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Professeur: Benjamin Boller...

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Cours 1

Historique et concepts de la neuropsychologie Quelques éléments d’introduction ▪ ▪

L’approche neuropsychologique est née au chevet des patients souffrant d’une pathologie cérébrale : il s’agissait de décrire les perturbations présentées par certains malades, de

(Eustache Eustache Eustache, Faure et Desgranges Desgranges, 2013) ▪ Le de l’histoire de la neuropsychologie o Localisation des o Localisation des o Localisation de → La cognition n’était pas prise en charge au tout début de la neuropsychologie. → Sémiologie : Discipline médicale qui étudie les signes (symptômes) des maladies.

Quelques éléments d’introduction 1. Naissance de la neuropsychologie: (inférence entre les fonctions mentales supérieures et ce qu’on observe chez les patients). 2. L’essor de la neuropsychologie avec d’ participant à une meilleure connaissance du cerveau: la , la et l’expérimentation physiologique chez l’animal 3. Les grandes conceptions de la neuropsychologie sont issues des 4. Au total, la neuropsychologie est une au carrefour des sciences neurologiques et du comportement, de la linguistique et plus récemment d’autres sciences cognitives comme l’intelligence artificielle et la modélisation informatique. 5. Aujourd’hui, les cliniques ainsi que les modèles théoriques en neuropsychologie

Période préscientifique ▪ ▪ ▪

De la philosophie se sont différenciées les grandes disciplines scientifiques en délimitant et en fractionnant leur champ d’investigation. Du fractionnement de l’esprit en facultés mentales est née la psychologie. Du fractionnement du cerveau en plusieurs organes indépendants qui sous-tendaient les diverses facultés mentales, morales et intellectuelles est née la phrénologie. o La phrénologie est une pseudoscience dans le sens où son postulat du fractionnement du cerveau en plusieurs organes indépendants est faux Page 1 sur 52

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Gall est l’un des pères fondateurs de la phrénologie. Gall avait identifié parmi les facultés mentales, une faculté relative à la « mémoire verbale » et situait son siège dans les lobes antérieurs du cerveau. o Cette déduction était fondée sur l’observation d’une coexistence entre une saillie des globes oculaires et une facilité à mémoriser les informations verbales. Cette doctrine des localisations, ou , a conduit cet auteur à «

. L’expression « la bosse des maths » constitue un vestige, dans le langage courant, de la pensée phrénologique. ▪ Gall aura joué un rôle clé dans le développement des recherches concernant les liens entre fonctions mentales et substrat cérébral. → Selon Gall, s’il était capable d’observer les déformations du crane (bosse), il serait capable d’observer tel ou tel comportement, puisque cette partie du cerveau était plus développer (ce qui crée une bosse). Par exemple, plus la personne avait une grosse bosse à un certain endroit, plus la personne serait bonne en mathématique. À cette époque, énormément de gens y croyaient. o

La naissance de la ▪

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Le rôle primordial des travaux consacrés à dans l’avènement de la neuropsychologie scientifique En 1861, Broca formula l’hypothèse d’une localisation du langage articulé dans une aire céré cérébrale brale bien délimitée et désignée comme « le centre des images motrices des mots » qui deviendra « ». Le cerveau d’un patient ayant manifesté des troubles du langage articulé : le cas , surnommé ainsi car le langage du malade était réduit à cette stéréotypie (répétition) depuis de nombreuses années. L’autopsie avait révélé une atteinte du tiers antérieur de la circonvolution frontale inférieure de l’hémisphère «Lorsque le malade fut admis à Bicêtre, il y a vingt et un ans, il avait perdu, depuis peu de temps, l’usage de la parole; il ne pouvait plus prononcer qu’une seule syllabe, qu’il répétait ordinairement deux fois de suite; quelle que fût la question qu’on lui adressât, il répondait toujours tan, tan, en y joignant des gestes expressifs très-variés. C’est pourquoi, dans tout l’hospice, il n’était connu que sous le nom de Tan.»

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→ Le patient était capable de parler avant, mais maintenant, il n’en est plus capable. Il est capable de s’exprimer par les gestes. Alors ici, c’est un . Ce patient a une aphasie. Comme il est possible de voir sur la photo, il est possible de voir une . Cette découverte a été faite que lorsque le patient est mort afin de pouvoir analyser le cerveau de près. → → Dysphasie = trouble de l’ordre du développement (développement différent des autres pour le langage) → Analexique = perte de la capacité à lire → Chez les enfants, les troubles sont souvent plus de type développementale. → Le lobe frontale fini sa maturation vers 20 ans environ. Son cerveau a une maturation dite tardive. → Localisationniste = à la suite des découvertes de Broca.

Localisationnisme vs globalisme – ▪

L’avènement d’un modèle localisationniste du fonctionnement cérébral est

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En 1874, Wernicke postule un .

→ Wernicke connait la théorie de Broca. → Se trouve dans le . ▪

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Wernicke décrit le cas d’un patient présentant principalement des et porteur d’une lésion du tiers postérieur de la circonvolution temporale gauche. o Il oppose l’« aphasie sensorielle » (qui deviendra l’aphasie de Wernicke) à l’« aphasie motrice » (ou aphasie de Broca). Il a un patient avec des troubles du langage différent que celui de Broca. Trouble de la compréhension… le patient a perdu la compré compréhension hension du langage langage,, mais il es estt capable de parler parler. Cette personne peut donc parler, mais ne répondrait jamais aux questions. Il est capable de lire, mais pas capable de comprendre ce qu’il lit. Une fois que la personne a parlé, il n’est pas capable de se comprendre soit même. Il est capable d’exprimer ses besoins. La théorie de Wernicke n’est pas appréciée / accepté par les scientifiques, car ils pensaient que le langage se trouvait dans le lobe frontale. On ne sait pas ce qu’il s’est passé au cerveau autre qu’il y avait une lésion à cette région-là, car nous n’avons pas accès au cerveau comme celui du patient de Broca.

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▪ . Plusieurs régions cérébral cérébrales es sont impliquées dan danss le langage: o L’ (cortex frontal inférieur gauche) pour la production du langage o L’ (partie supérieure et postérieure du lobe temporal gauche) pour le traitement des paroles entendues. o L’aire de Broca et l’aire de Wernicke sont connectées par un important faisceau de fibres nerveuses appelé → Globalisme = fonctio fonctionnement nnement homogène. → Plus de variabilités chez les gauchers. Certains fonctionnent comme les droitiers, certains fonctionnent de manière inverse. → Le cerveau se latéralise afin d’utilisé moins d’énergie (principe d’économie, faire fonctionner un seul côté au lui des deux côtés). Un cerveau non latéraliser (très rare chez les droitiers, plus fréquent chez les gauchers) peut être moins efficace car il traite doublement les informations. Lorsque les deux côtés fonctionnent (non latéralisé), un côté va être privilégier, plus rapide. → → Les deux mouvements ont partiellement raison. ▪

Les deux hémisphères ne jouent pas des rôles ident identiques iques dans la vie me mentale: ntale: o Les troubles du langage, du geste et du calcul sont associés à une lésion de l’hémisphère gauche  L’hémisphère gauche eest st qualifié de verbal, lingui linguistique stique et analytique o Les troubles altérant les habiletés visuospatiales, la perception des visages, ou encore les émotions sont associées à une atteinte de l’hémisphère droit  L’ → Linguistique = connaissance sur le langage → Verbal = production → Analytique = traitement qui se fait dans le sens séquentiel de l’info, passer par plusieurs processus.

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Le globalisme est né de la théorie de l’évolution: o Un phénomène pathologique est considéré comme la dissolution d’un comportement normal. o Et . Pour Jackson, toute fonction accomplie par le système nerveux central n’est pas tributaire d’un groupe limité de cellules formant une sorte de dépôt pour cette fonction. → Contre le principe du localisationnisme.

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Elle est sous-tendue par une organisation verticale complexe représentée d’abord au niveau inférieur dans le tronc cérébral, puis au niveau moyen dans les secteurs moteurs ou sensoriels du cortex et enfin au niveau supérieur, supposé être celui des régions frontales. → , → Dates de naissance et de mort ne sont pas à savoir, juste connaitre l’époque. → . ▪

Pour Jackson, la localisation de la lésion responsable du symptôme lors de l’atteinte d’un secteur limité du système nerveux central ne saurait en aucun cas être assimilée à la localisation des substrats cérébraux de la fonction. ▪ Cette dernière peut se répartir d’une manière sensiblement plus complexe et avoir une tout autre organisation cérébrale. → Il est neurologue de formation. Il connaissait très bien la théorie de Broca, il les a étudiés. ▪

– Les travaux du jeune Freud se situe dans le courant de pensée globaliste. Dans sa monographie consacrée à l’aphasie, parue en 1891, (aussi dit associationnistes) de Wernicke. ▪ Freud suggère que le substratum neuro-anatomique de la parole et du langage doit être conçu comme « une aire corticale continue de l’hémisphère gauche ». La notion de centre telle que le centre de la parole n’a de sens que du point de vue de la pathologie, elle ne reflète en rien le fonctionnement du cerveau normal. → Méthode utilisé par Broca et Wernicke. Prendre la boite crânienne lorsque le patient décède et analyser celui-ci. → On ne peut pas savoir comment le cerveau fonctionne seulement avec une lésion spécifique. Il pense que le cerveau fonctionne en interconnexion, avec plusieurs régions. Il comprend que les régions doivent fonctionner ensemble pour fonctionner. Il ne croit pas que la production du langage est juste causé par la région de Broca, ni que la compréhension est juste l’aire de Wernicke. Il pense qu’il existe un réseau pour le bon fonctionnement du langage. → Observation des différences entre deux groupes à l’aide du même protocole = méthode expérimentale. Il y a com comparaison paraison entre deux grou groupes. pes. ▪

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Pour Head, l’aphasie est une perturbation de la formulation et de l’expression symbolique. Elle touche la compréhension et l’usage de signes propres au langage mais aussi de signes autres que ceux du langage.

▪ . ▪ Il admet seulement des foyers préférentiels d’intégration et établit un rapport non pas entre des zones du cortex et des aspects du langage, mais entre des lésions circonscrites et des syndromes, . → Est-ce qu’il y a une atteinte ou plusieurs? Ce qu’on observe vient d’une lésion ou de plusieurs? → Pour lui, chez une personne normal, il n’y a pas de centre au langage dans le cerveau. Il est d’accord sur ce qui est observé chez les patients avec une lésion.

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Pour Luigi Amedeo Vig Vignolo nolo (2011), les quatre principales caractéristiques de la neuropsychologie expérimentale sont: 1. La de patients atteints de lésions hémisphériques unilatérales 2. L’ au moyen d’épreuves standard et la définition objective du trouble sur la base des scores obtenus aux mêmes épreuves par un groupe de sujets témoins 3. La dans des groupes de malades, distincts selon la latéralisation lésionnelle et la présence d’autres signes d’« organicité cérébrale » 4. L’ pour établir avec quel risque d’erreur les conclusions peuvent être généralisées

La ▪

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A partir des années 1960, les recherches ont pour objectif non plus de localiser des fonctions dans le cerveau, mais d’identifier et de caractériser des modules fonctionnels et des opérations de traitement dans une architecture hypothétique de l’esprit: o C’est la naissance d de e la psychologie cognit cognitive ive A la différence du béhaviorisme (aussi appelé comportementalisme) dont l’objet était l’observation et la quantification des réponses comportementales face à différentes situations contrôlées, la .

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→ Neuropsy cognitive = Modèle de traitement de l’information, qui passe par la boite noire. Nous nous intéressons à ce qu’il se passe dans la boite noire. → Ce modèle nous permet de comprendre ce qu’il se passe dans la boite noire, dans la cognition.

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Si l’objectif principal de la psychologie cognitive est d’élaborer des modèles du traitement de l’information chez le sujet normal, la neuropsychologie cognitive trouve sa spécificité dans l’étude de patients atteints de lésions cérébrales notamment. A l’origine, la neuropsychologie cognitive avait comme objectif de développer des modèles

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. o Ce niveau d’analyse était strictement cognitif. Par la suite, la neuropsychologie cognitive a

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. En d’autres mots, elle utilise les données de la pathologie cérébrale comme des indicateurs de l’architecture et du fonctionnement du système cognitif chez le sujet normal.

La neuropsychologie cognitive s’intéresse en priorité aux patients présentant un syndrome cognitif, c’est-à-dire un ensemble de symptômes cognitifs mis en évidence par le jeu des dissociations et des doubles dissociations. o Exemple des aphasies Broca / Wernicke Les perturbations et les capacités préservées du patient sont interprétées pour être « localisées » dans un modèle représentant l’architecture fonctionnelle du système cognitif étudié. Ce système hypothétique n’a pas de réalité anatomique mais rend compte des étapes et des connexions dans le système de traitement de l’information.

▪ : 1. Le suppose qu’une fonction cognitive, conçue comme un système complexe de traitement de l’information, est décomposable en soussystèmes et en modules ayant une certaine autonomie fonctionnelle. 2. Le postule que les performances observées chez un patient atteint de lésions cérébrales peuvent être interprétées comme la résultante d’un traitement normal amputé d’un ou plusieurs modules. . 3. Le rejoint le concept de dissociation. Une lésion cérébrale peut entraîner la perturbation d’un seul module. → Au lieu de concevoir un tout homogène, il y a plusieurs modules qui ont plusieurs fonctions. Association entre la lésion et le trouble cognitif / le module qui est lésé. Page 7 sur 52

→ Chaque lésion et chaque altération dans le module produit une réponse différente. Ce n’est pas toute la fonction qui est lésé, mais un module.

En somme, la démarche de la : o S’ o o Nécessite l’ pour caractériser cette localisation « sur le papier », c’est-à-dire dans le modèle de fonctionnement cognitif choisi.  Par exemple dans la spécification d’un trouble du langage : comparaison des performances selon différentes modalités (dénomination, répétition, lecture, écriture, etc.) → On conçoit le fonctionnement du cerveau en fonction de plusieurs modules. → À quel endroit le module est altéré. Par exemple, dans le cas de Wernicke, c’est le module de compréhension qui est altéré. ▪

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Cours 2

Historique et concepts de la neuropsychologie (suite) La neuropsychologie cognitive ❖ En somme, la démarche de la neuropsychologie cognitive: − S’appuie toujours sur un modèle de traitement de l’information − Recherche la lésion fonctionnelle responsable des troubles − Nécessite l’utilisation d’une méthodologie précise pour caractériser cette localisation « sur le papier », c’est-à-dire dans le modèle de fonctionnement cognitif choisi. ▪ Par exemple dans la spécification d’un trouble du langage : comparaison des performances selon différentes modalités (dénomination, répétition, lecture, écriture, etc.) ✓ Est-ce que c’est le module de compréhension ou le module de production qui est lésé si la personne ne peut plus répondre à une question? (Lésion du module) ✓ On ne s’intéresse pas au lieu de la lésion cérébral, mais à la lésion du module qui traite l’information. ✓ Dénomination : elle comprend ce qu’est l’objet, elle le voit et le comprend, mais ne trouve pas le nom de l’objet. ✓ Répétition : capable de parler, mais pas capable de répéter ce qu’on lui dit. ✓ Lecture : capable de lire avant, mais perdra cette capacité suite à une lésion. Dyslexique, la personne est capable de parler tout de même. ✓ Possible d’avoir des difficultés dans ces 4 tâches.

❖ Cette démarche complexe s’applique en priorité à un patient unique, les études de groupe moyennant nécessairement des données hétérogènes, y compris chez des malades présentant a priori les mêmes symptômes « de surface ». ❖ La neuropsychologie cognitive a également fait évoluer la rééducation d’une pratique empirique visant à corriger des symptômes vers une démarche plus rationnelle et scientifique cherchant d’abord à comprendre sur un plan théorique les perturbations du patient. ❖ . ❖ Présentée surtout comme une discipline fondamentale, la neuropsychologie cognitive a néanmoins contribué à modifier les pratiques cliniques tout en conservant sa spécificité au plan théorique et méthodologique. ✓ S’intéresse beaucoup aux études de cas ✓ On regarde dans le modèle de traitement de l’information quel est le module qui ne fonctionne pas. Lorsqu’il personne a un problème de langage, c’est une fonction spécifique qui est altéré, pas l’ensemble des modules.

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❖ Un autre débat qui anime la neuropsychologie cognitive porte sur les liens entre cognition et cerveau. Elle doit intégrer: − Les − Les techniques d’exploration du cerveau − L’avancement des connaissances ▪ Pour rapprocher les modèles cognitifs aux modèles neurobiologiques

❖ Un exemple de l’extension du champ de la neuropsychologie cognitive concerne les pathologies exemptes d’atteintes neuronales patentes. − C’est le cas de diverses pathologies développementales. ▪ Par exemple, pour les dyslexies développementales ou pour les troubles du spectre autistique, les modèles issus de la pathologie lésionnelle focale de l’adulte ont d’abord été appliqués aux perturbations observées chez l’enfant. ▪ L’étude des perturbations cognitives chez l’enfant a par la suite acquis ses propres méthodes, outils et modélisations théoriques . ✓ Grâce à eux que nous sommes capable de dire que tels enfant a tel problème, et nous sommes donc capable d’aider ces personnes avec différentes techniques visé.

❖ C’est le cas également des pathologies psychiatriques. − . − Avènement de la psychopathologie cognitive qui entretient des liens étroit avec la neuropsychologie.

La ❖ . ❖ Le fonctionnement du cerveau est mesuré au moyen de différents indices : − − − ❖ Cet axe de recherche est étroitement lié à l’évolution de diverses techniques et s’appuie sur des modèles physiques et mathématiques qui permettent la fabrication d’images de l’activité fonctionnelle cérébrale. ✓ On va s’intéresser à différentes indices (électrique = EEG, on mesure à l’aide d’électrode l’activité électrique du cerveau. Magnétique = IRM, permet de mesure le champs magnétique. Physico-chimique = peut être vu par différentes machines, injecter un produit radioactif dans une région du cerveau puis y prendre une photo).

❖ Ce domaine implique l’utilisation de technologies sophistiquées et contraignantes et la construction de paradigmes cognitifs pertinents. Page 10 sur 52

❖ Dans l’évolution des idées en neuropsychologie, cette approche . ❖ L’une des originalités de cette approche est d’être : les méthodes d’imagerie fonctionnelle permettent ainsi de visualiser « directement » les structures cérébrales impliquées dans différentes opérations cognitives. ✓ On va être capable de lier un comportement avec l’activité enregistrer dans le cerveau pendant que la personne est vivante (au lui d’attendre qu’elle meure pour observer le cerveau). Cela nous permet d’évaluer tout le monde.

❖ Ces méthodes de n...