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S 48 L’Encéphale, 2006 ; 32 : 48-52, cahier 2
Psychothérapies : quel impact au niveau cortical et sous-cortical ?
J. COTTRAUX
(1)
(1) Psychiatre des Hôpitaux, Chargé de cours à l’Université Lyon 1, Unité de Traitement de l’Anxiété, Hôpital Neurologique, 59, boulevard
Pinel, 69394 Lyon.
INTRODUCTION
Les psychothérapies ont été longtemps dominées par
le modèle cartésien du dualisme. Il oppose l’esprit (res
cogitans), entité spirituelle immatérielle, et le corps (res
extensa), qui, lui serait régi pas les lois de la physique.
Selon ce point de vue, il n’y aurait pas d’ancrage de la psy-
chothérapie dans le cerveau. Bien qu’implicite et rarement
énoncée comme telle, cette croyance demeure vivace
chez beaucoup de personnes et de psychothérapeutes
(15). Pourtant l’ensemble des données dures actuelles
place l’esprit dans le cerveau et ses circuits complexes,
dont petit à petit le fonctionnement se dévoile.
Les méthodes d’imagerie fonctionnelle ont été utilisées
dès leur apparition pour tester des hypothèses psychopa-
thologiques mais aussi pour évaluer les effets des psy-
chothérapies et tenter d’en expliquer les processus. Plu-
sieurs études ont montré des changements identiques, ou
très voisins lorsqu’on compare les effets des traitements
pharmacologiques par antidépresseurs à ceux qui ont été
obtenus par les psychothérapies.
LES TROUBLES OBSESSIONNELS COMPULSIFS
La première étape fut d’établir l’existence d’anomalies
métaboliques chez les troubles obsessionnels-compulsifs
(TOC), comparés aux témoins durant l’état de repos.
L‘étude initiale est due à Baxter et al. (1), qui ont utilisé la
tomographie à émission de positions (TEP) avec la
méthode au 18 Fluoro-déoxy-glucose (18-FDG). Ils ont
comparé 14 patients ayant un TOC, selon le DSM III, à
14 patients déprimés et 14 sujets contrôles normaux. Ils
ont ainsi montré que les TOC avaient une activité aug-
mentée les deux noyaux caudés et également une hype-
ractivité dans le gyrus orbitaire gauche. Il existait aussi une
tendance à l’augmentation sur le gyrus orbitaire droit.
Cependant, il faut souligner que l’hyperactivité métaboli-
que retrouvée avec la caméra à positons, représente un
simple marqueur de l’état obsessionnel car il disparaît
sous traitement pharmacologique ou psychologique. Il ne
s’agit donc pas d’un trait c’est-à-dire une perturbation sta-
ble qui résulte d’une modification de structure cérébrale
consécutive à une malformation qui résulterait d’une alté-
ration génétique ou d’une lésion acquise.
De nombreux travaux sont venus ensuite confirmer,
pour la plus grande part, ces premiers résultats, mais avec
des nuances. Une revue des données (6) a constaté que
le résultat le plus constant des diverses méthodes d’ima-
gerie cérébrale est la mise en évidence de l’hyperfonc-
tionnement des régions orbitofrontales, chez les TOC,
aussi bien à l’état de repos que lors de la provocation de
symptômes par des stimulations. Ce fait expérimental est
retrouvé dans 70 % de 27 études. L’implication des gan-
glions de la base, et en particulier le noyau caudé, n’est
retrouvée que dans 55 % de ces 27 études. De plus,
même si le noyau caudé est impliqué les résultats diver-
gent encore en ce qui concerne les modalités de cette
implication. Dans certaines études, le côté droit est impli-
qué, dans d’autres c’est le côté gauche. Dans certaines
études, le noyau caudé présente une activité augmentée,
dans d’autres études elle est diminuée. Ces variations
peuvent être dues à des fluctuations d’échantillonnage où
des TOC de formes différentes (laveurs, vérificateurs,
accumulateurs, obsessions-impulsions) ont été inclus
dans les études ce qui pourrait expliquer les patterns
d’activité cérébrale divergents retrouvés dans les études
(5).

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Effets des traitements psychologiques
sur l’imagerie cérébrale des TOC
Une étude Baxter et al. (2) a été réalisée avec le 18-
FDG : deux groupes de 10 patients ont été inclus dans
l’étude après avoir choisi leur traitement. Ils ont eu un exa-
men à la TEP avant et après dix semaines de traitement.
La TCC comportait les méthodes d’exposition et de pré-
vention de la réponse, des méthodes cognitives et pour
certains patients une thérapie de groupe.
Les résultats ont montré le parallélisme d’action de la
TCC et de la Fluoxétine sur des structures cérébrales
impliquées dans le contrôle de l’activité motrice et qui
pourraient être la base biologique des obsessions-com-
pulsions. Chez les répondeurs aux deux formes de traite-
ment il y avait une décroissance de l’hyperactivité méta-
bolique dans le noyau caudé droit. Cependant il existait
une différence entre la thérapie comportementale et la
Fluoxétine, en ce qui concerne leur action sur les structu-
res cérébrales. La Fluoxétine avait une action plus large
car elle entraînait une diminution de l’hyperactivité méta-
bolique non seulement dans le noyau caudé droit, mais
aussi dans le cortex cingulaire droit, et le thalamus gau-
che. Alors que la thérapie comportementale, bien qu’égale
au niveau de la réduction des symptômes, ne réduisait
l’hyperactivité métabolique que dans le noyau caudé droit.
Deux confirmations de cette première approche ont été
publiées.
Schwartz et al. (17) ont repris l’étude de Baxter et al.
(2) et lui ont ajouté neuf sujets. Avec la TEP au 18 FDG,
il montre que les répondeurs à la TCC avaient une décrois-
sance bilatérale d’activité dans le noyau caudé, supé-
rieure à celle des non-répondeurs. Avant le traitement, il
y avait des corrélations significatives de l’activité cérébrale
entre le gyrus orbitaire et la tête du noyau caudé, et entre
le noyau caudé et le thalamus du côté droit. Il semble donc
bien exister un circuit préfrontal cortico-striato-thalamique
impliqué dans la médiation des symptômes des TOC. Il
faut noter que le fait d’augmenter l’échantillon aboutissait
à la conclusion que les deux noyaux caudés étaient impli-
qués alors que seul le droit l’était dans l’étude princeps
de Baxter et al. (2).
Nakatani et al. (13) ont étudié les effets de la thérapie
comportementale sur le flux sanguin cérébral des TOC.
Ils ont utilisé l’inhalation de Xénon pour mesurer le flux
sanguin cérébral. La méthode de thérapie comportemen-
tale était l’exposition et la prévention de la réponse aidée
par un thérapeute, associée au soutien et à la prévention
des rechutes qui a été appliquée chez 31 patients réfrac-
taires au traitement dont certains avaient des médi-
caments. L’étude de 22 répondeurs à la thérapie
comportementale a montré une décroissance du flux san-
guin cérébral dans le noyau caudé droit. Il n’y avait pas
de différence, que les patients soient sous Clomipramine
ou non.
LES PHOBIES SOCIALES (ANXIÉTÉ SOCIALE)
L’anxiété sociale est dominée par la peur du regard des
autres forcément perçu comme critique ou réprobateur.
L’anxiété d’agir ou de parler en public et une peur de l’éva-
luation négative en sont les manifestations cliniques les
plus prégnantes. On comprend donc que le problème de
la relation avec le visage d’autrui soit devenu un centre
d’intérêt pour la recherche.
De nombreux travaux utilisant la neuro-imagerie ont
montré le rôle du noyau amygdalien dans la réponse de
peur vis-à-vis des visages nouveaux, du regard d’autrui,
ou ont cherché à mesurer l’aversion du regard (3, 8, 17,
18, 19). Il est possible qu’une perturbation du noyau amyg-
dalien représente un marqueur de trait qui manifesterait
ainsi un facteur de tempérament. Il serait repérable très
précocement par l’IRM fonctionnelle lors de stimulation
par la présentation de visages nouveaux et représenterait
un endophénopytpe (16).
Sur le plan thérapeutique, un travail de Furmark et al.
(7) a été effectué avec la TEP utilisant l’oxygène 15
comme marqueur. Dix-huit patients ont été rentrés dans
l’étude. Il s’agissait de patients qui présentaient une pho-
bie sociale selon le DSM IV, qui ont été randomisés en
trois groupes : Citalopram, TCC ou liste d’attente. Une
tâche de prise de parole de deux minutes et demie, devant
un public silencieux de 6-8 personnes servait de test pro-
vocateur d’anxiété, durant l’examen à la TEP.
La comparaison de l’activité du Citalopram et de la TCC,
après neuf semaines de traitement, dans les phobies
sociales a montré une diminution de l’activité du complexe
amygdalien chez les répondeurs dans les deux groupes.
Il y avait aussi une diminution dans des structures
limbiques : l’hippocampe et le cortex périamygdalien,
rhinal et para-hippocampal. Le degré de l’atténuation
d’activité amygdalienne limbique était associé à l’amélio-
ration clinique, à un an de suivi. En somme cette étude
montre la diminution chez les répondeurs de l’activité des
régions dont l’activité sous-tend les réactions de défense
et les émotions qui les accompagnent.
PHOBIES SPÉCIFIQUES
Les effets de la TCC sur l’IRM fonctionnelle dans les
phobies spécifiques ont été étudiés par Paquette et al. (14)
dans un article au titre stimulant : « changer l’esprit c’est
changer le cerveau ». Douze sujets présentant une phobie
des araignées ont été traités par TCC. La mesure était
effectuée par l’IRM tout en étant confronté à un film repré-
sentant des araignées.
Une comparaison était effectuée avec un groupe con-
trôle normal au pré-test seulement. Les résultats ont mon-
tré chez les normaux une activation occipitale moyenne
gauche et temporale inférieure droite. En revanche chez
les phobiques au pré-test, il y avait une activation dorso-
latérale préfrontale qui pouvait correspondre selon les
auteurs à une « métacognition adaptative ». Il fut retrouvé
aussi une activation de la mémoire contextuelle en relation

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avec la peur. Après TCC, on observait chez les phobiques
d’araignées une disparition des activations préfrontales et
hippocampiques anormales.
LA DÉPRESSION
Deux travaux originaux rapportent des résultats inté-
ressants dans le domaine de la dépression avec la théra-
pie interpersonnelle. Un seul travail concernant la TCC a
été retrouvé.
Thérapie interpersonnelle comparée à la Paroxétine
Brody et al. (4) ont testé les changements métaboliques
chez les patients présentant une dépression majeure trai-
tée soit par la Paroxétine soit par la thérapie interperson-
nelle. Rappelons que la thérapie interpersonnelle est une
thérapie pragmatique qui se fonde sur la modification des
conflits interpersonnels par des techniques éclectiques de
résolution des problèmes relationnels, dans le dessein de
réduire la dépression.
L’étude a été réalisée avec la caméra à positons selon
la méthode au Fluoro-Déoxy-Glucose (18-FDG). Les
sujets ont été testés deux fois, une fois avant traitement
soit par la Paroxétine, soit la thérapie interpersonnelle et
12 semaines après traitement. Un groupe contrôle n’avait
pas de traitement. Il faut remarquer que les patients ont
été attribués non pas au hasard mais ont choisi soit la
Paroxétine, soit la thérapie interpersonnelle ce qui repré-
sente un biais assez considérable. Il s’agissait de
24 patients présentant une dépression unipolaire majeure
et de 16 contrôles normaux. Les résultats ont montré,
avant tout traitement, que les sujets avaient une activité
métabolique plus élevée que les contrôles dans le cortex
préfrontal ainsi que dans le noyau caudé et le thalamus
et un métabolisme diminué dans le lobe temporal.
Il faut observer qu’après le traitement, les sujets qui
avaient reçu la Paroxétine avaient une diminution sensi-
blement plus importante de l’échelle de dépression
d’Hamilton (61 %) que les sujets traités par la thérapie
interpersonnelle (38 %).
Après traitement, les sujets ont eu des changements
métaboliques qui allaient dans le sens d’une normalisation
des régions que nous avons mentionnées. Cependant les
deux groupes montraient une décroissance de l’activité du
cortex préfrontal. Il y avait cependant des différences entre
le médicament et la thérapie interpersonnelle. Le cortex
préfrontal se normalisait de manière bilatérale chez les
sujets traités par Paroxétine et uniquement du côté droit
chez les sujets traités par la psychothérapie. On retrouvait
aussi une diminution, dans les deux groupes traités du
métabolisme dans le cortex cingulaire antérieur et un
accroissement métabolique dans le lobe temporal gauche.
L’activité métabolique était « normalisée », c’est-à-dire
qu’elle correspondait à l’activité d’une région par rapport
à l’ensemble des activités hémisphérique du même côté.
Les conclusions qu’on peut tirer de cet essai sont que
les modifications métaboliques liées à la dépression qui
atteignent le lobe temporal tendaient à se normaliser avec
les traitements, quels qu’ils soient. Cependant, les auteurs
soulignent qu’il faut interpréter avec beaucoup de pru-
dence ces résultats, du fait des limitations de l’étude. En
particulier l’échantillon reste petit, il n’y a pas eu de ran-
domisation et il semble y avoir des réponses un peu dif-
férentes entre les deux groupes traités. Il faut donc envi-
sager, maintenant, de reproduire cette étude à plus
grande échelle.
Venlafaxine comparée à la thérapie interpersonnelle
Le SPECT est considéré souvent comme la caméra à
positons du pauvre, car sa résolution est moins bonne.
Néanmoins il a ses partisans car il est de maniement plus
simple. Une étude réalisée par Martin et al. (11), avait des
buts voisins de ceux de l’étude de Brody et al. La méthode
utilisée de SPECT était le procédé au technétium. Les
patients étaient 28 hommes et femmes âgés de 30 à
53 ans avec un trouble dépressif majeur et un score, à
l’échelle de Hamilton de 17-items, de 18 ou plus. Ils
n’avaient pas pris d’antidépresseurs pendant au moins six
mois. Les patients ont été assignés au hasard à deux
traitements : 13 ont reçu une séance hebdomadaire de
thérapie interpersonnelle par le même thérapeute qui était
sous supervision, 15 patients ont pris 37,5 mg deux fois
par jour de Venlafaxine. Les examens par le SPECT ont
été effectués après 6 semaines. Les deux groupes de trai-
tement se sont substantiellement améliorés, mais plus
avec la Venlafaxine qu’avec la thérapie interpersonnelle.
Les patients n’avaient pas d’anomalie cérébrale structu-
rale. Les résultats ont montré des patterns différents
d’action du médicament et de la thérapie.
Le groupe qui avait reçu la Venlafaxine avait une acti-
vation à droite dans les régions temporales postérieures
et les ganglions de la base. Les patients qui avaient reçu
la thérapie interpersonnelle avaient une activation limbi-
que du côté droit dans le gyrus cingulaire et une activation,
également du côté droit, des ganglions de la base.
Les auteurs considèrent qu’il s’agit d’un travail tout à
fait préliminaire qui a montré essentiellement un accrois-
sement de l’activité limbique avec la thérapie interperson-
nelle contrairement à ce qui s’est passé avec la Venla-
faxine alors que les deux traitements montraient une
augmentation de l’activité dans les ganglions de la base.
Ils considèrent que l’étude est limitée puisqu’il s’agit d’une
étude courte, avec un échantillon de petite taille, pas de
groupe contrôle et surtout une différence de réduction des
symptômes entre les deux groupes. Comme dans l’étude
citée précédemment, on retrouve des patterns d’activation
différents, mais il faut toujours faire des réserves qui sont
liées aux méthodes.
Les résultats divergent, de l’étude de Brody et al. (4),
à celle de Martin et al. (11) ce qui est peut-être dû à la
faible taille des échantillons et les différences entre
caméra à positons et SPECT. Toutefois, il apparaît clai-

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rement que des antidépresseurs différents et une forme
particulière de psychothérapie agissent de manière voi-
sine sur les réseaux de neurones qui sous-tendent les
symptômes dépressifs.
Étude de la spécificité d’action de la TCC
dans la dépression
Goldapple et al. (9) ont effectué une étude avec la TEP
et la méthode au 18-FDG. Il a ainsi établi la comparaison
d’un groupe de 17 dépressifs unipolaires suivis en TCC
avec 13 dépressifs unipolaires traités par Paroxétine. Qua-
torze patients ont répondu à la TCC et ont été analysés. Il
n’y avait pas de randomisation, ce qui constitue un biais.
L’étude des répondeurs montre que la Paroxétine module
certains sites : il s’agit des régions préfrontales qui mon-
trent une augmentation, tandis que les régions hippocam-
piques et subgenuales du gyrus cingulaire montrent une
décroissance. Cependant, certains changements sont
spécifiques de la TCC par rapport à ceux qui sont obtenus
par des antidépresseurs : une augmentation dans l’hippo-
campe et le gyrus cingulaire dorsal, et une décroissance
dans le cortex frontal dorsal, ventral et moyen.
CONCLUSION
Il s’agit de résultats préliminaires. Seulement deux for-
mes de thérapies ont été étudiées : la TCC et la thérapie
interpersonnelle. Quatre troubles seulement ont été
étudiés : le TOC, l’anxiété sociale, les phobies spécifiques
(phobie des araignées) et la dépression. Dans les TOC,
les résultats montrent une diminution de l’hyperactivité du
noyau caudé lors des TCC, dans trois études. La TCC
modifie également l’hyperfonctionnement du noyau
amygdalien dans le trouble anxiété sociale, dans une
étude. Les résultats de la thérapie interpersonnelle et de
la TCC dans la dépression apparaissent moins clairement
et sont souvent contradictoires, dans trois études. Il est
vraisemblable que la TCC possède un effet spécifique de
modulation des voies cortico-limbiques. Les phobies spé-
cifiques montrent des réductions dans les régions préfron-
tales et hippocampiques, dans une étude.
L’étude de l’effet placebo serait intéressante à compa-
rer à celui des thérapies « actives ». Une étude avec la
TEP a comparé l’effet placebo avec celui des antidépres-
seurs dans un petit échantillon (quatre patients sous pla-
cebo, quatre sous Fluoxétine). La caméra à positons
mesurait le métabolisme du glucose chez des hommes qui
avaient été hospitalisés pour un trouble dépressif et qui
recevaient soit du placebo soit de la Fluoxétine, selon un
protocole de six semaines en double aveugle. Une des
conclusions était qu’il y avait des modifications du méta-
bolisme du glucose dans les mêmes régions cérébrales,
aussi bien chez les patients qui s’amélioraient avec le pla-
cebo, que chez patients qui s’amélioraient avec la Fluoxé-
tine. Certains changements étaient spécifiques des anti-
dépresseurs (12).
Enfin, il serait opportun que les études d’imagerie com-
parant psychothérapie et médicaments soient établies sur
des échantillons de plus grande taille, impliquant de nom-
breux centres avec une méthodologie commune.
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