Mémoire, vieillissement normal et pathologique: maladie d’Alzheimer PDF

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Mémoire, vieillissement normal et pathologique: maladie d’Alzheimer...

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NEUROSCIENCES Mémoire,)vieillissement)normal et) pathologique:)maladie)d’Alzheimer) Introduction et généralités sur la mémoire : Combien y-a-t ’il de mémoires? v Différentes formes de mémoires : § Numéro de téléphone § Stationnement de la voiture aujourd’hui § Jouer au tennis (entrainement pour acquérir les automatismes et pour améliorer sa performance, mais aussi le souvenir d’une partie particulière avec un adversaire particulier & le nombre sets joués & les points dans chaque jeu ou set) § Paris capitale de la France § Lire un livre et en faire un résumé…

1. Définition 1. 1. La dimension multimodale de la mémoire: Systèmes de mémoire chez l’homme Ø Schacter & Tulving, 1994 Système

Autres termes

Sous-Systèmes

Structure cérébrale

Procédural

Non déclaratif

Habiletés motrices Habiletés cognitives Conditionnement simple Appr. Associatif simple

Striatum

Système de représentation perceptive

Non déclaratif

Perception des formes, des structures

Cortex

Sémantique

Factuelle Connaissance

Spatial relationnel

Lobe temporal médian

Travail

Primaire Mémoire à court terme

Visuel auditif

Cortex préfrontal

Episodique

Personnelle Autobiographique Mémoire des événements

Lobe temporal médian

Système

Autres termes

Sous-Systèmes

Récupération

Procédural

Non déclaratif

Habiletés motrices implicite Habiletés cognitives Conditionnement simple Appr. Associatif simple

Ø Mémoire procédurale § Mémoire des procédures, des comportements appris, automatisés (habiletés motrices ou cognitives). Serait également responsable des conditionnements et des apprentissages non-associatifs simples § Permet de fournir des réponses rapides à des situations particulières, d’agir en situations d’urgence (ex. en voiture, automatisme de freiner pour éviter un accident) § Anoétique (aucun état de conscience)

PRS

Non déclaratif

Forme visuelle des mots implicite Forme auditive des mots Descriptions structurales

Ø Système de représentation perceptive (SRP-PRS) § Il est supposé stocker des connaissances relatives aux propriétés structurales des objets et servirait d’intermédiaire entre le percept et les représentations plus abstraites, associées à l’objets, stockées en mémoire sémantique § Anoétique (accès non-conscience) § Serait à la base des effets d’amorçage

§

Dans cet exemple votre SRP vous permet d’implicitement voir quel objet est vraisemblable, que son dessin donne une représentation donne une représentation dimensionnelle et que l’autre objet ne correspond pas à un objet dimensionnel.

Sémantique Générique Factuelle

Spatial relationnel

implicite

Ø Mémoire sémantique § Est censée contenir les connaissances qu’un individu possède sur le monde qui l’entoure. Ce contenu est abstrait et acontextualisé. § Noétique (l’accès à ces connaissances se fait de façon consciente)

Travail

Primaire Mémoire à court terme

Visuel auditif

explicite

Ø Mémoire de travail (Baddeley) § Cette composante de la mémoire à court terme, est définie comme un système à capacité limitée, permettant de maintenir temporairement des informations et de les manipuler pendant la réalisation d’une tâche de compréhension, de raisonnement ou de résolution de problèmes § Elle comprend plusieurs sous-systèmes ; l’administrateur central (mobilier les ressources attentionnelles du sujet) et les deux systèmes esclaves : la boucle phonologique (mémoire à long terme pour traiter le langage et permet de chercher les informations concernant le langage) et le calepin visuo-spatial. Le tampon épisodique permettrait de faire le lien entre les informations provenant des systèmes esclaves. Admistrateur central

Calepin visuo-spatial

Tampon épisodique

Boucle phonologique

§ La mémoire de travail est largement considérée comme l'une des facultés mentales les plus importantes, essentielle pour les capacités cognitives telles que la planification, la résolution de problèmes et le raisonnement.

Episodique

Personnelle Autobiographique Mémoire des événements

Ø Mémoire épisodique

explicite

Décrite comme la mémoire des expériences passées d’un individu, des évènements vécues. Les représentations stockées sont inscrites dans un contexte spatio-temporel, car généralement associées à un lieu et une date. Ces représentations s’inscrivent aussi dans un contexte émotionnel. § Auto-noétique (conscience de soi, connaissances relatives à soi)

§

1. 2. Organisation des systèmes de mémoire : À partir du modèle de Squire (1992) Ø Si on considère les systèmes de mémoire à long-terme on peut grossièrement

proposer une classification établie à partir du modelé deLarry Squire qui s’appuie sur la structure nerveuse qui joue un rôle central dans le traitement et l’organisation des informations appartenant au système de mémoire considèré. Ø Cette classification est basée sur les observations lésionnelles et permet de relier un système de mémoire à une/des structure(s) nerveuse(s). Ø Un système de mémoire va être associé à une structure parce que qu’on en fait une lésion sur cette structure on va perturber un système de mémoire sans impacter les autres systèmes

§ § § § §

Mémoire épisodique et sémantique sont hippocampo-dépendante Système de représentation perceptive dépendant du néocortex Mémoire procédurale qui est dépendante du striatum (ganglions de la base) Mémoire du conditionnement classique dépendante de l’amygdale et du cervelet Autres systèmes de mémoire en lien avec les reflexes

2. La dimension multimodale de la mémoire chez l’homme 2. 1. Fonction de l’hippocampe: le cas HM Ø Selon le tableau précédent l’hippocampe joue un rôle important dans la mémoire déclarative c’est-à-dire la mémoire sémantique et la mémoire épisodique. Ø L’étude du cas d’Henry G. Molaison (HM) (1926 – 2008) a permis de pointer l’importance du rôle de cette structure dans ces deux types de mémoires et fut à l’origine d’un nombre considérable d’études sur le sujet. Ø Dans les diapos qui suivent nous allons explorer le cas HM pour préciser la nature des processus mnésiques affectés et épargnés par la lésion bilatérale de l’hippocampe qui chez HM, déborde sur d’autres structures. Ø Henry G. Molaison (HM) (1926 – 2008) a eu une chute de vélo à 9 ans qui fut la cause de crises d’épilepsie. Il fut opéré à l’âge de 27 ans pour supprimer ces crises d’épilepsie. Ø Consécutivement à cette lésion (ablation bilatérale de la région hippocampique) HM fut étudié pendant plus de 50ans. Scoville WB and Milner B. (1957) Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry, 20 11-21

H.M. case Korsakoff syndrome Brenda Milner

occlusion (ACA) William Scoville (1906-1984)

Alzheimer disease occlusion (PCA) Aging Herpetic Encephalitis resection (epilepsy)

Lésion

R. Carter (1998) Mapping the Mind

1992: T1-weighted magnetic resonance image

2008: Photograph of the whole fresh brain (inferior surface) taken at H.M.’s autopsy.

Ø On voit une lésion bilatérale du lobe temporal médian

Ø HM a été test testé é en avril 1955 (âge 29 ans) § Dit qu’il a 27 ans et que la date est mars 1953 § N’a aucun souvenir postérieur à l’opération § Ne peut retrouver sa nouvelle maison § Ne se souvient pas des nouvelles personnes, de leurs noms ni des tests qu’il a passél § Son QI est meilleur qu’avant l’opération (112) Ø Gradient d’amnésie rétrograde indiquant qu’ HM présente une mémoire sémantique ancienne normale. Cependant, démonstration d’une amnésie antérograde presque totale pour cette même mémoire sémantique. Ø Si souvenir très ancien, pas besoin de l’hippocampe

Comment peut-on étudier ces différents types de mémoire avec HM ? v HM et la mémoire de travail: préservation partielle de la mémoire à court-terme (empan mnésique presque normal: 6 chiffres au lieu de 7 normalement)

L’empan mnésique c’est une mesure de mémoire à court terme, on va proposer au sujet une liste d’item (nombres, lettres, mots…) et on va lui demander de restituer cette liste. Ø a. Ici on va proposer des nombres à HM, jusqu’à 6 chiffres, HM est capable de les resituer mais à 7 chiffres, il est incapable de restituer cette liste. Chez les sujets contrôle, à 7 chiffres c’est possible et plus il y a de chiffres, plus c’est difficile § Empan mnésique de HM = 6 § Préservation partielle de la mémoire à court terme Ø b. autre sujet avec lésions hippocampiques v HM et la mémoire sémantique : perturbation plus ou moins importante selon la façon de tester HM

FIGURE 1. Reconnaissance correcte dans une épreuve de reconnaissance de personnages célèbres. On présente deux noms et demande de nommer la personne célèbre, l’autre nom étant un nom inventé. (Question: Quel nom est celui de la personne célèbre?). 37 noms correspondent à des personnages célèbres avant l’operation (avant 1954) et 39 à des personnes devenues célèbre après l’operation.

FIGURE 2. Evaluation qualitative. La qualité de l’information sémantique est évaluée sur les personnes publiques correctement citées. 1 point est attribué pour chaque personne qualifiée d’information sémantique permettant de l’identifier sans equivoque; 0,5 si l’information sémantique est générique et 0 point si aucune information sémantique n’est fournie malgré une reconnaissance correcte.

FIGURE 3. Evaluation quantitative. 1 point est attribué à chaque information sémantique correcte générée à propos des personnes publiques reconnues.

Figure 1 : HM est capable d’identifier le nom correct même des noms après la chirurgie § Figure 2 : Qualifier les noms « Qui est Woody Allen ? », HM est capable de qualifier les personnes publiques antérieurs à la chirurgie mais se trouve en difficulté pour qualifier les personnes publiques postérieur à la chirurgie § Figure 3 : L’écart entre HM et les sujets contrôles car les sujets contrôles peuvent donner beaucoup plus de détail que lui.

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v HM et la mémoire épisodique: la mémoire épisodique est altérée même pour les mémoires anciennes notamment pour évoquer les détails en mémoire autobiographique.

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HM en rouge Figure 4 : Épreuves de mémoire épisodique. On demande aux sujets d’évoquer des souvenirs correspondant à différentes périodes de leur vie. Les graphes indiquent le nombre de détails reflétant la richesse contextuelle de l’information (Détails Internes) ou l’évocation d’informations factuelles non resituées dans leur contexte spatio-temporel (Détails Externes). - Interview Autobiographique : HM est particulièrement altéré car il n’est pas capable de restituer l’information quelle qu’elle soit - Évènements publics : HM est à peu près du niveau des contrôles pour ce qui est antérieur à la chirurgie

v HM et la mémoire procédurale: apprentissage sensori-moteur (épreuve du miroir)

Ø Écran qui empêche de voir l’écran mais on peut la voir avec un miroir. Il faut suivre le contour de l’étoile avec un crayon en regardant l’étoile et sa main à travers le miroir. On considère que tous débordements constituent une erreur. Ø HM a été testé pendant 3 jours dans ce type d’apprentissage sensori-moteur (10 essais) § 1er jour : il réalise de façon normal le test. Mais il progresse au cours des essai § 2ème jour : ce qui avait été acquis n’est pas totalement perdu et s’améliore § 3ème jour : HM commet assez peu d’erreur mais il va vous indiquer que c’est la première fois qu’il a réalisé le test. Il ne se souvient plus d’avoir réalisé ce test auparavant è Certains aspects de la mémoire procédurale ne sont pas perturbés par la lésion de l’hippocampe

v HM et la mémoire procédurale: apprentissage cognitif (Tour de Hanoï)

Ø Le but est de transférer les disques sur le plot n°3, on ne peut déplacer qu’un seul disque à la fois et il n’est pas possible de mettre un plus petit sur un plus grand. Lorsqu’il y a 5 disques, le nombre minimal de déplacements est de 31. Ø Au fil des séances, HM s’améliore jusqu’à avoir un niveau de performance tout à fait correct. Ø Avec des sujets amnésiques (lésion hippocampique): on voit la même progression en termes d’apprentissage. è Les apprentissages cognitifs ne sont pas affectés par la lésion hippocampique.

v HM et le système de représentation perceptive: épreuve d’amorçage (PRIMING en haut)

Ø Basé ici sur des dessins, première phase : présentation d’un certain nombre d’images. Puis on va dire au sujet « je vais vous proposer des dessins dégradés et vous me dites ce à quoi ça vous fait penser » Ø HM est aussi performant que des sujets contrôles pour retrouver les images à partir des dessins dégradés è Le système de représentation perceptive n’est pas affecté chez HM

Liste

Rappel libre

1. Sapin 2. soulier 3. oreille 4. panier 5. cerise 6. pinceau 7. fauteuil 8. avion 9. soleil 10. flèche 11. fusil 12. pain 13. radiateur 14. échelle 15. bateau 16. lézard 17. allumette 18. fleur 19. rhinocéros 20. table

?

Rappel indicé

Epreuve d’amorçage

Retrouvez les mots qui étaient dans la liste SaSouOrPaCePinFauAvEtc…

Evoquez les mots qui vous viennent à l’esprit lorsque vous lisez les syllabes suivantes SaSouOrPaCePinFauAvEtc…

(amorçage)

On propose une liste de mots, un à un, au sujet puis on fait disparaitre la liste Ensuite on va tester la mémoire du sujet (plusieurs façons) : Rappel libre : on demande au sujet de rappeler le plus de mots qui appartiennent à la liste Ø Pour ce qui concerne le rappel libre, on voit une perturbation très significative dans le cas de HM ou d’autres sujets amnésiques § Rappel indicé : retrouver les mots qui étaient dans la liste dans la mesure ou on propose la première syllabe du mot Ø Pour le rappel indicé, perturbation significative mais qui est déjà moins importante par rapport au groupe § Épreuve d’amorçage : demander au sujet d’évoquer les mots qui lui viennent à l’esprit lorsqu’il lit les syllabes Ø En revanche, pour l’épreuve d’amorçage il n’y a pas de différence, les deux groupes présentent le même niveau de performance. Le système de représentation affective n’est pas affecté par la lésion hippocampique. §

Fonction de l’hippocampe: conclusion sur le cas HM Ø Ces quelques études montrent que la lésion hippocampique affecte sélectivement les

mémoires déclaratives: § Mémoire sémantique § Mémoire épisodique Ø Mais épargne les mémoires non déclaratives: § Mémoires procédurales (apprentissages sensori-moteurs, cognitifs, etc....) § Système de représentation perceptive étudiél à travers l’épreuve d’amorçage -

conditionnements classiques et autres apprentissages associatifs simples Cependant, les études de neuropsychologie, de psychologie cognitive, d’imagerie cérébrale fonctionnelle (fMRI) proposent une organisation hiérarchisée des systèmes de mémoire. Cette organisation s’appuie sur des considérations phylogénétiques, ontogénétiques et des analyses comportementales.

3. La dimension multimodale de la mémoire : Organisation des systèmes de mémoire à d’après le modèle de Tulving (1985) emboitement monohiérarchique

Les systèmes de mémoire les plus récents reposent sur les plus anciens et dépendent de l’intégralité de ceux-ci.

à d’après le modèle de Tulving (1995) SPI (serial parallel independent)

v Évolution du modèle de Tulving : modèle SPI Ø Le noyau dur du modèle subsiste : les systèmes de mémoire les plus récents reposent sur les plus anciens et dépendent de l’intégrité de ceux-ci. Ø Conséquence : les phases mnésiques obéissent à des processus opératoires différentes § Encodage sériel (dépendant de la hiérarchisation) § Stockage parallèle (substrat neuroanatomique différent), les infos sont préservées § Récupération indépendantes (substrat neuroanatomique différent) on peut récupérer une forme de mémoire d’un système donné alors qu’un autre système peut être altéré

v MNESIS (Modèle NEoStructural InterSystémiques) d’après Eustache et Desgranges (2008) Ø Proposent une adaptation du modèle SPI de Tulving en y intégrant tous les systèmes de mémoire. Mais les règles opératoires restent les mêmes

Ø L’encodage dépend de l’intégrité des mémoires les plus anciennes Ø Ils ont essayé de donner une vision plus dynamique des systèmes de mémoire en intégrant deux autres systèmes de mémoire § Mémoire de travail qui va permettre de gérer certaines infos à court terme au travers du tampon épisodique (met en interaction la MDT et les autres systèmes de mémoire et permet de maintenir l’information) § Mémoire procédurale qui est aussi en interaction avec ces différents systèmes. Au cours du développement, le développement moteur contribue à son développement cognitif et l’interaction entre la mémoire procédurale et les autres systèmes joue un rôle très important § Sémantisation : lien étroit entre mémoire épisodique (concerne notre première confrontation à un élément) et mémoire sémantique. § Reviviscence : interaction entre mémoire épisodique et mémoire perceptive. Exemple : lorsqu’on vit un événement, on se le remémore au moment de se coucher assez vite, on va avoir un dialogue entre les aspects perceptifs de ces informations et la mémoire épisodique. Ce phénomène va alimenter notre mémoire épisodique Ø Les entrées sensorielles vont mettre en jeu la mémoire perceptive pour alimenter la mémoire sémantique puis la mémoire épisodique.

Illustration du modèle MNESIS : Dépendance lors de l’encodage : mémoire épisodique et amorçage perceptif 1. Phase d’amorçage : les auteurs ont proposé oralement 260 mots au sujet. Dans ces mots, 36 sont fortement amorcés (ont été proposé 3 fois) Par rapport à un amorçage faible (dit qu’une fois) + des mots distracteurs (énoncés simplement) 2. Phase d’encodage : 24h plus tard, les auteurs ont proposé une tâche de décision lexicale. « Est-ce que les mots présentés signifient quelque chose ou ne veulent rien dire ? » La présentation des mots se fait sous différentes conditions - Fortement amorcé = Mots cibles + son - Faiblement amorcé = Mots cibles + son Simplement énoncé = Mots contrôle + son - Pseudo-mots + son 3. Phase de reconnaissance : 15 minutes après la phase d’encodage on va demander aux sujets de dire si le mot appartenait à la liste précédente ou non. Si le sujet répondait oui, pour connaitre son niveau de reconnaissance (explicite vs. implicite), on lui demande avec quel son, le mot était accompagné (applaudissement ou son de moto) Résultats :

Ø Phase d’encodage incident et test de priming § Un fort amorçage permet de réduire le temps de réaction, d’accélérer la prise de décisions en termes de réponses

Ø Phase de reconnaissance § Oui le mot appartenait à la liste mais je ne me souviens pas du fond sonore (F scores) § Oui le mot appartenait à la liste et je me souviens du fond sonore (S scores) à Le niveau de priming va influencer l’encodage et du coup, la reconnaissance è Cette expérience montre que le phénomène de priming va interagir avec le système de mémoire épisodique.

4. La dimension multimodale de la mémoire Altérations mnésiques chez le sujet âgé Ok le vieillissement on l’observe, les plaintes mnésiques, on les entend, elles sont plus importantes que la réalité la plupart du temps. Le vieillissement est un processus global, et il faut tenir compte du fait que le vieillissement affecte l’individu dans sa globalité

Vision

Audition

Mémoire

Ø Le vieil...