrale)et)médiane)inférieure)
(«orbitoCmédian)»))
MoAvaAon)(valorisaAon))
RégulaAon)des)affects/)émoAons)
RégulaAon)végétaAve)
InteracAons)sociales)
Contrôle)comportemental)
FACE ORBITOVENTRALE DU CORTEX FRONTAL!
ATTEINTE)DE)LA)REGION))
ORBITAIRE)ET)VENTROCMEDIANE)
1.  Troubles)moAvaAonnels)(par)ex:)apathie))
2.)Trouble)du)contrôle)affecAf)et)émoAonnel)(par)ex:)émoussement))
3.)Troubles)du)contrôle)végétaAf)(par)ex:)gloutonnerie))
4.)Troubles)de)la)cogniAon)sociale)et)sociopathie)(par)ex:)perte)d’empathie))
Lésions)«)prototypiques)»:)
• &DFT&comportementale&
• &Trauma&crânien&
• &Rupture&d’anévrysme&de&la&communicante&antérieure&
• &Méningiome&orbitaire&
SOCIAL & EMOTIONAL AFFECTIVE BATTERY (SEA)!
(Funckiewiez et al., 2012)!
Théorie de l esprit, reconnaissance des émotions, motivation!
EVR!
35 ans, chef-comptable!
Méningiome orbitofrontal opéré!
Après l intervention!
QI = 125!
Bilan neuropsychologique normal!
(y compris tests frontaux)!
Troubles comportementaux!
(prise de décision, collectionisme…)!
Sociopathie « acquise »"
Eslinger et Damasio, 1985!
LE TEST DU « PARI » (1)!
Fort gain (G)!
Forte perte (F)!
P > G!
Fort gain!
Forte perte!
P > G!
Faible gain !
Faible perte !
G > P!
Faible gain !
Faible perte !
G > P!
LES)FONCTIONS)CLES:))
DECODER)ET)UTILISER)LE)CONTEXTE)ET)LUI)ATTRIBUER)UNE)VALEUR)
RELATIVE))
QU ESTCCE)QUE)LA)MOTIVATION?)
Réponse&opérante&
(«&incenEve&behavior&»)&
)))Récompense
)
)(objet)à)obtenir) )
)
)
)
)
Valeur&
(relaEve)&
AcAon)de)l opérateur:)
• )«)EnergisaAon)»)(transfert))
• )Prise)de)décision)
• )ApprenAssage)par)renforcement)
))))))PuniAon)
)(objet)à)éviter))
ValorisaAon/dévaluaAon:)
• 
)bénéfice)(effort,)risque))
• 
)temps)(discount))
• 
)calcul)de)probabilité)et)incerAtude)
• 
)saillance)(nouveautéChabituaAon))
)
))Déterminants)
))))Endogènes
)
)))))))))))Exogènes)
(Milieu+interne) +
))))))(Environnement)+
TROUBLES)DU)COMPORTEMENT)ET)LESIONS)FRONTALES)
DEGENERESCENCE)LOBAIRE)FRONTOCTEMPORALE,)forme)comportementale)
(DLFTc))
1.)DESINTERET)SOCIAL )
2.)NEGLIGENCE)PHYSIQUE
3.)APATHIE
)
)
4.)HYPERORALITE
)
5.)HYPERACTIVITE
)
6.)INDIFFERENCE)AFFECTIVE
7.)IRRITABILITE )
)
)))))))))))
)
)
)
)
)
)
)100%)
)95%)
)94%))
)86%))
)81%)
)78%))
)76%)
8. DESINHIBITION
!
!70% !
!
Symptômes+présents+dans+≥+70%+des+cas+dans+une+série+de+74+pa?ents++
(Pasquier+et+al.,+1999)
)
Focus)sur)le)comportement)alimentaire)
QuesEonnaire&alimentaire&sur&30&points,&rempli&par&l aidant&
4&aspects&du&comportement:&
1C)l organisaAon)générale)des)repas)
2C)les)modificaAons)éventuelles)des)goûts)
3C)le)comportement)à)table)
4C)le)comportement)avec)l) alimentaAon)
Azuar&et&al.&(en&prepara-on)&
Focus)sur)le)comportement)alimentaire)
QuesEonnaire&alimentaire&sur&30&points,&rempli&par&l aidant&
4&aspects&du&comportement:&
1C)l organisaAon)générale)des)repas)
2C)les)modificaAons)éventuelles)des)goûts)
3C)le)comportement)à)table)
4C)le)comportement)avec)l) alimentaAon)
Azuar&et&al.&(en&prepara-on)&
Focus)sur)le)comportement)alimentaire)
QuesEonnaire&alimentaire&sur&30&points,&rempli&par&l aidant&
4&aspects&du&comportement:&
1C)l organisaAon)générale)des)repas)
2C)les)modificaAons)éventuelles)des)goûts)
3C)le)comportement)à)table)
4C)le)comportement)avec)l) alimentaAon)
Azuar&et&al.&(en&prepara-on)&
Focus)sur)le)comportement)alimentaire)
QuesEonnaire&alimentaire&sur&30&points,&rempli&par&l aidant&
4&aspects&du&comportement:&
1C)l organisaAon)générale)des)repas)
2C)les)modificaAons)éventuelles)des)goûts)
3C)le)comportement)à)table)
4C)le)comportement)avec)l) alimentaAon)
REGION)ORBITAIRE)ET)VENTROCMEDIANE)
DU)CORTEX)FRONTAL)
1.)Seule)structure)néocorAcale)
))))en)relaAon)avec)le)système)neurovégétaAf)
))))(hypothalamus))
))))Sa)sAmulaAon)peut)produire)des)modificaAons)
)))))neurovégétaAves))
)))))(arrêt)cardiaque,)dépression)respiratoire…))
2.)ApparAent)au)système)limbique)
))))(connexions)avec)le)striatum)ventral,)
))))l’amygdale,)l)’hippocampe,)l)’ATV))
3.)IntégraAon)mulAmodale)(région)orbitaire)latérale))
(d’après+Duvernoy)+
RÔLE)DU)CORTEX)PREFRONTAL)DORSOLATÉRAL))
RÉSOLUTION)DE)PROBLEMES)INEDITS)
• )Troubles)de)la)résoluAon)de)problèmes))
)))après)lésions)
++++++(Luria,+1969;+Shallice,+1982;+Owen+et+al.,+1990;+Grafman+et+al.,+1995))
• )AcAvaAon)au)cours))
))de)tâches)de)résoluAon)de)problèmes)
++++(Morris+et+al.1993;+Baker+et+al.,+1996;+Owen+et+al.,+1996;+Dagher+et+al.,+1999)+
LE)CLASSEMENT)DE)CARTES)DU)WISCONSIN)
A)
B)
• Elaborer))une))règle)(A):))CONCEPTUALISATION)
• Maintenir))ceXe)))règle)(A):)MAINTIEN)DU)PROGRAMME)
• Changer)de))règle)(B):)FLEXIBILITE)MENTALE)
RAISONNEMENTCJUGEMENT)(1))
Vous&disposez&de&12&livres&et&2&étagères&pour&les&
ranger,&&
comment&réparEssezBvous&les&livres&&
sur&ces&2&étagères,&&
de&manière&à&ce&qu il&y&ait&&
2&fois&plus&de&livres&sur&une&des&étagères&&
(par&rapport&à&l autre)?&&
Un&TGV&part&de&Paris&en&direcEon&de&Marseille&à&
8&h.&&
A&la&même&heure,&un&autre&TGV&part&de&
Marseille&en&direcEon&de&Paris.&&
Lequel&des&deux&sera&le&plus&près&de&Lyon&
quand&ils&se&croiseront&?&
RAISONNEMENTCJUGEMENT)(2))
Comment&couper&cece&forme&
géométrique&
en&8&parts&ou&porEons&&
avec&seulement&trois&coups&de&couteau&?&
RÔLE DU CORTEX PREFRONTAL DORSOLATÉRAL !
Planification!
•  Troubles de la planification !
après lésions!
(Luria, 1969; Shallice, 1982; Owen et al., 1990; Grafman et al., 1995)!
•  Activation au cours !
de tâches de planification!
(Morris et al.1993; Baker et al., 1996; Owen et al., 1996; Dagher et al., 1999)!
CORTEX PREFRONTAL DORSOLATERAL!
ET PLANIFICATION!
La « tour de Londres »!
Position initiale"
Position finale (5 déplacements)"
Elaboration d un plan d action:!
1. Maintien et manipulation des représentations mentales des étapes !
intermédiaires;!
2. Programmation et exécution d une séquence d action basée sur !
l enchaînement des représentations mentales.!
REPONSES SPATIALES DIFFEREES!
REPONSE!
DELAI!
PRESENTATION!
• Hunter, 1913, Jacobsen, 1936!
MEMOIRE DE TRAVAIL!
• Goldman-Rakic, 1987!
ENSEMBLE D OPERATIONS PERMETTANT !
DE MAINTENIR ET MANIPULER !
DES REPRESENTATIONS MENTALES !
EN PREVISION D UNE ACTION!
Opérations cognitives élémentaires, !
bases de fonctions intellectuelles dépendantes du CPF!
CORTEX PREFRONTAL DORSOLATERAL ET !
MEMOIRE DE TRAVAIL!
•  Lésions du CPF-DL!
= performances altérées aux tâches!
de réponses différées!
•  Lésions des autres aires corticales!
= performances normales ou
faiblement perturbées!
SACCADES OCULOMOTRICES MEMORISEES!
!
OBSERVATION!
!
!
DELAI! !!
!
!REPONSE!
BASES NEURALES DE LA PLANIFICATION!
• Exemples d activité de neurones dans CPF-DL:!
1. Neurones de maintien en représentation interne!
(Funahashi et Coll., 1993)!
2. Neurones actifs au moment de la prise de décision !
(Kim et Shadlen, 1999)!
3. Neurones permettant un traitement séquentiel !
(Barone et Joseph, 1989, Hasegawa et Coll., 1998)!
4. Neurones de préparation de la réponse motrice!
(Funahashi et Coll., 1993)!
5. Neurones dont l activité est modulée selon le contexte !
(Watanabe, 1996) !
= « Outils » locaux pour la planification!
CORTEX)PREFRONTAL)ET)MEMOIRE)DE)TRAVAIL)
EN)IMAGERIE)FONCTIONNELLE)CHEZ)L)’HOMME)
AcAvaAon)dans)CPFCDL)?)
• Jonides)et)al.
)
• Petrides)et)al.
)
• Paulesu)et)al.
)
• McCarthy)et)al. )
• D’esposito)et)al. )
• Cohen)et)al.
)
• Courtney)et)al. )
• Courtney)et)al. )
• Owen)et)al.
)
• Jonides)et)al.
)
• D’esposito)et)al. )
• Prabhakaran)et)al.
)PET
)PET
)PET
)IRMf
)IRMf
)IRMf
)IRMf
)IRMf
)IRMf
)PET
)IRMf
)IRMf
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)1993
)1993
)1993
)1994
)1995
)1997
)1997
)1998
)1998
)1998
)1999
)2000
)Nature )
)PNAS
)
)Nature )
)PNAS
)
)Nature )
)Nature )
)Nature )
)Science )
)PNAS
)
)PNAS
)
)PNAS
)
)Nature+Neurosci
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
)OUI)
Planifier les coups à venir! Enjeu variable!
Succès!
Contextualiser l enjeu!
Se motiver!
CORTEX)PREFRONTAL)ET)ADAPTATION)
• )SituaAons))
nouvelles)
PercepAon)
CPF)
• FcAons)exécuAves)cogniAves)
AcAon)
• ))DLPFC)
ESPACE)DE)DELIBERATION)
• )EvaluaAon)affecAve)et)sociale)
des)conséquences)de)l’acAon)
• )VMPFC)