COURS 1 Flashcards
DEF neuroscience cognitive
Science qui étudie la relation entre le cerveau et comportement mais selon une approche basée sur les patients cérébrolésés.
se demande ajd comment le cerveau réfléchis
cerveau est-il une masse indifférencier?
une lésion a un endoit précis vs un autre endroit au cerveau n’aura pas le meme impact donc NON
enfant qui nait aveugle
plasticité des airs visuels mais les autres fonctions seront modulés a la hausse (fonction recoivent les neuronnes non-utilisés)
hypotheses classique pour expliquer comportements patient
ex d’hypothèse : trouble langage: hémisphere gauche qui doit pas fonctionner
objectif: Faire le lien entre l’anatomie cérébrale et les fonctions cognitives
hypothèses cognitive po expliquer comportement patient
problème du patient survient à cause d’un dommage à tel ou tel mécanisme cognitif associé à la recherche en mémoire des mots
objectif: : Mieux comprendre la cognition humaine et contraindre les modèles cognitifs grâce aux données neuro-anatomiques.
interessant de savoir que classique et cognitive sont séparé:
encoder l’infos en mémoire vs la retrouver, interessant de savoir c’est quoi le probleme. si c,est encodage, comment tu retrouve infos si px pas encoder?
galien (auteur)
observe les lésions cérébrales chez des gladiateurs et note que les nerfs partent et vont vers le cerveau.
Il pense toutefois que les expériences mentales se situent
dans les ventricules cérébraux.
Gall (auteur)
- facultés morales et intellectuelles innées
- facultés gouvernée par organes corticaux spécifique (zone du cerveau dessin)
- bosse du crane devraient renseigner sur localisation des différentes fonctions cerveau
- Origine de la neuropsychologie
anatomo-clinique (principe de spécialisation fonctionnelle)
Dogme pseudo scientifique
Aucune raison scientifique permet de croire qu’il existe une relation entre les bosses du crâne et les régions sous-jacentes du cerveau.
pierre flourens
s travaux portent donc sur les effets de lésions chirurgicales du
système nerveux
■ Il montre que le cortex, le cervelet et le tronc cérébral ont des fonctions distinctes.
■ Par contre, selon lui, chaque région du cortex est impliquée dans chacun des comportements et chacune des fonctions cognitives-principe d’équipotentialité.
Marc Dax (précurseur caché de broca)
il observe que la lésion était localisée au niveau d’hémisphère gauche chez tous ces patients
broca
● La majorité des auteurs vont localiser le début de la
neuropsychologie à la localisation, par Broca, du siège du langage.
● Broca a localisé le langage dans la partie INFERO-TEMPORAL (INFERIEUR) du lobe frontal - sans faire référence à la latéralisation.
out-put
Wernicke
Après la découverte de troubles du langage associés à
une lésion antérieure (par Broca), Wernicke montre que
des difficultés de langage sont également observables
après une lésion plus POSTÉRIEURE
○ Plus spécifiquement, il trouve qu’une lésion du gyrus temporal
supérieur du côté gauche induit un déficit de la compréhension du
langage.
in-put
si empeche air wernicke et broca de comminiquer arrive quoi?
si coupe les faisceaux entre air wernicke et broca, sera plus capable de répété des mots.
2 buts de la neuropsychologie cognitive
● Comprendre le fonctionnement cognitif normal à partir de
l’observation de patients cérébrolésés.
● Expliquer le comportement de patients cérébrolésés à partir de
modèle du fonctionnement cognitif normal.
SYSTEME MODULAIRE
1 des principe de la neuropsychologie cognitive
réfère à des
systèmes où les différentes composantes sont indépendantes.
● L’indépendance des composantes suggère que celles-ci sont autonomes et qu’elles demeurent intactes au plan fonctionnel même si d’autres composantes sont endommagées.
UN MODULE
● Est inné.
● N’est pas assemblé d’éléments plus fondamentaux.
● Traite de l’information de façon encapsulée.
○ i.e. qu’il effectue ses opérations de façon isolée par rapport à ce qui arrive ailleurs dans
le système.
○ Ces opérations sont cognitivement impénétrables. (Impéné= pas de controle dessu)
● A un fonctionnement de type tout ou rien.
○ Une fois activé un module effectue l’ensemble d’un traitement à lequel il est affecté.
● Autonome au plan computationnel.
○ Un module ne partage pas avec d’autres les ressources d’attention, de mémoire ou
autre processus à visées générales.
● Montre une spécificité du domaine de traitement.
○ Chaque module traite seulement un type d’input.
simple dissociation 2 hypothèses
● La lecture des mots nouveaux (p.ex : CHABIDULA) activent une région du cerveau non nécessaire pour la lecture de mots connus. C’est, par déduction logique, cette endroit du cerveau qui doit être lésé chez ce patient A.
● La tâche qui consiste à lire des mots nouveaux est simplement plus difficile.
double dissociation:
remede: Si on trouve un deuxième patient B qui éprouve des
difficultés à lire (par exemple) des mots connus (p. ex : FEMME) sans aucune difficulté avec les mots
nouveaux.
● La découverte du deuxième cas empêche de conclure
que la lecture de mots nouveaux est simplement plus
difficile que celle de lecture de mots connus.
● La conclusion habituelle consiste à penser que des
régions cognitives distinctes sont nécessaires pour
chacune des tâches.
étude groupe ou de cas?
● Dans de nombreuses sciences, l’observation de cas individuels est rapidement qualifié d’anecdotique.
● Par contre en neuropsychologie cognitive, certains auteurs croient que seuls les études de cas uniques méritent notre attention (si bien sûr notre but est de
comprendre le fonctionnement cognitif normal)
étude de groupe chez le participant normal
● Afin de pallier à ces incertitudes, la majorité des auteurs vont évaluer un bon nombre de sujets.
● Un des points importants est que la moyenne de plusieurs sujets comportent moins de “bruit” que la moyenne d’un seul sujet.
● On peut grouper les sujets normaux puisque l’on fait
l’hypothèse que les sujets fonctionnent tous de façon identique au plan cognitif. C’est la présomption d’Universalité.
si on est pas sur que la lésion calculé dans l’étude est la meme, pas sur que c’Est légitime
photo 17 jan
étude de groupe de patients
il existe des situations où la méthode de groupe peut être utile
❶Lorsqu’on veut connaître les particularités cognitives
des différents syndromes neurologiques.
❷Lors de l’étude de maladies psychiatriques
❸En neuropsychologie classique
imagerie anatomique (CT & IRM)
Basé sur le fait que les différents tissus (e.g. matières grise et blanche, boîte crânienne, liquide céphalorachidien) ont des propriétés physiques distinctes.
Tomodensitométrie (CT-Scan)
● Consiste à mesurer l’absorption des rayons X par les tissus (selon leur densité) puis, par traitement informatique, à numériser et enfin reconstruire des images des structures anatomiques.
● Ne peut être adapté pour les besoins de l’imagerie fonctionnelle.
IMAGERIE FONCTIONNELLE
● Basé sur le postulat que l’activité neuronale produit des changements physiologiques locaux.
● Ces changements peuvent être utilisés pour produire des cartes dynamiques de l’activité cérébrale à travers le temps.
Tomographie par émission de
posit(r)ons (TEP)
● Utilise un traceur radioactif (e.g. oxygen-15) afin de voir l’utilisation du sang par les différentes régions du cerveau.
○ Moins bonne résolution spatiale que l’IRMf -
approximativement de l’ordre de 1 cm avec la TEP.
○ Moins bonne résolution temporelle que l’IRMf - cela
prend 30 secondes au traceur d’atteindre son
maximum de radioactivité dans une région donnée.
■ Nécessite l’utilisation d’un design par bloc.
Imagerie par résonance magnétique anatomique (IRM)
● Avantage :
○ N’expose pas les participants à des radiations.
○ Bien meilleure résolution spatiale (de mieux en mieux avec l’
émergence des scans 7T).
○ Meilleure discrimination entre la matière grise et la matière blanche
○ Peut être adapté pour l’imagerie fonctionnelle.
Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)
● Avantage:
○ Meilleure résolution spatiale - approximativement 1 mm selon la taille des voxels et la force du champ magnétique (en tesla).
○ Meilleure résolution temporelle que la TEP - approximativement 1-4 secondes.
○ On peut tester les participants à de nombreuses reprises.
● Désavantage:
○ Extrêmement bruyant.
○ Certaines régions sont difficiles à visualiser
Méthode soustractive (IRMf)
● Puisqu’à chaque instant, toutes les régions du cerveau sont physiologiquement actives
(i.e. reçoivent leur part d’oxygène)
○ Il est donc impossible d’inférer quelle région est plus active pour un processus cognitif donné à partir d’une seule tâche.
● Solution la plus simple : Comparaison avec (au moins) une autre condition (i.e. la ligne
de base) est donc nécessaire.
○ Reconnaissance visuelle = [Regarder passivement un mot] -
[Regarder passivement une croix de fixation].
○ Prononciation = [Lire un mot à haute voix] - [Regarder passivement un
mot].
○ Traitement sémantique= [Générer le verbe associé habituellement à
un nom commun*] - [Lire un mot à haute voix].
* Par exemple, pour GÂTEAU cela pourraît être MANGER
Méthode soustractive (IRMf) -
problèmes
● Un des postulats de cette méthode est que l’ajout d’une
composante cognitive ne modifie pas les autres
composantes dans la séquences cognitives.
○ Postulat de l’insertion pure (ou de la suppression pure).
● Par exemple, il est peu probable que la comparaison
entre la lecture de mots à voix haute et le fait de
regarder des mots passivement implique uniquement la
production verbale.
○ Probablement aussi :
■ Récupération dans le lexique
■ Préparer et exécuter une commande motrice
■ Écouter ce qui a été prononcé, etc.
● Idéalement, la ligne de base serait donc aussi proche
possible de la tâche expérimentale.
Design paramétrique (IRMf)
● Ici, la variable d’intérêt est traitée comme
une dimension continue plutôt que
catégorielle.
● On mesure donc l’association entre l’activité
cérébrale et la variable d’intérêt plutôt que la
différence entre des conditions.
● Exemple : Expérience de Price et al. (1992)
en TEP sur l’écoute de listes de mots
prononcées à différentes vitesses…
Design paramétrique (IRMf)
ON FAIT VARIÉ UN PARAMTÈTRE ET ON REGARDE POUR VOIR SI CA CONCORDE AVEC PRÉDICTION VOI PHOTO 17 JAN
Design par bloc vs. par évènement
(IRMf)
● Design par bloc :
○ Plus statistiquement puissant.
● Design par évènement :
○ Plus de possibilité en ce qui a trait au design expérimental.
○ Permet de mimer les conditions habituelles des tests cognitifs chez les normaux et les cérébrolésés.
○ Permet de faire des expériences dont les stimuli ne sont pas
catégorisés à l’avance.
○ Le participant ne peut pas modifier sa stratégie selon ses attentes puisqu’il ne sait pas à l’avance de type de stimuli.
Historique HANS BERGER
● Inventeur de l’EEG (1924)
● Le premier à montrer que l’activité électrique du cerveau pouvait être mesurée en plaçant une électrode sur le scalp et en amplifiant ce signal afin de tracer les changements de voltage dans le temps.
Électrophysiologie
● Le premier article rapportant des potentiels liés à des évènements
externes en enregistrant l’EEG (6 électrodes) de personnes en
train de dormir.
○ Les évènements étant des sons survenant aléatoirement
durant une sieste ou une nuit de sommeil.
PRINCIPES DE BASES:
● Enregistrement des signaux électriques du cerveau grâce à des
électrodes placées à différents endroits sur le scalp.
● Un gel est utilisé pour réduire l’impédance (c.-à-d. la résistance lors du
passage d’un courant électrique)
● Méthode non invasive
○ Permettant d’enregistrer au niveau du scalp l’activité d’une
certaine quantité de neurones - suffisamment (p.ex. des millions)
pour créer un champ électrique.
○ Ceux-ci (les neurones) doivent être alignés en parallèle afin de
permettre la sommation de l’activité neuronale post-synaptique.
■ C’est le cas dans le cortex
■ Ce n’est pas le cas dans le thalamus
● Même si le signal EEG est utile pour caractériser l’état dans
lequel se trouve le cerveau, son utilité pour investiguer le
fonctionnement cognitif est extrêmement limité.
● La raison est simple :
○ À tout moment, le cerveau est occupé à faire des choses (activité
spontanée mais également autre).
○ Le signal EEG n’est donc pas lié à un événement spécifique ni même à
un traitement cognitif
● Par contre, lors d’une
tâche cognitive, un certain
nombre de neurones vont
contribuer à faire la tâche
demandée.
○ C’est donc dire que le signal
électrophysiologique, même
s’il semble extrêmement
bruité contient du signal.
RELATION DE CAUSE A EFFET ENTRE 2:04:00 REÉÉCOUTER ENREGISTRE FIN DES DIAPO
Potentiels liés aux évènements
PRINCIPE DE BASE
● Par contre, lors d’une
tâche cognitive, un certain
nombre de neurones vont
contribuer à faire la tâche
demandée.
○ C’est donc dire que le signal
électrophysiologique, même
s’il semble extrêmement
bruité contient du signal.
Principes de base - Moyennage
● La solution classique pour extraire le signal et diminuer le bruit
dans les données électrophysiologiques.
Principes de base - Composantes
● Le P et le N réfèrent à Positif et Négatif.
○ Pas de signification fonctionnelle.
○ Lié au positionnement spatial des neurones.
● Le nombre
○ réfère à l’ordre des PEC ou PES s’il est sous les 10.
○ réfère à la latence approximative de la composante
s’il est au-dessus de 30.
Neuropsychologie def:
Science qui étudie la relation entre le cerveau et le comportement mais selon une approche basée sur les patients cérébrolésés.
métaphore du télévisueur
Si un téléviseur perd le son (et pas l’image) et qu’un deuxième téléviseur perd l’image (et pas le son), nous pouvons conclure que des composantes différentes
s’occupent de ces deux fonctions
aristote
observer que ratio cerveau / corps est plus grand chez espece avancées intellectuellement.
- fait erreur dire cognition = coeur et non cerveau
- cerveau = refroidisseur
phrénologie (+critique)
postuler une concordance exact entre fonction et région du cerveau (ex: conscience, espoir, etc.)
SELON LES BOSSES SUR LE CRANE
critique : pas raisons scientifique pour bosses
probleme avec étude de cas individuel (chez participant normal)
● En psychologie cognitive, quand on fait des
inférences sur le fonctionnement normal, on ne peut
se fier aux résultats d’un seul participant.
● La performance donnée par un participant normal est
sujette à différents facteurs comme :
○ L’habileté relative du participant pour cette tâche.
○ Les différences individuelles.
○ La niveau de forme du participant au moment de la tâche et au moment de chaque essai.
stimulation mangétique transcranienne (TMS)
● La machine induit un courant électrique relativement
important pendant une très courte période de temps ce
qui produit un champ magnétique.
○ Ce champ magnétique peut être suffisant pour stimuler les neurones
ou modifier leur état de repos.
○ En d’autres mots, la TMS induit une interruption temporaire (et qui
peut être très brève) du fonctionnement normal d’une région (qui peut
être relativement petite) du cerveau.
○ Beaucoup de chercheurs réfèrent à cette technique comme induisant
une lésion temporaire dans un cerveau par ailleurs normal.
■ Cette lésion induirait un désordre dans le traitement neuronal
associé à une région donnée.
TMS CONTRAINTE
● La méthode ne peut être appliquée pour l’instant qu’à des régions cérébrales relativement superficielles.
TMS INTERET
● Permet de créer des patients avec des
‘lésions’ relativement pures et petites.
○ Chez les cérébrolésés, le cerveau pourrait s’être
ré-organisé et les patients pourraient utiliser des
stratégies apprises et inhabituelles.
● Permet de créer des patients avec des
lésions qui surviennent rarement (ou
toujours en lien avec d’autres régions).
● Bonne résolution spatiale.
● Résolution temporelle de l’ordre de la
seconde.
