Cours 2 - Cerveau et mémoire Flashcards
Que faut-il savoir sur les bases cérébrales de la mémoire?
Il existe des aires cérébrales et des réseaux cérébraux distincts pour les différents systèmes de mémoire
Mais ces réseaux sont interconnectés et fonctionnent ensemble
Qu’est-ce qui joue un rôle essentiel dans l’encodage et le stockage des informations et des souvenirs?
C’est la plasticité synaptique (= mécanisme très important)
Lorsqu’on parle de ce mécanisme on parle de potentialisation à long terme (PLT).
-La plasticité synaptique reflète des mécanismes de consolidation qui s’étendent dans la durée : chaque souvenir reflète une configuration spatio-temporelle particulière de réseaux de neurones (et chaque souvenir est associé à une modification des synapses. modification au niveau de la forme des synapses et création de nouveaux récepteurs synaptiques).
-L’activité répétée de ces réseaux de neurones permet la consolidation des souvenirs en MLT (ou au contraire son oubli lorsqu’ils ne sont pas répétés)
Quel est le mécanisme cellulaire à la base des souvenirs?
La potentialisation à long terme (PLT).
Quelle est la structure cérébrale à la base du processus de consolidation?
L’hippocampe.
C’est une structure très vulnérable, d’abord à la maladie/pathologie, aussi au vieillissement normal et à toutes les formes de lésions (ex: TCC).
Comment étudie-t-on les bases cérébrales de la mémoire et comment a-t-on pu faire des avancées dans ce domaine pour comprendre les régions cérébrales impliquées dans la mémoire?
L’étude de patients souffrant de lésions cérébrales
Sur la base de leurs lésions et des conséquences sur leur mémoire, on peut faire des inférences neuroanatomiques à partir de ces lésions (lésions focales chez des cas uniques ou chez des groupes de patients qui ont un profil similaire a/n d’une maladie ou d’une lésion)
Neuroimagerie structurale
-Permet d’associer des processus mnésiques intacts (sujets sains) ou perturbés (patients amnésiques) avec certaines régions précises du cerveau ou certains réseaux cérébraux. Méthode qui prend bcp de temps, mais très fiable
-Quantifie le volume de régions cérébrales (ex. VBM, épaisseur corticale); connectivité structurale; faisceaux de matière blanche (DTI)
Neuroimagerie fonctionnelle
IRMf, PET, MEG : fonctionnement cérébral in vivo de la mémoire (pendant qu’un sujet est dans la machine, on lui demande de faire une tâche cognitive).
Diapos 9-10
Diapos 9-10
Le lobe temporal interne contient plusieurs structures essentielles à la mémoire. Lesquelles?
- L’hippocampe: mémorisation des faits/souvenirs bruts.
- Le cortex entorhinal
- Le cortex périrhinal
- L’amygdale: donne le côté émotionnel aux souvenirs et qui va faire en sorte qu’on s’en souvienne davantage ou non.
- Le gyrus parahippocampique
* Ces structures sont fortement inter-corrélée, elles ont des fibres qui permettent de les associer. Proches anatomiquement et très connectées.
Diapos 12-16
Diapos 12-16
Pourquoi divise-t-on l’hippocampe en 2 parties (antérieur/postérieur)?
Car ils ont chacun des rôles différents dans la mémoire.
- Antérieur: mémoire épisodique verbale (apprentissage de liste de mots, capacité à se souvenir d’une discussion ou du contenu d’un film, etc.)
- Postérieur: mémoire spatiale (ex: chauffeur de taxi londonnien)
Quelles sont les fonctions du complexe hippocampique?
Mémoire déclarative : rôle important dans la formation (et consolidation) de nouveaux souvenirs de nature épisodique ou sémantique en MLT
Mémoire antérograde : rôle important dans l’apprentissage de nouveaux souvenirs, mais rôle très limité ou absent dans le stockage des souvenirs anciens (c.f. patient H.M.)
Mémoire à long terme : Formation de nouveaux souvenirs durables en mémoire à long terme (consolidation)
En revanche, absence de rôle dans la mémoire procédurale et la mémoire à court terme
Vrai ou faux? L’hippocampe est extrêmement connecté à l’ensemble du reste du cerveau.
Vrai. Les hippocampes ont des afférences et des efférences avec un ensemble de régions distribuées à travers le cerveau.
Permet d’enregistrer une multitude de souvenirs/informations de nature multimodale. Donc quand on va réactiver un souvenir on va aussi réactiver certaines régions qui sont impliquées dans les aspects sensoriels de ce souvenirs (ex: le cortex olfactif pour des odeurs associées au souvenir)
Diapo 18
Quelles sont les atteintes neurologiques du complexe hippocampique?
- Maladie d’Alzheimer: touche en premier le cortex périrhinal, ensuite le cortex enthorinal, les hippocampes, lobe temporal, lobe frontal et l’ensemble du cerveau
- Encéphalite herpétique: virus de l’herpès, peut monter le long du nerf crânien
- Anoxie cérébrale: manque d’apport en oxygène au cerveau, peut être causé par une intoxication au CO, tentative de suicide par pendaison, noyade… les hippocampes en sont très sensibles
- Épilepsie temporale: surtout de type hippocampique
- Ictus amnésique
- AVC
Décrire le cas de H.M.
Traumatisme crânien suite à un accident de vélo
Crises d’épilepsie fréquentes (aggravation progressiveme)
Hippocampectomie bilatérale
Oubli a mesure massif mis en évidence par Brenda Milner, neuropsychologue au MNI (1959) : incapacité durable de retenir des nouvelles informations dès la moindre distraction
Grande sensibilité à l’interférence, oublie tout après quelques minutes (ne se souvient pas du personnel médical d’une fois à l’autre)
Amnésie rétrograde sur les 3 ans précédant l’opération
Mémoire implicite préservée et MCT
Diapo 21
Quelles sont les structures diencéphaliques? Et les rôles du diencéphale?
Thalamus (noyaux dorso-médians et ventral antérieur)
Corps mamillaires et voies mamillothalamiques
Structures complémentaires au complexe hippocampique
Mémoire antérograde
Les corps mamillaires et les noyaux thalamiques produisent des neurotransmetteurs impliqués dans la mémoire
Sert de relai entre l’hippocampe et les régions néocorticales
Diapo 23
Que causent des lésions au diencéphale?
- Syndrome de Korsakoff: dû à des patients alcooliques qui souvent s’alimentaient très mal et cette dénutrition va causer des lésions importantes au niveau des corps mamillaires et du diencéphale.
- Amnésie thalamique
Quelles sont les caractéristiques du lobe temporal inféro-latéral?
Structures situées à l’extérieur du lobe temporal interne
Partie latérale (externe) et inférieure (ventrale) du lobe temporal
Inclut le pôle temporal ou la région temporo-polaire
Régions néocorticales du lobe temporal (on les appelle aussi)
Rôle dans la mémoire sémantique
Rôle encore moins bien compris
Diapo 25
Quels sont les rôles du lobe temporal latéral?
Rôle dans la mémoire rétrograde (vs. mémoire antérograde)
-Les souvenirs autobiographiques (qui deviendraient sémantisés avec le temps)
Rôle important dans la mémoire sémantique
Plus on avance antérieurement dans le lobe temporal, plus le traitement sémantique se fait à un niveau fin et précis (ex. rossignol vs. oiseau vs. animal) (traitement plus fin a/n antérieur comme discriminé différentes sortes d’oiseaux vs discriminé un animal parmi des objets)
Les exemplaires “uniques” (personnes connues, monuments célèbres, etc.) seraient traités aussi plus antérieurement que les exemplaires “génériques” (ex. animaux)
*Bref le traitement sémantique est bcp + complexe dans des régions antérieures que postérieures.
Qu’arrive-t-il s’il y a atrophie progressive de la partie antérieure du lobe temporal?
Démence sémantique.
Trouble sémantique pour les objets, animaux, personnes connues, et connaissances générales sur le monde. Bien orienté dans le temps et l’espace, parlent bien. Perdent progressivement leurs connaissances.
-Incurable, se développe environ vers 60 ans.
-Peuvent apprendre de nouvelles informations, mais incapables de généraliser un apprentissage épisodique à d’autres concepts similaires (infos sémantique). Ex: un personne peut reconnaître sa tasse, car elle la voit à tous les jours, mais ne reconnaîtra pas les autres tasses.
Qu’arrive-t-il si on a une lésion bilatérale ou droite de la partie postérieure du lobe temporal (gyrus fusiforme)?
prosopagnosie ou agnosie aperceptive -> troubles perceptifs de la reconnaissance des visages ou des objets/animaux
-Survient souvent suite à un AVC
Diapo 29
Quelle est la différence entre antérieur et postérieur niveau fonctionnel? Expliquer ce qu’est un gradient perceptivo-mnésique (le long de l’axe postéro-antérieur).
Plus on est antérieur, plus c’est mnésique et spécifique et plus c’est postérieur, plus on est de l’ordre du perceptif.
Plusieurs régions des lobes frontaux sont impliquées dans différents aspects de la mémoire, lesquelles?
Le cortex orbitofrontal: rôle important dans le comportement, dans les convenances sociales
Le cortex frontal dorsolatéral
Le cortex frontal ventrolatéral
Pourquoi est-ce que le cortex orbitofrontal se nomme ainsi?
Car il se situe juste au dessus des yeux (orbites).
Quelles sont les caractéristiques du cortex orbitofrontal?
Forte connectivité avec l’amygdale et l’hippocampe
Mémoire des “convenances sociales”, de ce qui est socialement acceptable ou pas
Permet d’associer des souvenirs ou des événements avec des états émotionnels, jugement, prise de décision
Lésions : sociopathie acquise, personnalité anti-sociale, inadaptation sociale, désinhibition verbale et comportementale, impulsivité
Région touchée dans la démence frontotemporale (DFT) (cause une désinhibition verbale, comportements inappropriés, chgts de personnalité…)
Rôle aussi dans la mémoire prospective, i.e. la capacité à se se souvenir des choses à accomplir dans le futur
BA10,11 (aires de brodmann)
Quels sont les rôles du cortex préfrontal dorsolatéral?
Mémoire de travail (en collaboration avec d’autres régions dont le lobe pariétal) (MdeT verbale dans l'hémisphère G et MdeT visuospatiale dans le D) Fonctions exécutives Prise de décision BA 8, 9 et 46 Diapo 33
Quels sont les rôles du cortex préfrontal ventrolatéral?
Processus stratégiques en mémoire à long terme et dans l’apprentissage: encodage (G) et récupération (D)
Processus de sélection, de manipulation, d’inhibition et de récupération de l’information en mémoire sémantique (processus sémantiques contrôlés), mais également l’encodage et la récupération en mémoire épisodique
BA 44, 45 et 47
Diapo 35
Qu’incluent les noyaux gris centraux?
- Noyau caudé (habitudes)
- Putamen
- Globus pallidus
- Noyaux sous-thalamiques
Quels sont les rôles des noyaux gris centraux?
- Rôle dans la mémoire non-déclarative, procédurale, implicite
- Mémoire implicite qui implique une activité motrice, mais aussi cognitive ou linguistique
- Atteintes de la mémoire procédurale dans la maladie de Parkinson et la chorée de Huntington
Diapos 37-38
Quelles sont les 3 étapes de la mémoire? Les décrire brièvement.
- Encodage: Les informations sensorielles sont enregistrées en mémoire
- Stockage (consolidation): Maintien dans le temps des informations apprises. Pendant la consolidation, le cerveau va répéter automatiquement une ou plusieurs informations jusqu’à ce qu’elles soient ancrées de manière durable dans le cerveau (Plasticité synaptique)
- Récupération: Rappel ou restitution d’un souvenir
Concernant la PLT, expliquer l’étude de Bliss & Lomo qui étudiaient le rôle des synapses hippocampiques dans le stockage de l’information (mémoire épisodique et spatiale)
Dans une expérience, ils réalisent qu’une série de stimulations de haute fréquence (100Hertz/sec) appliquées artificiellement sur une voie spécifique de l’hippocampe du lapin provoquait une augmentation durable de l’activité synaptique (de quelques heures à quelques semaines) (voie collatérale de Schaffer)
- Depuis, on considère que c’est le mécanisme à la base du processus de consolidation et la PLT a été observée dans beaucoup d’autres structures cérébrales, telles que le cortex cérébral, le cervelet et l’amygdale
Qu’est-ce que la plasticité synaptique?
L’activation répétée d’un réseau synaptique permet de renforcer les connexions, i.e. de consolider un souvenir, ce qui serait associé à des changements morphologiques des synapses (évolution des dendrites et création de nouvelles dendrites)
Si on parle de la PLT comme mécanisme de stockage, que peut-on dire sur celle-ci?
La PLT est rapidement déclenchée et elle est stable pendant longtemps (elle est persistante dans le temps, voire des mois) (caractéristique principale)
La PLT est considérée comme l’un des principaux mécanismes cellulaires à la base de l’apprentissage et la mémoire (la région CA1 de l’hippocampe est demeurée au centre de l’étude de la PLT)
-La PLT est déclenchée artificiellement. Elle a les allures d’un mécanisme d’apprentissage, mais il n’y a pas de lien direct. On ne peut pas démontrer avec certitude que la PLT est le mécanisme à la base de l’apprentissage, qui demeure expérimentale
Comment est-ce que la PLT est établie?
- stimulation courte et de très haute fréquence dans la voie collatérale de Schaffer de l’hippocampe
- cette stimulation provoque la libération du glutamate (GLU) qui se fixe sur les récepteurs NMDA et AMPA
- entraîne une dépolarisation de la membrane post-synaptique
- lorsque suffisamment dépolarisée, expulsion des ions magnésium (Mg++)
- entrée massive de calcium (CA++)
- activation de divers enzymes (kinases)
- Cela initierait l’ensemble des étapes nécessaires à l’amélioration persistante de la transmission synaptique
Expliquer le maintien de la PLT (amélioration persistante de la transmission synaptique).
- activation de protéines kinase induit des mécanismes de phosphorylation (sensibilité) des récepteurs AMPA et NMDA dans la membrane postsynaptique
- augmentation de l’efficacité des récepteurs et fabrication de nouveaux récepteurs, augmentation du volume des dendrites (=augmentation de la sensibilité grâce à la phosphorylation)
- aussi, l’oxyde nitrique (NO) servirait de messager rétrograde pour revenir à la membrane post-synaptique qui stimule la production et augmenterait le glutamate relâché
Quelle est la définition de la phosphorylation?
Ce qui améliore la capacité des récepteurs à répondre aux neuroT libérés par le neurone pré-synaptique.
Potentialisation à long terme
Diapos 45 à 47
