Le cortex cérébral Flashcards
Les fonctions les plus complexes du cerveau sont réalisées grâce à…
Grâce à la structure cervicale.
Que veut dire “cortex”?
Cela veut dire couche externe.
Quelles sont les dimensions du cortex?
De 1 à 4 mm d’épaisseur selon et les régions et une fois déplié, le cortex mesure 0,2 mètre carré (moins de 4 feuilles de papier standard).
Quel serait un synonyme pour cortex?
Matière grise.
De quoi est composé le cortex?
De corps cellulaires et de dendrites.
Qu’est-ce qui est sous le cortex (matière grise)?
La matière blanche.
De quoi est composée la matière blanche?
De masses d’axones, de branches qui relient les neurones du cortex aux autres régions du cortex et aux autres niveaux du système nerveux.
Comment sont faites les axones qui composent la matière blanche?
Elles sont recouvertes d’une couche de myéline, des cellules gliales entourées autour de l’axone qui leur donne leur coloration blanche.
Combien de milliards de neurones contient le cortex cérébral?
20 milliards, et ce dès la naissance. Ce nombre change peu jusqu’à l’âge adulte.
Comment évolue le cerveau aux premières années de vie?
Il augmente en nombre et en taille des dendrites qui forment les connexions avec d’autres cellules et par l’augmentation du nombre de cellules gliales.
À quoi servent les cellules gliales?
À maintenir les neurones, et dans les échanges entre les neurones et le sang.
Qu’est-ce qui sert à faire des connexions avec d’autres cellules?
Les dendrites.
De quels types de neurones est composé le cortex (2)?
Le neurone pyramidal et le neurone étoilé.
Comment sont les neurones pyramidals?
Leur corps cellulaire est en forme de pyramide. Le neurone pyramidal a une dendrite principale allongée (dendrite apicale) qui traverse les couches du cortex verticalement et un axone (branche d’output) plus ou moins long.
Quelle serait une caractéristique de l’axone d’un neurone pyramidal?
L’axone peut descendre jusqu’à la moelle épinière et mesurer jusqu’à 70 cm.
Quelles sont les principales cellules du cortex?
Les cellules pyramidales.
Que font les neurones pyramidals?
Ils communiquent avec des neurones voisins et d’autres régions du cortex, ou des structures sous-corticales.
Quelles seraient des structures sous-corticales?
Noyaux gris centraux, diencéphale, mésencéphale, cerveau postérieur, moelle épinière.
Que peut-on dire du neurone étoilé?
Il est plus petit, il sert à intégrer plusieurs signaux des neurones voisins ou à moduler les communications entre neurones.
Comment peuvent-être les neurones corticaux?
Excitateur ou inhibiteur?
Comment est le mode d’organisation du cortex?
Il est vertical. À comparé au mode d’organisation d’autres structures comme les noyaux du cerveau.
Que peut-on dire de l’organisation du cortex?
Le cortex est composé de fibres d’entrée et de sorties alignées verticalement et de cellules qui ont aussi une organisation majoritairement verticale qui est connectée par des circuits en boucles.
D’où proviennent généralement les fibres d’entrée du cortex?
Du thalamus pour les régions sensorielles primaires, ou d’autres régions du cortex.
Où vont les fibres de sortie du cortex?
Vers les centres sous-corticaux (diencéphale, tronc cérébral, moelle épinière). Ou encore vers d’autres régions du cortex.
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Deux images du cerveau.
Que permet l’organisation verticale du cortex?
Cela permet une très grande concentration de connexions qui entrent et qui sortent d’une région. Cela permet aussi de maintenir l’activité dans une région donnée par des connexions en boucle entre les neurones.
Combien y’a-t-il de couches horizontales au cortex?
Il y en a 6.
De quoi sont composées les couches du cortex?
Ce sont des couches de cellules distinctes.
Combien de couches corticales ont les reptiles et les mammifères?
Les reptiles en ont 3 et les mammifères en ont 6 (sauf dans certaines régions plus anciennes comme le système limbique).
Comment sont organisées les couches du cortex?
Elles sont numérotées de 1 à 6, de la couche externe du cortex à celle plus près de la matière blanche.
Que peut-on dire de la couche 1 du cortex?
Elle est un lieu d’interactions complexes entre les dendrites de différents neurones qui sous-tendent des opérations logiques et des modulations de circuits locaux.
Que peut-on dire des couches 2 et 3 du cortex?
C’est de là que partent les communications d’une région corticale à une autre (ouputs cortico-corticaux). Ces connexions sont impliquées dans les circuits impliquant plusieurs régions qui sous-tendent l’activité cognitive.
Qu’est-ce qui arrive dans la couche 4?
Les signaux sensoriels provenant du thalamus.
Que contient la couche 5 du cortex?
Elle contient les cellules pyramidales avec les axones les plus longs, car ils se rendent dans les régions sous-corticales jusqu’à la moelle épinière ou au tronc cérébral. Ces neurones sont souvent impliquées dans le contrôle des niveaux inférieurs (ex: motricité, contrôle émotionnel).
Que contient la couche 6 du cortex?
Elle contient des neurones qui projettent vers le thalamus. Ils exercent un contrôle sur les signaux qui vont du thalamus au cortex. Ils sont entre autres impliqués dans le blocage des signaux provenant du thalamus pendant le sommeil et dans la modulation du thalamus durant l’attention.
Est-ce que l’organisation horizontale varie en fonction des régions du cortex?
Oui.
Donnez un exemple de la variation de l’organisation horizontale du cortex.
Par exemple, le cortex moteur a une couche 4 (réceptrice) presque inexistante tandis que les cortex sensoriels ont des couches 4 bien développées. Le cortex a aussi des afférences (inputs) non spécifiques qui se terminent dans différentes couches du cortex. Certaines de ces afférences non spécifiques servent à maintenir un niveau d’activation dans le cortex ou à moduler l’activation des différentes régions corticales dans des fonctions comme l’attention ou les émotions.
Apprendre la page 21 par coeur.
Deux images.
Depuis les travaux de qui sait-on que dans une région du cortex, les zones adjacentes ont des rôles distincts?
Grâce aux travaux de Mountcastle, et de Hubel & Wiesel.
Combien mesurent les colonnes corticales?
Un millimètre de diamètre
Que sont les colonnes corticales?
Ces colonnes traversent les couches horizontales du cortex et elles contiennent quelques centaines de neurones interconnectés.
Comment peut-on mettre des colonnes corticales en évidence?
En utilisant plusieurs types de colorants sur le cortex, ou par l’enregistrement de l’activité cellulaire à partir de microélectrodes insérées dans le cortex.
Donnez l’exemples des colonnes de l’aire visuelle primaire.
Par exemple, certaines colonnes de l’aire visuelle primaire reçoivent des informations d’un seul oeil, les colonnes adjacentes tépondant à un oeil ou l’autre en alternance. D’autres colonnes sont spécialisées pour une couleur particulière (rouge vs. vert vs. bleu) ou pour une orientation spécifique des bordures d’un objet (verticale vs. diagonale vs. horizontal).
À quoi sert l’organisation en colonnes du cortex?
Cela sert à garder séparés divers paramètres d’un objet, comme l’orientation, la couleur, la position, ou la direction du mouvement pour effectuer des comparaisons et des calculs qui permettent de mieux interpréter les informations sensorielles. Les mécanismes d’intégration de ces informations distinctes sont encore peu connues.
Depuis les travaux de qui sait-on qu’il y a de nombreuses régions distinctes dans le cortex cérébral?
Depuis les premiers travaux de Campbell et Brodmann.
Comment se distinguent les nombres régions distinctes dans le cortex cérébral?
Elles se distinguent par le patron d’interconnexions qu’elles ont avec d’autres régions du cerveau (ex: aires motrices connectées de près ou de loin à la moelle épinière) ou encore par les spécificités fonctionnelles des cellules qu’elles contiennent (ex: cellules sont activées par les visages).
Combien y’a-t-il de régions corticales?
Plus de 200 régions corticales, dépendamment des critères utilisés.
Quelles ont été les premières régions corticales que l’on a pu identifier?
Ce sont les aires primaires.
Que peut-on dire des aires primaires sensorielles?
Elles reçoivent des signaux de la rétine, de la cochlée et des récepteurs de la peau et des muscles. L’aire motrice primaire envoie des signaux aux neurones moteurs de la moelle épinière.
Qu’ont permis de localiser les travaux de Ferrier et de Penfield?
Grâce aux travaux de stimulation électrique dans le cortex d’animaux ou de patients en neurochirurgie (Ferrier, Penfield), on a pu identifier les aires somesthésiques et motrices primaires du corps humain. On a aussi localisé les aires visuelles primaires à l’arrière du cerveau (lobe occipital) ainsi que des aires auditives primaires dans la partie supérieure du cortex temporal.
Que longent les aires somesthésiques et motrices primaires du corps humains?
Elles longent verticalement la fissure centrale entre les lobes frontal et pariétal.
Qu’observe-t-on dans les aires primaires?
Nous observons une distribution topographique des informations issues de l’organe correspondant, soit les différentes portions du corps, de la rétine ou de la cochlée.
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Une seule image.
Que peut-on dire des aires associatives?
Elles ont été développées plus tardivement et ont des fonctions malléables et plus générales que les aires primaires. Ces aires associatives couvrent la majorité de la surface du cortex.
Que peut-on dire des travaux sur les singes en lien avec les aires associatives?
On peut dire qu’on a dénombré plus d’une trentaine de régions impliquées dans la vision, plus d’une douzaine impliquées dans la somesthésie et une douzaine dans l’audition.
En lien avec les travaux sur les aires associatives sur le singe, qu’a-t-on trouvé au sujet de la motricité?
On a identifié en avant de la région motrice primaire plus de huit aires associatives distinctes.
Comment sont organisées les aires associatives?
De façon hiérarchique. Les aires associatives adjacentes aux aires primaires reçoivent des informations des aires primaires et font souvent un traitement plus simple de l’information que les aires associatives plus éloignées des aires primaires.
Est-ce que les aires associatives traitent l’information de façon séquentielle?
Non, par strictement.
Des connexions réciproques entre les aires permettent l’activation de circuits en boucles.
Que peut-on dire des expériences sensorielles et sensori-motrices chez les bébés en lien avec les aires associatives?
Ces expériences renforcent des réseaux de neurones dans les aires associatives qui peuvent être réactivés dans le futur. L’activation de ces réseaux représente toutes les informations apprises par une personne de la forme des objets au sens des mots.
Est-ce que certaines régions corticales montrent une spécialisation fonctionnelle?
Oui.
Par exemple, dans le système visuel, quelques régions semblent spécialisées dans la perception du mouvement ou la perceptions des formes et de la couleur. Dans le système auditif, certaines régions sont spécialisées dans l’analyse des sons de la parole ou du timbre de la voix. Dans le système somesthésique, certaines régions sont spécialisées dans le schéma corporel. Cependant, la plupart des régions semblent avoir des fonctions multiples.
Que peut-on dire des aires corticales multimodales?
Les aires corticales multimodales contiennent des neurones impliquées dans le traitement de l’information de plus d’une modalité comme la vision, le toucher et l’audition. Elles servent à intégrer ou synchroniser les perceptions qui nous proviennent simultanément de différentes modalités et à évoquer des images mentales relativement réalistes.
Où se trouvent les aires multimodales?
Les aires multimodales se trouvent principalement dans le lobe frontal, dans le lobe pariétal et dans le sillon temporal supérieur.
En quoi sont impliquées les régions corticales à l’arrière de la fissure centrale?
Elles sont impliquées dans le traitement de l’information sensorielle et le stockage de ces informations.
Dans quoi sont impliqués les cortex frontaux?
Dans le traitement lié à la planification motrice.
Y’a-t-il des interactions entre les zones sensorielles et motrices et la majorité des circuits liés au comportement?
Oui, et la majorité des circuits liés au comportement sont sensori-moteurs car ils intègrent les activités de régions sensorielles et motrices.
Est-ce que le nombre, la taille et la position des régions corticales diffère entre les espèces?
Oui.
Par exemple, les chiens qui ont des capacités olfactives très développées ont des régions olfactives plus nombreuses et plus sophistiquées que les primates comme nous. Les primates, par contre, dont la vision en couleur est très développée, ont plusieurs aires corticales impliquées dans le traitement des couleurs.
Comment est représentée l’information dans le cerveau (ex: perceptions, souvenirs, plans)?
Ces représentations sont produites par l’activité intégrée de différentes régions corticales et sous-corticales. Cette activité intégrée est produite par des connexions nombreuses et souvent réciproques entre des groupes de neurones dans les différentes régions. Ces connexions donnent lieu à des circuits en boucles qui représentent des informations ou des commandes en s’activant simultanément.
Existe-t-il une correspondance unique entre une région cérébrale spécifique et une fonction cognitive donnée?
Non.
Les différentes régions cérébrales sont interreliées et tout comportement met en jeu un grand nombre de structures cérébrales.
Comment est organisé le cortex?
De façon distribuée.
Est-ce que l’observation d’une difficulté fonctionnelle après une lésion à une région cérébrale veut dire que la région endommagée est le siège de la fonction perturbée?
Non.
Cette observation implique seulement que la région cérébrale contribue à cette fonction et que la lésion endommage partiellement le circuit responsable. D’autres régions peuvent aussi avoir des contributions même si une lésion dans ces régions ne perturbe pas beaucoup la fonction.
Les aires associatives des systèmes sensoriels ont des connexions avec plusieurs régions du cerveau qui modulent leur fonctionnement, vrai ou faux.
Vrai.
Point 1 concernant les connexions des aires associatives.
1) Les circuits reliant les aires sensorielles aux lobes frontaux sont impliqués dans la planification des mouvements à partir des informations sensorielles (ex: où est ma main et où est la tasse) ainsi qu’à la sélection d’informations stockées dans les aires sensorielles.
Point 2 concernant les aires associatives.
Les circuits reliant les aires sensorielles aux régions limbiques dans la face interne des hémisphères et le diencéphale associent les perceptions à des émotions et permettent la mémorisation à long terme.
Point 3 concernant les aires associatives.
Les circuits reliant les aires sensorielles aux noyaux gris centraux sont impliqués dans le contrôle des actions et de la cognition.
Par quoi sont souvent reliées les aires corticales?
Par des connexions réciproques. Les fonctions de ces circuits en boucles ne sont pas encore bien connus, mais ils permettent entre autres:
1) La synchronisation de l’activité de nombreux neurones reliés en réseau, ce qui favorise la fusion des caractéristiques (ex: forme, position, couleur, mouvement, son associé) des représentations perceptives et cognitives.
2) La modulation de l’activité des régions sensorielles ou motrices par des régions représentant les priorités de l’organisme et contrôlant l’attention.
3) Le maintien temporaire de patrons d’activité dans le cortex à la base de la mémoire à court terme. Les patrons d’activité générés à un instant donné dans un réseau de neurones dépendent entre autres des signaux qui proviennent de l’extérieur du réseau, mais aussi des forces relatives des millions de synapses du réseau qui ont été modifiées par leur activité antérieure.
Est-ce que les hémisphères cérébraux sont symétriques?
Non. Pas sur les plans anatomique et fonctionnel.
Quels sont des exemples d’asymétrie des hémisphères cérébraux (planum temporal)?
- Dans les lobes temporaux, le planum temporal, une région située juste à l’arrière du cortex auditif, est plus gros dans l’hémisphère gauche (HG) que dans l’hémisphère droit (HD) chez la majorité de la population.
La pente de la fissure de Sylvius est plus abrupte dans l’HD ou dans l’HG?
Dans l’HD. Par le fait même, le cortex pariétal inférieur situé en dessous de cette fissure est plus développé à droite.
Le cortex auditif primaire est plus gros dans quelle hémisphère?
Dans l’HD.
Le cortex auditif primaire est plus gros dans quelle hémisphère?
Dans l’HD.
Le cortex auditif primaire est plus gros dans quelle hémisphère?
Dans l’HD.
Vrai ou faux. La portion inférieure du lobe frontal est organisée de la même manière dans les deux hémisphères.
Faux. La portion inférieure du lobe frontal est organisée différemment dans les deux hémisphères.
La partie visible en surface est plus grande à droite, tandis que la partie cachée dans la fissure est plus grande à gauche.
Vrai ou faux. La portion inférieure du lobe frontal est organisée de la même manière dans les deux hémisphères.
Faux. La portion inférieure du lobe frontal est organisée différemment dans les deux hémisphères.
La partie visible en surface est plus grande à droite, tandis que la partie cachée dans la fissure est plus grande à gauche.
Comment est le lobe occipital des droitiers?
Leur lobe occipital gauche est plus gros que le droit.
Est-ce que les asymétries cérébrales sont présentes avant la naissance?
Oui. Elles ne sont pas dues à l’expérience.
Pour plusieurs, les asymétries cérébrales sont liées à l’évolution du langage chez l’homme. Cependant, on retrouve des asymétries très similaires à celle de l’homme moderne chez des primates non-humains. On a aussi montré à l’aide de moulages crâniens que certaines de ces asymétries étaient déjà présentes chez les précurseurs des hommes modernes.
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Une seule image.
Est-ce que les deux hémisphères sont différents du point de vue des spécialisations fonctionnelles?
Oui.
Par exemple, les régions motrices de chaque hémisphère contrôlent les parties opposées (controlatérales) du corps et plusieurs régions visuelles traitent des informations en provenant du côté opposé de l’espace. Les hémisphères peuvent aussi avoir des spécialisations fonctionnelles comme le langage qui est principalement traité dans l’hémisphère gauche et plusieurs aspects de l’information spatiale qui sont traités principalement dans l’HD.
Quel serait un exemple de spécialisation hémisphérique?
La dominance manuelle. Soit la préférence qu’a un individu à utiliser une main plutôt que l’autre dans les activités de la vie quotidienne. Les droitiers représentent 70% de la population, et le reste est composé d’ambidextres plus ou moins latéralisés et de gauchers purs (environ 10% de la population pour l’écriture).
À quoi est dû la dominance manuelle?
À des différences hémisphériques dans les circuits de programmation motrice. Ex: des lésions à l’HG peut causer plus de problèmes d’exécution de gestes complexes que les lésions à l’HD.
Quelle serait une spécialisation de l’HG?
Le langage.
Plus de 90% des troubles de langage chez les droitiers (60% chez les gauchers) sont dus à des lésions à l’HG.
Pourquoi est-ce que l’HG possède un double avantage chez la majorité des gens?
À cause de la dominance langagière et de celle manuelle.
Dans un cerveau sain, comment est la relation entre les hémisphères.
Les deux hémisphères ont des rôles complémentaires dans l’exécution de la majorité des comportements.
Comment peut-on parler de la relation entre les hémisphères (complémentarité) en lien avec le système visuel.
Dans le système visuel, l’hémichamp droit (à droite de l’endroit où l’on fixe le regard) sont acheminés à l’aire visuelle primaire gauche et vice versa.
À quoi sert un tachistoscope?
Cela sert à présenter des stimuli rapidement dans un seul hémichamp à la fois (présentation plus courte que 100 ms pour éviter les mouvements oculaires).
Qu’a-t-on pu observer avec la tachistoscopie?
Pour cette technique, on a pu observer que les mots présentés dans l’hémichamp droit étaient mieux perçus (ex: moins d’erreurs) que ceux présentés dans l’hémisphère gauche, parce qu’ils sont traités en priorité par l’hémisphère du langage (gauche). Par contre, l’hémisphère gauche montre un avantage pour les formes visuelles.
Apprendre l’image de la page 29 par coeur.
Une seule image.
Apprendre les images de la page 32 par coeur.
Deux images.
Quelle est une façon d’étudier les rôles des hémisphères?
Étudier les patients dont les deux hémisphères sont déconnectés.
Par quoi sont reliés les deux hémisphères?
Les hémisphères sont reliés par des commissures, des amas d’axones de cellules corticales (fibres de matière blanche) qui relient généralement des régions homologues du cortex d’un hémisphère à un autre.
Quelle est la plus grande commissure entre les hémisphères?
C’est le corps calleux. Il connecte toutes les régions du cortex à l’exception de…
Le corps calleux connecte toutes les régions du cortex à l’exception de…
Il connecte toutes les régions du cortex à l’exception de certaines portions des aires primaires visuelle et somesthésique et motrice.
Certaines portions des hémisphères communiquent aussi par d’autres commissures plus petites comme…
Comme la commissure antérieure, la commissure postérieure, et la commissure hippocampique.
Que se passe-t-il lorsqu’il y a une déconnexion au niveau du corps calleux?
Les informations traitées dans un hémisphères ne peuvent plus être transmises à l’autre hémisphère et vice versa.
Chez qui observe-t-on une déconnexion au niveau des deux hémisphères?
Chez des patients ayant subi une lésion du corps calleux (ex: accident cardio-vasculaire cérébral) ou encore à la suite d’une déconnexion chirurgicale du corps calleux (callosotomie) parfois pratiqué dans le cadre d’un traitement de certaines épilepsies réfractaires aux médicaments.
Qui sont les chercheurs qui ont décrit les principaux symptômes après une callosotomie?
Roger Sperry et Michael Gazzaniga.
Comment nomme-t-on le syndrome de la callosotomie et quels sont les symptômes?
Le syndrome est nommé “déconnexion hémisphérique”.
Quand on présente des objets rapidement pour prévenir les mouvements des yeux (présentation tachistoscopique), les patients ayant subi une callosotomie sont incapables de nommer les objets présentés dans le champ visuel gauche (anomie visuelle gauche). On observe aussi une incapacité à lire les mots présentés dans le champ visuel gauche (alexie gauche). Dans ces deux cas, le patient affirme n’Avoir rien perçu ou n’avoir vu qu’une lumière. Cependant, l’hémisphère droit est conscient du stimulus présenté, car le sujet peut désigner de sa main gauche l’objet ou le mot qui lui a été présenté visuellement.
Est-ce que la callosotomie perturbe la comparaison visuelle d’objets présentés simultanément dans les portions gauche et droite du champ visuel?
Oui. On peut même observer des réponses indépendantes des deux hémisphères quand les moitiés de l’image située de chaque côté de la ligne médiane sont incompatibles. Par exemple, on a présenté à ces patients des visages chimériques composés de la moitié droite d’Un visage et la moitié gauche d’un visage très différent et on leur a demandé d’identifier le visage présenté. On a observé que la réponse verbale donnée par le sujet correspond au visage de droite, mais que la main gauche désignera le visage de gauche, comme si chaque hémisphère complétait la figure présentée selon l’information disponible.
Une déconnexion des hémisphères donne quoi en audition?
Cela cause des difficultés durant l’écoute dichotique de mots (mots différents simultanés dans les deux oreilles). Dans cette situation, les mots présentés à l’oreille gauche ne peuvent être nommés (anomie auditive gauche), tandis que ceux qui sont présentés à l’oreille droite sont nommés adéquatement. Parfois, la personne peut montrer qu’elle a compris le mot présenté à gauche, même si elle ne peut le nommer, en faisant des signes avec la main gauche.
Qu’est-ce que l’anomie tactile gauche?
En somesthésie, la palpation des objets avec une seule main à l’aveugle donne une anomie tactile gauche, une incapacité à nommer les objets présentés à la main gauche. Le patient peut cependant indiquer avec sa main gauche l’objet touché parmi d’autres et, quand la vision est disponible, il peut reconnaître l’objet. La callosotomie produit aussi une incapacité à indiquer si les objets touchés par chacune des mains sont identiques ou différentes.
En motricité, que donne une déconnexion des hémisphères?
Cela produit une incapacité d’écrire avec la main gauche (agraphie gauche) et une incapacité à exécuter avec la main gauche les gestes demandés verbalement (apraxie gauche). On observe aussi un déficit de coordination bimanuelle. Dans certains cas, on peut aussi observer le syndrome de la main étrangère, un conflit d’intention entre les deux hémisphères dans lequel un bras exécute des gestes involontaires et parfois en conflit avec l’autre bras (ex: le bras contrôlé consciemment veut manger et l’autre repousse la nourriture). Le syndrome de la main étrangère survient surtout quand le cortex frontal autour du corps calleux a subi des dommages en plus du corps calleux.
Que peut-on dire du sens de l’odorat en ce qui concerne une déconnexion des deux hémisphères?
En lien avec l’odorat, les fibres sensorielles ne sont pas croisées; l’odeur présentée à la narine droite est donc traitée d’abord par l’hémisphère droit et vice versa. De plus, les informations sont transmises à l’autre hémisphère par la commissure antérieure. Une lésion au corps calleux n’affectera pas cette fonction.
Est-ce que les enfants qui subissent une callosotomie avant la fin du développement du corps calleux vers 10 ans présentent le syndrome de la déconnexion?
Non.
Est-ce qu’il existe une autre condition qui fait que les gens n’ont pas de syndrome de déconnexion?
Oui, ce syndrome est aussi presque absent dans l’agnésie du corps calleux, une malformation congénitale du corps calleux.
