Fonctions exécutives et syndromes frontaux : Modèles et

Université Bordeaux 2
2/04/09
Fonctions exécutives
et syndromes frontaux
Modèles et anatomie
fonctionnelle
Pierre-Alain JOSEPH
Université et Centre Hospitalier Universitaire de Bordeaux
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Les principales pathologies impliquant une
dysfonction du cortex frontal
Traumatismes crâniens
Maladies vasculaires
Anévrysmes Artères communicante antérieure,
cérébrale antérieure
Ischémie art. cérébrale antérieure, thalamique
Tumeurs cérébrales
Méningiomes
Sclérose en Plaques
Encéphalites = herpès, VIH(lésions limbiques et
fronto-temporales); abcès cérébraux
Hydrocéphalies
TRAUMATISME
CRANIEN:
MECANISME
LESIONNEL
ATTEINTES
ORBITO-
FRONTALES &
TEMPORALES
Les principales pathologies impliquant une
dysfonction du cortex frontal
Démences « sous cortico-frontales »
Paralysie supra nucléaire progressive (Steele Richardson),
Parkinson,
Chorée de Huntington
Démences
Démence lobaire fronto-temporale
(historiquement Maladie de Pick)
Démence cortico-basale
Maladie d’Alzheimer, démence à corps de
Lewy
Maladies psychiatriques
Schizophrénie et autisme
Trouble obsessionnel compulsif TOC Lobotomie frontale
SYNDROMES FRONTAUX
ASPECTS CLINIQUES
Principaux déficits observés après lésion des
lobes frontaux
Moteurs
hémiplégie (crurale)
négligence motrice
apraxie, troubles de la marche
Visuo-spatiaux
exploration visuelle
négligence visuo-spatiale
troubles constructifs
orientation et recherche de route
Langage et communication
aphasie de Broca
aphasie dynamique –transcorticale motrice

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Les syndromes frontaux :
Troubles moteurs
Hémiplégie, Hyperactivité motrice. Ralentissement et réduction
de l’activité.
Persévérations dans des situations où le patient doit inhiber
l’activité, stéréotypies motrices.
Dépendance à l’environnement : tendance à imiter les gestes
produits devant soi (comportements d’imitation, d’utilisation)
(Lhermitte Ann Neurol 1986; 326-334)
Grasping et aimantation motrice (collectionisme)
Sous utilisation et négligence motrice; Apraxie (dont apraxie de
la marche)
Epilepsie (crises frontales adversives, vocalisation, Bravais
Jacksonienne)
Les syndromes frontaux :
Troubles de la perception et exploration
Pas d’identification du stimulus signifiant,
inattention aux stimulations extérieures.
Réduction de l’exploration.
Distractibilité excessive, attirance par tous les stimuli
qui se présentent
Les syndromes frontaux :
Langage, conduites verbales et communication
Logorrhée lors de lésions orbito-frontales. Réduction du
discours lors de lésions dorsolatérales.
Aphasie de Broca.
Réduction de la fluidité verbale lors de lésions préfrontales
(fluence verbale : « aphasie » dynamique ou transcorticale
motrice).
Difficultés à organiser un récit
(dimension chronologique, maintien axe principal, utilisation de
traits annexes).
Troubles de compréhension et d’abstraction.
Principaux déficits observés après lésion des
lobes frontaux
Mnésiques
Mémoire de travail
Organisation de l’encodage et de la récupération
Sélection des souvenirs
Exécutifs
Cognitifs
Comportementaux
 initiation et inhibition d’une tâche
 déduction, développement, maintien
et changement d’une règle opératoire
 coordination de tâches multiples
 planification et résolution de
problèmes
 hypoactivité avec apathie
 hyperactivité avec distractibilité,
désinhibition
 persévérations
 troubles émotionnels et interaction
sociale
 anosognosie, anosodiaphorie
 tr comportement alimentaire, sexuel,
sphinctérien
Les syndromes frontaux :
Troubles de la mémoire
Baisse de l’empan. Déficits de rappel libre en mémoire à long
terme.
Difficultés pour des stratégies de récupération (amélioration par
l’indiçage).
Troubles de l’organisation temporelle de l’information et
utilisation du contexte (chute de l’apprentissage associatif).
Troubles d’identification de la source (contexte)
Les syndromes frontaux:
Troubles attentionnels
Attention divisée:
Distribuer des ressources de traitement entre
différentes tâches exécutées simultanément requiert
le SAS.
Attention soutenue:
Le contrôle exécutif joue un rôle dans le maintien de
l’attentionde façon soutenue sur de longues périodes
de temps.

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SYNDROMES FRONTAUX
HISTOIRE, ANATOMIE
Jean Cruveilhier (1829-42)
institutrice de 45 ans
apathie
Dominique Larrey (1829)
blessés militaires :
perte de mémoire,
confusion,
tr. compréhension
Trousseau &Broca
une vieille
histoire ...
Le cas de Phineas Gage (1868)
Le crâne transpercé par une barre de fer, soigné par le Dr
Harlow, en dépit d’un bon rétablissement physique général, son
caractère avait changé : « Gage n'était plus Gage ».
Il était d'humeur changeante, parfois grossier, inconstant et
capricieux. Son statut social changea, il ne put continuer à
diriger des travaux de construction de la voie ferrée.
Son parcours est ensuite chaotique : il a travaillé dans l'élevage
de chevaux mais fut renvoyé, il fut une attraction du célèbre
cirque Barnum à New-York, puis conducteur de diligence à
Santiago, enfin décède SDF à Valparaiso en Amérique du Sud.
Historique
•1950-70: Luria est le premier à parler de
“fonctions exécutives” pour décrire les fonctions cognitives de
haut niveau = fonctions de contrôle de tâches cognitives diverses
•Années 80: modèle de Norman et Shallice de
contrôle attentionnel après celui de Baddeley (attention / mémoire
de travail)
Fuster, Van der Linden mémoire épisodique, encodage
temporel de l’action et des informations
•Années 90: Damasio cognition sociale = informations
émotionnelles régulatrices du comportement
LE SYNDROME FRONTAL ?
UN ILLUSTRE INCONNU ...
ensemble de troubles intellectuels et
comportementaux liés aux lésions frontales
⇒ INCERTITUDES ANATOMO-FONCTIONNELLES :
• tableau «frontal» des lésions sous corticales,
de la ligne médiane, du tronc cérébral haut
• souvent lésions diffuses (traumatisés crâniens, anévrysmes)
⇒ INCERTITUDES CLINIQUES :
• Association inconstante entre troubles du COMPORTEMENT
et déficits INSTRUMENTAUX aux tests
• Faible sensibilité et spécificité du testing
neuropsychologique
⇒ INCERTITUDES DES MODELES :
quels sont les rôles fonctionnels propres des structures frontales ?
 Approche fragmentaire
Deux approches complémentaires :
 Le syndrome frontal =
concept anatomo-clinique
 Les fonctions exécutives =
modélisation des mécanismes cognitifs

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LES FONCTIONS EXECUTIVES
“Executive functions”
terme introduit par Luria au sens des fonctions de
direction et de contrôle des tâches cérébrales,
accessibles à la conscience
capacité à initier, à faire se succéder, à associer, à
interrompre ces activités
dans des modalités cognitives multiples (langage, calcul,
activités visuo-constructives, etc…)
Fonctions impliquées dans les tâches séquentielles
dirigées vers un but (Luria, Lezak, Dubois)
ensemble de processus (inhibition, planification,
contrôle, flexibilité…) mis en jeu dans des tâches
nécessitant la mise en œuvre de processus contrôlés
QUELLE EST LA NATURE DES FONCTIONS
EXECUTIVES ?
 Processus ou groupe de processus qui permet
l’adaptation à des conditions nouvelles
(à travers la modulation et le contrôle des
aptitudes cognitives de routine)
(Damasio, Shallice, Burgess)
 Responsables de difficultés d’adaptation sociale
et professionnelle parfois importantes
 Les fonctions exécutives sont nécessaires pour
la recherche volontaire (consciente)
d’informations en mémoire
 Les conduites exécutives sont accessibles à la
conscience (langage intérieur)
= “métacognition”.
QUELLE EST LA NATURE DES FONCTIONS
EXECUTIVES ?
 Les$fonctions$exécutives$sont$nécessaires$pour$initier$de
nouvelles$séquences$d’actions$en$inhibant$les$réponses
habituelles
 Elles$permettent$de$coordonner$la$réalisation$simultanée$de
deux$ou$plusieurs$tâches.
Elles permettent de contrôler le partage des ressources
attentionnelles d’une séquence de comportement à une autre
en fonction des exigences de l’environnement
 Elles$permettent$de$maintenir$son$attention$sur$une$longue
période$de$temps,$ou$de$mettre$en$oeuvre$une$réponse$différée
(“mémoire$prospective”).
QUELLE EST LA NATURE DES FONCTIONS
EXECUTIVES ?
Indépendance vis-à-vis du contexte immédiat
Fonctions cognitives élaborées
Impliquent les structures pré-frontales et sous-corticales
Non spécifiques mais essentielles: fonctions de contrôle et
d’initiation
Intervenant dans le comportement orienté vers un but et les
activités non routinières
Difficultés fonctionnelles: situations nouvelles, conflictuelles ou
complexes
Impact sur l’autonomie, l’interaction sociale et la réussite de la
réadaptation,
Evaluation difficile
d’après S Jacquin-Courtois 2008
Pour résumer les fonctions exécutives

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Anatomie des fonctions exécutives
Cortex pré-frontal
Structures sous-corticales
Aires pariétales postérieures
Large réseau cérébral
Importante hétérogénéité dans les aires cérébrales
associées aux différents processus
Cortex frontal et action
Anatomie
Le lobe frontal constitue 30% du cortex hémisphérique
 Les 3 zones du cortex préfrontal:
 Moteur et prémoteur
 Préfrontal (région dorso-latérale convexe)
 Orbitaire (médio-basal, interne)
 Importance des circuits fronto-sous corticaux
Préfrontal
Prémoteur
Moteur
Circonvolution
limbique
AIRES
FRONTALES
Cortex frontal et comportement
1. Cortex ORBITOFRONTAL
2. Cortex PREFRONTAL
LATERAL
3. Cortex VENTRO MEDIAN
4. Système LIMBIQUE
prédominance des troubles comportementaux
en cas d’atteinte des régions paralimbiques antérieures
Anatomie = carrefour d ’information
Cortex Sensoriel
Associatif
Système
Limbique
Cortex
Moteur
Striatum
CORTEX
PREFRONTAL
Messages
environnementaux
Messages internes
Intention
Planification
Adaptation
Exécution
Thalamus
Procédures motrices
Activation