UNIVERSITE BORDEAUX I Nadine BETBEDER

N° d’ordre : 3737
THESE
UNIVERSITE BORDEAUX I
ECOLE DOCTORALE des Sciences du Vivant,
et de la Santé
Nadine BETBEDER
Pour l’obtention du grade de
DOCTEUR
Spécialité : Neurosciences et Neuropharmacologie
La Trace mnésique visuo-spatiale chez l’Homme confronté au Temps:
Naviguer ou trouver une stratégie de déplacement
Consolider et se rappeler après un long délai
Soutenue le : 15 OCTOBRE 2009
Devant la commission d’examen formée de :
C. THINUS-BLANC D.R., CNRS
P. MAQUET D.R., FNRS
P. BRANCHEREAU Professeur des Universités
F. EUSTACHE Professeur des Universités
B. BONTEMPI D.R., CNRS
2009
Rapporteur
Rapporteur
Examinateur
Co-Directeur de thèse
Directeur de thèse
Marseille
Liège
Bordeaux 1
Caen
Talence

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REMERCIEMENTS
C’est avec joie qu’à la fin de ce travail, je viens remercier tous ceux dont le soutien, la disponibilité, la
patience ont rendu possible ce voyage.
C’est en premier que je tiens à remercier le Docteur Bruno Bontempi qui m’a reçu dans son équipe
alors que je venais d’horizons bien différents. Il n’a pas été effrayé par le médecin et n’a pas craint de
se trouver confronté à un autre mode de raisonnement. Si l’étendue de ses connaissances est connue de
tous, durant ces trois années passées au CNIC, j’ai pu apprécier sa patience, durant de longues et
passionnantes soirées, où nous avons confronté nos idées. Que dire de sa rigueur de pensée, de
déduction, de synthèse, toujours à l’affût de l’idée, du mot « justes » ? Bref, il est brillant.
J’ai également par son entremise pu rencontrer, discuter et voir réfléchir des grands noms des
Neurosciences. Quel plaisir !
J’ai eu la chance que le Professeur Francis Eustache accepte de diriger aussi mon travail. Lors de nos
rencontres à Caen, Paris, ou Arcachon j’ai bénéficié de ses éclairages précis, de ses conseils pertinents.
Vous m’avez permis d’utiliser des tests neuropsychologiques personnels et également ouvert les portes
de votre équipe. Merci beaucoup.
Mme le Docteur Thinus-Blanc, Mr le Professeur Maquet, vous me comblez en acceptant d’être les
rapporteurs de ma thèse. En commençant ce travail, il ne me serait jamais venu à l’esprit de pouvoir
être évaluée par des chercheurs de votre compétence et de votre renommée. J’ai osé vous contacter, je
suis très sensible au temps que vous acceptez de passer à regarder mon travail.
Je remercie Mr le Professeur Branchereau d’avoir accepté d’être Président du jury de ma thèse et
d’avoir accepté de juger ce travail.
C’est grâce à Pierre Meyrand, que j’ai franchi la première fois les portes du CNIC et celle du bureau
de Bruno Bontempi. Il faut toujours des passeurs, merci beaucoup.
Géraldine, bien qu’éloignées, une réelle complicité s’est établie entre nous. Je t’ai sollicitée plus que
de raison. Tu as toujours répondu à toutes mes questions, même les plus banales. Tu m’as toujours
soutenue. Vraiment, je tiens à te remercier chaleureusement.
Mathieu, un grand merci pour tous les moments passés à parler de mon travail, du tien et de tout autre
chose.
Je souhaite remercier l’ensemble des membres du CNIC dont le Dr Di Scala, Directeur du laboratoire,
j’ai été reçu avec une grande simplicité et cordialité.
Merci beaucoup à tous ceux qui ont joué le jeu de passer de l’autre coté de la barrière en acceptant
d’effectuer certains tests. Fred, Seb, Stéphanie, Fabien, Laurent, Delphine, Nadia, Yves ..je ne peux
tous les nommer.
Un clin d’œil particulier aux bons moments et aux éclats de rire avec Marianne et Azza.

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Je voudrais enfin témoigner de la disponibilité, de la gentillesse, de la générosité, de la curiosité et de
la chaleur de l’accueil que j’ai rencontré chez toutes les personnes jeunes ou âgées qui ont accepté de
participer à ces études expérimentales.
S’il ne m’est pas possible de les citer tous, ils sont plus de 250, je tiens à en remercier certains qui non
comptant de participer, ont mis beaucoup d’énergie à « recruter » et à organiser les sessions de
passation des tests.
Odette et Robert Lacoste, Marion et Jean Noell, Michel Cassus, Jean et MC Lacaze, Paul et Pascale
Billet, Monique, Claude et Alain Loger, Danielle et Michel Betbeder, Sarah Peyrille et Fabrice
Lemonier.
Emmanuel Nowak, je te remercie pour ta patience, pour les explications toujours claires sur le chemin
complexe des analyses statistiques.
Merci à Benoît Hambucken, pour la création, la programmation et la mise au point des
environnements virtuels.
A vous, mes parents et amis, je saurai manifester l’affection que j’éprouve tant vous m’avez soutenu.

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RESUME
La navigation et les modes de déplacement intéressent la communauté scientifique depuis
maintenant près d'un demi siècle. Cependant, l’augmentation de l’incidence des troubles
dégénératifs du système nerveux central chez l’homme rend plus prégnante la nécessité de
compréhension de la navigation et de l’influence du temps sur celle-ci. S'il est connu chez
l'homme comme chez le rongeur que l'avancée en âge affecte les capacités à se déplacer dans de
vastes environnements, peu de données sont disponibles quant aux processus cognitifs
impliqués dans ce type de comportement et leurs éventuelles modulations avec l'âge.
La définition des stratégies utilisées, l’incidence respective des mécanismes allocentriques et
égocentriques, la capacité de mise en œuvre d’une stratégie au moment demandé, lors d’un
rappel à court ou à long délai, l’influence du temps qui passe sont autant de questions que nous
avons abordées dans ce travail de thèse. Afin d’effectuer ces études, nous avons développé des
tâches en environnements virtuels modélisés sur ordinateur et utilisé des tests
neuropsychologiques nécessitant la mobilisation des compétences visuo-spatiales. Dans une
première étude utilisant une épreuve de localisation spatiale, les résultats obtenus mettent en
évidence chez les personnes âgées, une altération des aptitudes lors de la mise en œuvre d’une
stratégie allocentrique, sans atteinte des performances égocentriques. La deuxième étude
utilisant une version virtuelle du test de la piscine de Morris reconnu comme une tâche
allocentrique chez le rongeur, conforte ces données. De façon similaire dans les deux études, les
personnes âgées présentent une altération de la sélection et de l’exécution de la stratégie de
déplacement qui s’avère optimale pour résoudre la tâche spatiale. Nous avons également mis en
évidence une difficulté, chez ces mêmes participants, à utiliser une représentation mentale
globale de l’espace, sans toutefois qu’il soit possible de distinguer si l’origine de cette difficulté
vient d’une altération de la formation ou de la récupération de cette « carte cognitive ». Le
temps pourrait également jouer son rôle de par le délai entre l'acquisition d'une information
spatiale et le moment où il est nécessaire de l’utiliser à nouveau. En étudiant l’effet du délai sur
la trace mnésique spatiale, nous avons observé que les sujets jeunes utilisant de façon
prédominante une stratégie allocentrique voyaient leurs performances diminuer lors d’un rappel
après quatre semaines alors que celles des sujets âgés restaient inchangées. Ceci soulève bien
entendu la question de la différence d’encodage des informations entre les sujets jeunes et âgés,
avec un versant plus détaillé chez les sujets jeunes, mais surtout s’intègre au sein du débat
actuel sur l’existence d’une modification de la trace mnésique qui pourrait selon la théorie des
traces multiples de la consolidation, évoluer vers un souvenir plus schématisé avec le délai. Les
résultats d’une dernière étude dans laquelle nous manipulons le contexte environnemental de la
piscine virtuelle de Morris, amène des arguments en faveur d’une « schématisation » du
souvenir au cours de la consolidation, en mettant en évidence une absence de discrimination par
les participants, d’un changement des repères spatiaux lors d’un rappel de l’information après
six semaines de délai. Toutes ces données sont discutées dans le cadre du débat actuel de la
consolidation, notamment sur la contribution de l’hippocampe dans le stockage et le rappel des
informations anciennes. A la lumière de nos données, nous proposons une vue intégrative du
fonctionnement de l’interface hippocampo-corticale lors des rappels après un court et long délai,
en fonction de l’âge.