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Bases anatomo-fonctionnelles de la cognition Thierry Voisin Service de Neurologie CHU Montpellier Service de Gériatrie CHU Toulouse.

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1 Bases anatomo-fonctionnelles de la cognition Thierry Voisin Service de Neurologie CHU Montpellier Service de Gériatrie CHU Toulouse

2 Localisation et organisation anatomo-fonctionnelle Les travaux sur les localisations cérébrales prennent une ampleur considérable à la fin du 19° siècle. Pour élaborer leurs théories, les auteurs se réfèrent beaucoup à des études de cas uniques ou de petits groupes de patients: corrélations anatomo-cliniques. Lorganisation anatomo-fonctionnelle: neuropsychologie cognitive, neuropsychologie fonctionnelle, …

3 Les différentes fonctions cognitives Langage Praxie Gnosie Fonctions exécutives Mémoire Attention …

4 Mémoire

5

6 Informations Analyse corticale sensorielle (visuelle, auditive, tactile, kinesthésique) Mémoire immédiate ou à court terme ou primaire Mémoire à long terme -secondaire -tertiaire nécessite lintégrité des aires cérébrales spécifiques sert de mémoire de travail (importance du lobe frontal) Le système nécessite et permet: - le codage - le stockage, la consolidation - le rappel - la reconnaissance (rôle essentiel des circuits de Papez sauf pour rappel et reconnaissance des souvenirs les plus consolidés) Modèle dAtkinson et Shiffrin

7 Mémoire à court-terme Le modèle de la mémoire de travail de Baddeley est actuellement le plus utilisé. La mémoire de travail est conçue comme un ensemble de sous- composantes en interaction.

8 La mémoire de travail Un administrateur central (ou système central exécutif) contrôlerait des systèmes satellites. Ces systèmes satellites sont chargés du maintien en mémoire des informations. Ils sont spécialisés en fonction de la nature de linformation à traiter: boucle phonologique calepin visuospatial

9 Mémoire à court terme Par exemple en IRMf, on constate une augmentation de lactivation dans le cortex préfrontal pendant que le sujet garde en mémoire limage dun visage

10 La mémoire de travail Selon Baddeley, ladministrateur central permettrait de coordonner les opérations des systèmes satellites, de gérer le passage des informations vers la mémoire à long terme mais également de sélectionner les stratégies daction les plus efficaces. Administrateur central Boucle phonologiqueCalepin visuo-spatial

11 La boucle phonologique Elle serait responsable du stockage de linformation verbale quelque soit son mode de présentation. Caractéristique: capacité limitée et dégradation rapide de linformation en labsence de récapitulation articulatoire. Deux sous-composantes: le système de stockage phonologique la procédure de récapitulation articulatoire

12 Le calepin visuospatial Responsable du maintien des informations visuospatiales. Jouerait un rôle dans la manipulation des images mentales

13 Localisations La boucle phonologique active certaines aires de lhémisphère gauche que lon associe à la production de langage comme laire de Wernicke et laire de Broca. La mémoire visuospatiale serait quant à elle associée à une région du cortex occipital généralement associé au traitement visuel. Dautre part, certaines sous-régions du cortex préfrontal (dorso-latéral) ne sont activées que si lexercice de mémorisation comporte une certaine difficulté pour le sujet, confirmant ainsi le rôle de coordonateur du processeur central

14 Différentes régions du cerveau changent successivement leur niveau dactivité durant une tâche qui consiste à retenir l image d un visage. Quand des images brouill é es sont pr é sent é es au sujet, ce sont surtout les r é gions visuelles de sont cerveau qui s activent (1). Quand les visages sont présentés, ce sont les régions associatives et les régions frontales qui deviennent plus actives (4,5,6). Quand le sujet retient un visage dans sa mémoire de travail, les régions frontales sont les plus actives alors que les régions visuelles sont à peines stimulées.

15 Mémoire à long terme Opposition de la mémoire déclarative et non déclarative (modèle de Squire et Knowlton).

16 Mémoire déclarative Recouvre lensemble des connaissances (mémoire sémantique) et des événements (mémoire épisodique) qui sont accessibles à la conscience et facilement verbalisable. Des lésions du diencéphale et de la région interne du lobe temporal (hippocampe, cortex entorhinal et périrhinal) peuvent être responsable de trouble de la mémoire épisodique. Des lésions des régions temporales antérieures et le complexe amygdalien, du gyrus temporal moyen et inférieur peuvent être responsable de trouble de la mémoire sémantique.

17 Mémoire non déclarative Regroupe un ensemble disparate de capacités mnésiques non conscientes et difficilement verbalisables: mémoire procédurale, effets damorçage, conditionnement classique. Des lésions sous-corticales, principalement striatales (noyau caudé, putamen), ont été associées aux troubles de la mémoire procédurales. Les effets damorçage relèvent du néocortex; le cervelet et lamygdale interviennent dans le conditionnement.

18 Mémoire déclarative (explicite) Mémoire non déclarative (implicite) Mémoire épisodique (événementielle) Mémoire sémantique Conditionnement Amorçage visuel et perceptif Mémoire procédurale diencéphale région interne du lobe temporal région temporale antérieure complexe amygdalien néocortex noyau caudé putamen cervelet, amygdale

19 Le cas de H.M.

20 Lhippocampe

21 Le passage de la mémoire à court terme à la mémoire à long terme seffectue grâce à l hippocampe. Toutes les informations d é cod é es dans les diff é rentes aires sensorielles du cortex convergent vers l hippocampe qui les retourne ensuite d o ù elles viennent. Cest un peu comme un centre de tri qui comparerait ces sensations nouvelles avec celles déjà enregistrées. Lhippocampe crée ainsi des liens entre les différentes caractéristiques dune chose.

22 Mémoire à long terme Lhippocampe, les structures corticales qui lentourent, ainsi que les voies nerveuses qui les relient à lensemble du cortex sont grandement impliquées dans la mémoire déclarative. Lhippocampe joue un rôle primordial dans la m é moire é pisodique. C est l hippocampe qui semble nous permettre de « rejouer la sc è ne » en r é activant diff é rentes r é gions corticales.

23 Mémoire à long terme: au delà de lhippocampe Mais au bout dun certain temps, ces différentes régions corticales activées lors dun événement deviendraient fortement liées entre elles et pourraient se passer du travail de lhippocampe comme agent de liaison. Les souvenirs encodés depuis longtemps dans la mémoire à long terme peuvent se passer de lhippocampe; cest le cas des connaissances générales de la mémoire sémantique qui activent plutôt le cortex frontal et le cortex temporal (l activit é du lobe temporal correspondrait à l activation du fait en question et celle du cortex frontal à son accession à la conscience). Contrairement aux faits et aux évènements, notre mémoire spatiale demeurerait, elle confinée à lhippocampe. Et plus précisément à lhippocampe droit. Celui ci aurait la capacité de recréer une carte mentale de lespace.

24 Mémoire « émotive » et mémoire procédurale Certains souvenirs très intenses, mettant en jeu ce quon appelle parfois la mémoire émotive, impliqueraient en plus de lhippocampe, lamygdale. Dautres structures du système limbique contribuent à encoder nos souvenir de façon durable. La mémoire procédurale ne solliciterait pas du tout lhippocampe. Elle serait associée à des modifications dans le cervelet, les ganglions de la base et le cortex moteur.

25 Organisation fonctionnelle Lhippocampe, les lobes temporaux, et les structures du système limbique qui leur sont reliées, sont essentiels à la consolidation de la mémoire à long terme. Lhippocampe faciliterait lassociation entre différentes régions corticales. Cependant, ce couplage sestomperait naturellement pour ne pas engorger la mémoire de souvenir inutiles. Un souvenir va être renforc é et va être consolid é dans la m é moire à long terme en fonction de facteurs « limbiques » : int é rêt suscit é par l é v é nement, charge é motive, contenu gratifiant.

26 Le circuit de Papez Linfluence des différentes structures limbiques qui sexerce sur lhippocampe et le lobe temporal se fait par lentremise du circuit de Papez. Linformation transite successivement de lhippocampe aux corps mammilaires de lhypothalamus, au noyau antérieur du thalamus, au cortex entorhinal pour revenir à lhippocampe.

27 Organisation fonctionnelle Après avoir été « repassées » un certain nombre de fois dans le circuit de Papez, ces associations vont se consolider. Elles deviendront indépendantes de lhippocampe. Avec ce désengagement du système limbique, les souvenirs ne transitent plus par le circuit de Papez. Ils se retrouvent encodés dans des zones spécifiques du cerveau correspondant aux régions où les informations sensorielles ont été reçues (cortex occipital pour les souvenirs visuels, temporal pour les souvenirs auditifs,…)

28 Langage

29 Aire de Broca et aire de Wernicke Laire de Broca située au niveau du cortex frontal inférieur gauche habituellement associée à la production du langage. Laire de Wernicke située dans la partie supérieure et postérieure du lobe temporal est associée au traitement des paroles entendues. Laire de Broca et laire de Wernicke sont connectées par un important faisceau de fibres nerveuses appelé faisceau arqué.

30 Grandes variations ! Au fil des ans, et surtout depuis lavènement de limagerie cérébrale les frontières anatomiques et fonctionnelles des aires du langage ont beaucoup varié. Il semble de plus en plus probable cependant, que ces variations reflètent lexistence de plusieurs sous-régions aux fonctions distinctes.

31 Laire de Broca Aire de Broca: chevauchement des aires 44 et 45 de Brodmann. Chacune semble avoir une fonction particulière. La partie postérieure (aire 44) serait impliquée dans le traitement phonologique et la production du langage. La partie antérieure (aire 45) serait davantage impliquée dans les aspects sémantiques du langage (participe à la mémoire verbale, sélection et manipulation déléments sémantiques).

32 Laire de Wernicke Laire de Wernicke nest plus perçue comme une région anatomique et fonctionnelle uniforme. Distinction de plusieurs sous-régions: –une sous-région répondant à la parole (y compris celle du sujet), et aux autre sons; –une autre qui répond uniquement à des paroles prononcées par quelquun dautre en plus dêtre activ é e par le rappel d une liste de mots; –et une autre qui serait davantage li é e à la production de la parole qu à la perception. Située entre le cortex auditif primaire (aire 41-42) et le lobe pariétal inférieur.

33 Troisième région indispensable: lobe pariétal inférieur Grâce à l imagerie c é r é brale, on a pu montr é que le cortex pari é tal inf é rieur é tait connect é à l aire de Broca et à l aire de Wernicke. L information pourrait donc transiter entre ces deux r é gions soit par le faisceau arqu é soit par le lobe pari é tal inf é rieur.

34 Lobe pariétal inférieur Occupe un endroit clé dans le cerveau à lintersection des cortex auditif, visuel et somatosensoriel avec qui il est massivement connecté. Les neurones de cette région sont « multimodaux » (capables de traiter simultanément des stimuli de différentes natures (auditif, visuel, …)). Il aiderait le cerveau à classifier et à étiqueter les choses.

35 Lobe pariétal inférieur Composé de deux régions distinctes: –Le gyrus angulaire (aire 39); –Le gyrus supramarginal (aire 40). Le gyrus supramarginal semble impliqué dans le traitement phonologique et articulatoire des mots. Le gyrus angulaire serait impliqué dans le traitement sémantique (le gyrus angulaire droit serait également actif, révélant ainsi une contribution sémantique de lhémisphère droit dans le langage).

36 Modèle dorganisation selon Geschwind Selon ce modèle, chaque module prendrait en charge les différentes caractéristiques du langage (perception, compréhension, production, …) et seraient reliés entre eux par une cha î ne de connections bien pr é cises. Le son entendu est dabord traité dans le cortex auditif primaire. Celui-ci transmet ensuite linformation à laire de Wernicke, qui associe la structure sonore avec la représentation dun mot conservé en mémoire. …

37 Broca, Wernicke, … Cette boucle est présente dans lhémisphère gauche chez environ 90% des droitiers et 70% des gauchers. Le langage étant lune des fonctions traitée de manière asymétrique par le cerveau. On la retrouve également au même endroit chez les sourds-muets qui utilisent le langage des signes. Cette boucle ne serait donc pas spécifique au langage oral ou parlé, mais serait plus largement associée à la modalité principale du langage dun individu.

38 Modèles cérébraux du langage parlé et écrit Modèle de Geschwind -Wernicke. Lors dun échange verbal les mots sont perçus au niveau du cortex auditif puis transmis à laire de Wernicke. La lecture dun mot écrit diffère par la porte dentrée sensorielle: le cortex visuel primaire où il est perçu comme un motif graphique ensuite transmis au gyrus angulaire. Elle est ensuite transmise à laire de Wernicke.

39 Plus complexe … Au moins deux systèmes neuronaux disctinctes impliqués dans le lecture: –Le cerveau lirait principalement en traduisant les caractèrent éctits en ses éléments phonologiques correspondant dans le langage oral; –Le cerveau ferait aussi le lien entre limage complète du mot écrit et sa signification (un rappel qui pourrait « court-circuiter » la correspondance avec la signature phonologique du mot. Partie moyenne du gyrus temporal inférieur (aire 37) impliqué dans la lecture ou le fait de nommer un objet ou une lettre.

40 Remise en question Remise en question de ce modèle de Geschwind. Existerait des zones de convergence et dune conception plus distribuées des aires du langage. Cette conception sous-tend un codage et un traitement en parallèle de linformation.

41 Modèle de Mesulam Modèle de Mesulam: modèle en réseaux hiérarchisés où le traitement de linformation procède par paliers de complexité. Exemple: –Pour les traitements simples, comme dire les mois de lannée dans lordre, les aires motrices et prémotrices du langage sont directement activées. –Dire un énoncé nécessitant une analyse sémantique et phonologique plus poussée fera intervenir dautres aires en amont des aires motrices.

42 Études dimagerie cérébrale montrent que certaines régions cérébrales sont davantages impliquées dans la réalisation dune tâche.

43 Laccès au sens semble fonctionner selon des catégories qui sont localisées physiquement dans le cerveau: –La catégories « personnes célèbres » est perdues quand le pôle temporal est touch é ; –La cat é gorie « animaux » quand la l é sion à lieu dans la partie interm é diaire et inf é rieur du lobe temporal. Il semble aussi que les réseaux qui participent à lencodage des mots fassent appel à des aires faisant partie du système moteur et visuel: –Nommer des outils active les aires prémotrices frontales; –Nommer des animaux recrute des aires visuelles.

44 Hémisphère droit et langage La communication entre deux personnes ne passe pas seulement par le langage verbal. Éléments non-verbaux: apparence physique, habillement, maintien, attitude générale, gestes, mimiques, … transmettent une une coloration et une certaine charge émotionnelle au discours. La prosodie: la musique ou mélodie du langage: variations de tonalité, dintonation et de rythme qui modifient le sens de nos paroles.

45 Hémisphère droit et langage Il est utile de distinguer entre le langage verbal (sens littéral des mots), et tout ce qui enrobe les mots et leur donne une connotation particulière. Cest lhémisphère gauche qui permet de formuler et de comprendre le sens des mots et des phrases. Cest lhémisphère droit qui soccupe de la connotation émotionnelle des mots qui est transmise par la musique de la langue.

46 Hémisphère droit et langage: la prosodie La prosodie: fait référence à lintonation et à laccentuation des phonèmes. Ainsi, un patient à lhémisphère droit cérébrolésé dont la prosodie est déficiente est incapable dexprimer une émotion réellement ressentie de façon adéquate. Par conséquent elle se comporte et tient des propos semblant manquer daffectivité.

47 Hémisphère droit et langage: organisation du discours Atteinte des règles qui régissent la construction du discours. On note ainsi chez certains patients une moins grande capacité à distinguer les indices permettant détablir un contexte communicationnel, les nuances apportées par certains mots, les intentions du locuteur, le langage corporel ou les conventions sociales.

48 Hémisphère droit et langage: compréhension du langage non-littéral On estime que la moitié des phrases que lon prononce ne désigne pas littéralement ce quon veut dire, du moins pas totalement. Cest la cas de lironie, des métaphores (« ce professeur est un somnifère »)et des actes de langage indirects (« je ne sais pas quelle heure il est »), tous reliés aux intentions des locuteurs.

49 En résumé

50 Les aires du langage Les aires corticales: Aire de Broca: –Classiquement aires 44 et 45 de Brodmann. –En fait élargie Au cortex avoisinant (opercule rolandique, partie inférieure de la frontale ascendante), A la substance blanche sous-jacente à cette région, Et à linsula dans sa partie antéro-postérieure.

51 Les aires du langage Les aires corticales: Aire de Wernicke: –Classiquement aires 22 de Brodmann. –Certains y ajoutent le lobule pariétal inférieur.

52 Les aires du langage Les aires corticales: Aire motrice supplémentaire: –Face interne du lobe frontal gauche.

53 Les aires du langage Les aires corticales: Autres aires intervenant dans la production du langage: –Le gyrus supramarginal. –La seconde circonvolution temporale.

54 Les aires du langage Les aires sous-corticales: Le thalamus: –Les principaux noyaux semblant impliqués dans les processus linguistiques sont le Pulvinar, les noyaux ventral latéral et ventral antérieur.

55 Les aires du langage Les aires sous-corticales: Le complexe lenticulo-caudé et les capsules.

56 Aspect anatomo-fonctionnel Une aire péri-sylvienne comprenant laire de Broca, laire de Wernicke, le gyrus supramarginal et les faisceaux de substance blanche les reliant. Une vaste aire marginale, située en périphérie de la première, comprenant les régions préfrontales et le carrefour temporo- pariéto-occipital dont le gyrus angulaire et les régions temporales inférieures. Les noyaux gris centraux (thalamus, noyau caudé, noyau lenticulaire).

57 Aire péri-sylvienne Cette vaste aire prendrait en charge les aspects phonétiques, phonémiques et syntaxiques du langage avec: –Pour laire de Wernicke une fonction principale de décodage et dencodage phonémique. –Pour laire de Broca une fonction de programmation phonétique.

58 Aire marginale Cette vaste aire assure: –Les aspects intentionnels du discours pour les régions préfrontales; –Les aspects lexico-sémantiques pour le carrefour temporo- pariéto-occipital.

59 Et les autres … Les noyaux gris centraux auraient globalement une action activatrice sur les aires prémotrices et une action de contrôle de ladéquation sémantique de lébauche du message. Lhémisphère droit présenterait une activité « mineure » dans le langage: –Les aspects prosodiques du discours aussi bien en compréhension quen expression plus pour la prosodie émotionnelle que pour la prosodie linguistique. –Certains aspects lexico-sémantiques mal définis, …

60 Sémiologie Aphasie non fluente –Aphasie globale –Aphasie de Broca –Anarthrie pure –Aphasie transcorticale motrice –Aphasie transcorticale mixte –Aphasies sous- corticale Aphasie fluente –Aphasie de Wernicke –Aphasie de conduction –Surdité verbale –Aphasie amnésique –Aphasie transcorticale sensorielle –Alexie-agraphie du pli courbe

61

62 Les praxies

63 Lapraxie Lapraxie est un trouble acquis du comportement gestuel intentionnel, consécutif à une déficience de la programmation de lactivité motrice volontaire. En labsence datteinte motrice, sensitive, cérébelleuse ou intellectuelle (compréhension, gnosie,....).

64 Les centres praxiques Sont essentiellement situés dans le lobe pariétal de lhémisphère dominant. Localisés dans le pli courbe et le gyrus supra- marginalis (+ région centrale gauche avec la pariétale ascendante et la frontale ascendante, et le pied des première et deuxième circonvolutions frontales) Sont en étroites liaison avec lhémisphère droit par lintermédiaire du corps calleux

65 Liaison avec hémisphère droit par lintermédiaire du corps calleux. Ces fibres associatives transmettent la commande en provenance des centres gauches vers lhémisphère mineur et permettent ainsi laction synergique des deux hémisphères. Les voies dexécutions sont croisées, au même titre que les voies motrices qui en constituent le support.

66 Formes cliniques Toute activité motrice volontaire implique la réalisation de gestes élémentaires. Sil sagit dun acte complexe, lindividu doit dabord le concevoir dans son ensemble, coordonnant ainsi les différents gestes élémentaires qui le constituent et qui sont nécessaire à lobtention du but poursuivi. Tout geste doit ainsi être programmé avant dêtre réalisé et différents types dapraxie peuvent se rencontrer en fonction de la complexité gestuel.

67 Formes cliniques Le trouble peut affecter la réalisation du geste élémentaire, cest lapraxie idéomotrice. Il peut porter sur la conception du schéma nécessaire à la réalisation dun acte complexe, alors que les gestes élémentaires pris isolément sont correctement exécutés, cest lapraxie idéatoire. Le trouble peut napparaître que si lactivité réalisée par le sujet implique une construction dans le domaine visuospatial, cest lapraxie constructive.

68 Autres types dapraxie Il est classique de décrire certaines formes spécialisées dapraxie: lapraxie de lhabillage, lapraxie de la marche, lapraxie bucco-faciale. Lapraxie mélokinétique se situerait à mi-chemin entre une parésie et une apraxie proprement dite.

69 En fait dautres conceptions possibles A côté de cette vision classique, Hécaen suggère de dissocier les patients en fonction du type de geste déficitaire, notamment avec ou sans objet.

70 Autres conceptualisations: lapraxie idéomotrice Lapraxie idéomotrice correspondant alors par des difficultés dans la réalisation sur ordre verbal ou sur imitation visuelle de gestes porteurs ou non dune signification et ceci sans objet. Différents types dapraxie idéomotrice pour geste : sans signification, avec signification de type expressif ou de pantomime (geste réflexif ou non réflexif).

71 Autres conceptualisations: lapraxie idéatoire Lapraxie idéatoire : perturbations de gestes impliquant des manipulations dobjets réels qui doivent bien entendu être parfaitement identifiés.

72 Les différentes formes dApraxie Lapraxie est souvent définie comme une pathologie du geste chez des sujets ne présentant pas de déficits sensori-moteurs, pas de trouble de la compréhension ni de détérioration mentale importante. Différentes formes dapraxies: apraxie idéatoire, apraxie idéomotrice, apraxie motrice, mais également apraxie constructive, de lhabillage,...

73 Le geste selon Liepmann Le geste volontaire résulte dune projet idéatoire appliqué à des formules kinétiques segmentaires. Il existe un seul mécanisme pour lapraxie dont les différentes formes correspondent à des atteintes sélectives des différents niveaux psychologiques de lacte volontaire.

74 Modèle classique Lapraxie idéatoire Lapraxie idéomotrice Lapraxie motrice

75 Lapraxie idéatoire Elle touche la conception densemble du geste. Elle consiste en une difficulté ou une incapacité à réaliser une suite dactions destinées à un but (allumer une bougie avec une boîte dallumette). Cest une atteinte de la représentation dune action, un déficit du projet idéatoire. Elle est attribuée à une lésion hémisphérique gauche de la jonction pariéto-occipitale (gyrus angulaire et supramarginalis).

76 Lapraxie idéomotrice Elle touche la relation entre le projet idéatoire et la formule kinétique. Cest une perturbation des actes simples intentionnels contrastant avec une préservation de lexécution automatique de ces mêmes actions. Les troubles sont observés dans les tâches exécutées sur ordre et sur imitation. Elle est attribuée à une lésion du lobule pariétal inférieur et du gyrus supramarginalis.

77 Lapraxie motrice Lapraxie motrice (ou mélokinétique) correspond à une perte des souvenirs cinétiques propres à un membre.

78 Spécificité hémisphérique Ces représentations abstraites sont situées dans les deux hémisphères, mais leur mise en jeu seffectue avec certaines différences: –Lutilisation des objets en situation naturelle active des régions pariétales gauches et droites; –Lexécution dun geste symbolique, la manipulation dobjets en dehors de la situation naturelle (en réponse à une consigne orale) dépend seulement des aires pariétales gauches. Globalement, les gestes pour lesquels le cortex pariétal joue un rôle, ont en commun d être dirig é s vers un objet per ç u visuellement, de poss é der un caract è re motivant pour le sujet et d être situ é s dans l espace de pr é hension.

79 Les gnosies

80 Gnosies visuelles Les connaissances issues de la perception visuelle constituent les gnosies visuelles. Elles ont trait: –À la nature des différents éléments qui constitue le monde visuel; –À leur organisation dans lespace. Deux types dinformation seraient trait é s par des structures anatomiques distinctes: –Connaissance des objets (agnosie dobjet); –Connaissance de lespace (agnosie spatiale).

81 Les voies visuelles Se projettent sur le cortex visuel. Mais aussi sur dautres structures cérébrales: –le noyau suprachiasmatique de lhypothalamus (participant à la génèse des rythmes circadiens); –Les noyaux prétectaux (contrôlant la fixation du regard et d é clenchant le r é flexe photomoteur); –Les tubercules quadrijumeaux supérieurs (orientant le regard en fonction de stimulations extérieures); –Les noyaux oculo-moteurs du tronc cérébral (gouvernant les mouvements des yeux vers une cible).

82 Aires corticales Les neurones constituant les voies optiques se terminent au niveau du cortex visuel primaire, dans laire V1, ou striée (ou 17 de Brodmann). Linformation est ensuite transmise à une trentaine daires visuelles avoisinantes, non seulement occipitales, mais aussi temporales et pariétales.

83 Deux grands courants: P et M Ces aires ce répartissent en fonction de deux grands courants P et M. Un courant ventral traite les données issues de laire P. Il comprend laire V4 indispensable à la perception des couleurs. Ce courant ventral, occipito-temporal, permet lanalyse de la forme de lobjet (courant du « quoi »), et permet de lui assigner une signification. Le courant dorsal, occipito-pariétal, comprend laire V5 qui perçoit les mouvements. Son rôle dans la localisation spatiale est crucial (courant du « o ù » ).

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85 La voie ventrale Aurait pour mission fondamentale de permettre la perception, la reconnaissance et lidentification des objets en traitant leurs propriétés: –Forme; couleur; poids; etc. Dans les aires corticales contribuant au système ventral, des représentations de plus en plus complexes et spécialisées du monde extérieur sélaborent.

86 La voie dorsale Aurait pour mission fondamentale dassurer le contrôle visuo-moteur sur les objets en traitant leurs : –Propri é t é s « extrins è ques » (celles qui sont critiques pour leur saisie); –Position spatiale; –Orientation; –Taille.

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88 Fonctions visuelles élaborées Leur étude correspond à lexamen des agnosies. Les formes sont perçues par les régions occipitales des deux hémisphères: –Lhémisphère gauche scrute détail par détail; –Lhémisphère droit perçoit mieux la globalité de la forme.

89 Lhémisphère droit Il attribue une signification pragmatique, manière dont on utilise les objets. Il associe lobjet à des objets de fonction proche (processus connotatif) et effectue une catégorisation superordonnée (un animal, un aliment, une personne familière, …). La spécialisation hémisphérique sexprime encore dans la capacité largement supérieure de lhémisphère droit à traiter les visages. Cortex occipito-temporal droit impliqué dans la reconnaissance des « entités uniques », dont les visages sont lexemple le plus représentatif.

90 Lhémisphère gauche Il sélectionne une sémantique richement verbale, plus « encyclopédique », plus précise (processus dénotatif). Il accède à la sémantique pragmatique demploi. Il dénomme la chose vue. Cortex occipito-temporal gauche joue un rôle pr é pond é rant pour la reconnaissance des objets, l identifications des couleurs et la lecture.

91 LAgnosie Lagnosie est la perte, liée à une atteinte cérébrale, de la capacité à identifier les stimuli de lenvironnement à travers une modalité perceptive donnée, en labsence de trouble sensoriel ou de déterioration intellectuelle notable.

92 Agnosie visuelle: agnosie aperceptive/agnosie associative Lagnosie aperceptive relèverait dun déficit des processus perceptifs, empêchant de construire une repr é sentation interne d un objet (surviendrait lors d une l é sion pari é tale droite). Dans l agnosie associative, les processus perceptifs seraient pr é serv é s, mais la repr é sentation de l objet « correctement construite n est pas associ é e aux propri é t é s fonctionnelles et s é mantiques de l objet », d o ù l é chec à comprendre sa signification (le plus souvent li é es à des l é sions des r é gions occipito- temporales inf é rieures gauches).

93 Différents types dagnosie Agnosie visuelle des objets (cortex occipito-temporal inférieur et moyen). Agnosie des visages: prosopagnosie (cortex occipito-temporales inférieures souvent bilatérales, mais parfois unilatérales droites). Agnosie des couleurs, …

94 Lobes frontaux, syndrome frontaux et fonctions exécutives

95 Lobe frontal Trois zones: –Aire motrice primaire (commande de la motricité élémentaire); –Aire prémotrice (organisation et contrôle des mouvements fins et s é quentiels, initiation du mouvement, langage … ); –Aire pr é frontale (aspects é labor é s du comportement).

96 Cortex préfrontal Contrairement aux autres lobes, il est dépourvu de connexions directes avec les voies sensorielles ou motrices. Il présente des connexions importantes avec les autres structures corticales et sous-corticales comme le thalamus. Un jeu complexe de boucles activatrices et inhibitrices reliant notamment les noyaux du thalamus et diverses régions du cortex préfrontal régule ainsi les fonctions intégratrices dévolues à ces dernières.

97 Syndrome frontal Le terme de syndrome « frontal » désigne en fait les troubles liés à des lésions ou à des dysfonctionnements du cortex préfrontal. Trois régions sont différenciées au sein du cortex préfrontal: –La région dorsolatérale située sur la face convexe des hémisphères; –La région fronto-médiane située sur la face interne; –La région orbito-frontale ou ventrale.

98 Troubles consécutifs à des lésions préfrontales 1. Troubles de la personnalité et de lhumeur (pseudo-dépressif: lésions dorsolatérales; moriatique: lésions orbito-frontales). 2. Troubles de la perception: inattention aux stimulations extérieures distractibilité (cortex dorso-latéral). 3. Troubles du comportement moteur: persévération, programmation, utilisation, imitation. 4. Troubles des conduites verbales: logorrhée (cortex orbito- frontal), réduction du discours (cortex dorso-latéral). 5. Troubles de la mémoire: récupération dinformations sémantiques et encodage en mémoire épisodique (cortex préfrontal gauche), récupération dinformations épisodiques (cortex préfrontal droit). 6. Troubles des fonctions exécutives.

99 Pour conclure Ces bases anatomo-fonctionnelles nous aident à comprendre au moins partiellement la complexité des processus cognitifs. Dautres fonctions cognitives nont pas été abordés (amusie, calcul et traitement des nombres, attention, …) et dautres structures sont impliqu é es dans les processus cognitifs (cervelet, noyaux gris centraux, … ).


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