Neuroanatomie de la mémoire épisodique

Question 1

La mémoire épisodique et la modèle HERA

Le modèle SPI

Answer 1

Le modèle SPI
Définition : la mémoire épisodique est chargée de l’encodage, du stockage et de la récupération d’informations personnellement vécues, situées dans leur contexte temporel et spatial d’acquisition
Encodage sériel, stockage parallèle et récupération indépendante
On distingue des degrés de conscience associés aux différents types de mémoire
Conscience autonoétique : reviviscence, évènements personnels (mémoire épisodique)
Conscience noétique : savoir (mémoire sémantique)
Conscience anoétique : pas besoin d’une conscience explicite associée

Question 2

Evaluation « a minima” de la mémoire épisodique

Answer 2

Evaluations « a minima » -> Tests de rappel libre d’une liste de mots (par exemple RL/RI48)
Limite : Composante épisodique de la mémoire faiblement engagé

Question 3

Paradigme RKG (Remember/Knowing/Guess) : Tulving 1985

Answer 3

Paradigme RKG (Remember/Knowing/Guess) : Tulving 1985
	Peut être appliqué à plein de tâches spécifiques. On demande au participant si la reconnaissance de l’item se fait avec un sentiment de reconnaissance du contexte (=purement épisodique=Remember), si la reconnaissance sait qu’elle la vu mais ne reconnait pas le contexte (Knowing). 
Consiste à identifier la distribution rappel plutôt épisodique / plutôt sémantique associée à divers protocoles d’évaluation de la mémoire (différences plus flagrantes en MA et patients contrôles).

Question 4

-Quoi-où-quand (Guillery et al., 2000)

Answer 4

Mémorisation de plusieurs listes (feuilles) de mots (quoi) + leur emplacement sur la feuille (où) et la liste de présentation & leur liste d’apartenance (quand)

Question 5

-Mémoire autobiographique : TEMPau (Piolino et al., 2000)

Answer 5

-Mémoire autobiographique : TEMPau (Piolino et al., 2000)
A la fois la mémoire épisodique ainsi que d’autres aspects sémantiques 
5 périodes d’encodage
0-17 ans
18-30 ans
>30 ans
5 dernières années	
12 derniers mois	

5 évènements
Une rencontre
Un évènement scolaire puis professionnel
Un déplacement ou un voyage
Un évènement familial

8 items : Noël, été, mois dernier, semaine dernière, avant-hier, hier, dernière heures

Question 6

Deux sources principales d’informations

Answer 6

• Données neuropsychologiques

- Données d’imagerie

Question 7

Complémentarité et opposition des données d’imagerie et de neuropsychologie

-Données neuropsychologiques

Answer 7

-Données neuropsychologiques
-Apports et limites- :
Lésions ->Atteintes cérébrales rarement sélectives
->S’accompagnent de réorganisation cérébrale
Interprétations des lésions = régions touchées impliquées dans le mécanisme perturbé
->N’informe pas sur les mécanismes préservés.
Conclusion : informe sur les structures nécessaires pour exécuter une tâche après la réorganisation cérébrale

Question 8

Complémentarité et opposition des données d’imagerie et de neuropsychologie

-Données d’imagerie

Answer 8

-Données d’imagerie
Structures impliquées dans une tâche cognitive
Données d’imagerie sujet sain -> Compréhension du déclin chez le sujet âgé
->Des effets de certaines lésions

Question 9

Si on compare les résultats des deux types de sources d’informations (neuropsychologie et imagerie)

Answer 9

Aires frontales Imagerie : Activation importante
or
Neuropsycho : Lésion ->Perturbation mineure

Explications résultats neuropsychologiques
H1 : Troubles Mnésiques identifiés comme des déficits de stratégies cognitives
H2. Tâche inadaptée (exemple mémoire sémantisée…)
H3.Réorganisation fonctionnelle après lésion

Hippocampe
Imagerie : Activation inconsistante
or
Neuropsycho : lésion = amnésie grave

Explications résultats imagerie ; Paradoxe hippocampique
H1. Biais méthodologique
H2. Mécanisme compensatoire

Question 10

Données neuropsychologique Le Patient Henry Gustav Molaison

Answer 10

Données neuropsychologique Le Patient Henry Gustav Molaison
Amnésie antérograde mais mémoire ancienne préservée : 2 lieux de stockage différents MAIS pas de distinctions d’atteinte ME /MS (L’hippocampe est critique dans la formation de nouvelle mémoire mais ce n’est pas l’endroit où sont stockées les anciens souvenirs)
Pourquoi ?
Variable confondue : sémantique/épisodique et mémoire rétrograde/antérograde

Question 11

Le patient Kent Cochrane

Answer 11

Le patient Kent Cochrane
ME touchée / MS préservée
Amnésie antérograde et rétrograde
Atteinte hippocampique bilatérale
Aucun souvenir, aucun sentiment de familiarité, pas de sensation du temps vécu (=conscience autonoétique). Incapable d’envisager son avenir, comme il est incapable de se rappeler des évènements vécu. Il peut, cependant, rappeler sa date de naissance, son adresse d’enfance.

Question 12

Imagerie de la ME

Intérêt

Answer 12

Intérêt : distinguer le substrat des différents mécanismes mnésiques : encodage, stockage et récupération
Principe général :
-Exemple ; étude de l’encodage de mot écrits (Tâche expérimentale : mémoriser des mots vs tâche contrôle : lire des mots. Puis différence A-B)

Question 13

Etude princeps : Shallice et al., 1994

Answer 13

Encodage intentionnel d’un matériel verbal : mesure de l’activité cérébrale durant l’encodage et durant le rappel du matériel présenté (15 couples de mots, composés d’une catégorie et d’un exemplaire)
On demande de faire les processus d’encodage et de récupération avec une tâche concurrente (déplacer un curseur, dans un emplacement, à l’aide d’un joystick. 2 conditions : facile (emplacement prédictif, permet à la mémoire épisodique de fonctionner), complexe (emplacement aléatoire, empêche la ME)).
Pourquoi ? -> Pour encoder le mot chien, se met un processus de ME, mais égalemnt traitement sémantique qui peut venir activer ces régions. Tâche concurrente pour empêcher d’encoder le contexte, par exemple
Résulats : Lors de l’encodage, la région préfrontal gauche est activée, en plus, pour encorder de manière épisodique, en mémoire
A l’inverse, on demande de récupérer en mémoire, à l’IRM : mémoire épisodique, région de l’hémisphère droit en condition épisodique plutôt qu’en condition sémantique
Il existe deux régions séparées : encodage (préfrontale gauche), et régions rappel (préfrontale droite).

Question 14

Etude princeps : Kapur et al.,

Encodage incident

Answer 14

Encodage incident avec décision vivant/on vivant vs détection lettre A
Meilleure reconnaissance des mots après traitements profond
Résultats : soustraction traitement profond et superficiel. A l’encodage, région de gauche plus activée lors que cet encodage (de nouveau dans la logique d’une région cérébrale spécifique à l’encodage)

Question 15

Le modèle HERA : Hemispheric encoding retrieval asymmetry

Answer 15

Encodage : activation frontale gauche

Récupération : activation frontale droit

Question 16

Le modèle HERA et traitements visuels

Answer 16

ME de visages non familiers ; Haxby et coll. 1996
Tâche de reconnaissance spatiale associée à de la mémorisation
3 carrés présentés, contenant soit une face, soit un motif sans signification
Mémoriser les visages -> Encodage ; Phase de rappel : Le visage appartient-il
Indiquer lequel des carrés du bas contient le même visage que carré du haut -> Perception
Tâche contrôle (par soustraction), on leur demande de regarder les carrés dans lesquels il n’y avait pas de signification
IRM : Mesure des activations à l’encodage comparée à la tâche perceptive et comparé à la tâche de rappel, par rapport à la tâche perceptive
Résultats :
Orange : plus activé en encodage qu’en tâche perceptive (vert = inverse)
Apparition d’une activation hippocampique légèrement latéralisé, et, en accord avec le modèle, on retrouve une grosse activation frontale gauche
A la récupération, pas d’activation de l’hippocampe, ni du lobe gauche. En revanche, on retrouve une activation préfrontale droite importante
Hors HG -> Langage et HD -> Spatiale

Question 17

Position actuelle du modèle HERA

Answer 17

Lien encodage/ cortex préfrontal gauche = dépend du type de matériel mais cortex préfrontal activé dans l’encodage
Lien récupération / cortex préfrontal droit = largement confirmé pour tout type de matériel

Question 18

Données récentes du modèle HERA
Habib (2003)
Paradigme

Answer 18

Habib (2003) propose une analyse alternative des données inconsistantes au modèle
Objectif : s’affranchir du matériel
Méthode : évaluer l’encodage en comparant :
Encodage HG - Récup HG vs Encodage HD - Récup HD

Question 19

Habib (2003)

Résultats

Answer 19

> Mesure des activations de l’Enc de l’HG –Activations de la Rec de l’HG > Enc HD – Rec HD
Le traitement visuel de ces items est identique dans les tâches d’encodage et de récupération (peu importe le matériel d’encodage et de récupération)
Confirme la pertinence du modèle

> Mesure des activations en Récupération HD – Enc HD > Recupération HG – Enc HG

Question 20

Rossi (2001)

Answer 20

Rossi (2001) : « lésion réversible » par Stimulation magnétique transcrânienne (SMT)
Matériel non verbal
Une fois l’encodage terminé, on arrête la SMT puis on fait une tâche de rappel
Résultat : Performances de rappel qui sont données chez des personnes qui ont mémorisé du matériel non verbal
Pseudo lésion sur l’HG ou l’HD
Lésion HD à l’encodage n’a pas d’impact sur les performances
Lésion HG à l’encodage -> Performances plus basses
Lésion HD à la récupération : performances plus mauvaises
Lésion HG à la récupération : meilleures performances que si lésion HD

Permet de dissocier effet de l’encodage et du rappel (car on arrête la stimulation dans le temps)

Cependant, on n’est pas sur des performances nulles en encodage si lésion à HG et de récupération si lésion HD -> SMT n’arrête pas totalement ces régions
On sait qu’il existe des régions critiques pour les fonctions cognitives, mais les fonctions ont des réseaux/des circuits plus vastes qui les sous-tendent

Question 21

Identification précise des structures impliquées dans le rappel en ME
Retrieval Mode (Sites REMO)

Answer 21

Retrieval Mode (Sites REMO)
->Sous tendent mécanismes d’accès à la trace m,ésique par sélection segment du passé indices pertinents et inhibition des informations non pertinentes
Cortex cingulaire antérieure + 5 régions préfrontales : BA 10 Bilatéral, BA 47/45 Bilatéral et BA 8/9 (Lepage et al.)

Question 22

3. Cortex préfrontal ou hippocampe

a. Comparaison avec les données neuropsychologiques

Answer 22

a. Comparaison avec les données neuropsychologiques
Lésion frontale = troubles de la mémoire mais pas d’amnésie
->Si aide alors rappel correct

Lésions de l’hippocampe = amnésie grave et irréversible

Exemple du cas HM (Milner 1957) : lésions bi-hippocampique
-Varga-Khadem et al : amnésies développementales dues à des lésions ischémiques périatales situées dans l’hippocampe = troubles de tous les processus de mémoire épisodique, verbale ou non
-Rosenbaum et al : patient KC, lésions bilatérales de l’hippocampe = troubles de rappel d’évènements et de souvenirs autobiographiques et amnésie antérograde
Pas de récupération possible

Première explication méthodologique entre cette discordance (facilité d’accès en mémoire qui n’engage pas les mêmes régions)
2nde hypothèse : pas de protocole qui ont permis d’étudier l’activation hippocampique.

Question 23

Paradigme subsequent memory -> DM effect (due to memory)

Tâche et hypothèse

Answer 23

Tâche : je vais demander au patient de mémoriser le plus de mots possibles (ou des images), dans une IRM.
On va traiter le signal en séparant les mots en 2 catégories : mots qui, lors de la phase de récupération, ont été rappelé, comparés à l’activation des mots oubliés lors de la phase de récupération
Hypothèse : On engage plus de processus mnésique sur les mots rappelés que oubliés.

Question 24

Résultats : Brewer et al (1998)

Paradigme subsequent memory -> DM effect (due to memory)

Answer 24

Résultats : Brewer et al (1998)
Rappel purement épisodique : traitement différentiel de ces mots qui engage plus fortement l’hippocampe (gauche)
Activation du cortex parahippocampique gauche plus importante pendant l’encodage d’items correctement rappelés que pendant l’encodage des items oubliés

Question 25

Latéralisation rapportée selon matériel

Answer 25

Activation hippocampe gauche pour les stimuli verbaux
Une activation de la région hippocampique gauche au moment de l’encodage est prédictive du succès de la récupération
Activation hippocampe droit pour les stimuli visuo-spatiaux

Question 26

Taille hippocampe chez chauffeurs de taxi Londonien

Answer 26

Taille hippocampe chez chauffeurs de taxi Londonien : neurogénèse à l’âge adulte (augmentation nombre de synapses et nombre de neurones)
Etude corrélationnelle entre expérience professionnelle et volume de l’hippocampe.
Plus les chauffeurs ont de l’expérience, plus leur hippocampe a augmenté de taille (principalement Hippocampe droit)

Question 27

Burgess et al sur hippocampe

Answer 27

Burgess et al : hippocampe droit = repérage dans l’environnement et hippocampe gauche : mémoire épisodique en général et autobiographique, lien avec le néocortex pour récupération des souvenirs

Question 28

Précision du rôle hippocampe : le modèle HIPER

Answer 28

Hippocampal Encoding Retrieval (HIPER)
Activation antéro-postérieure
Hippocampe antérieur activé lors de l’encodage
Hippocampe postérieur : activé lors de la récupération
Cohérent avec analyses neuroanatomiques existantes
Connectivité spécialisée et différente entre hippocampe antérieur et postérieur

Question 29

Lien hippocampe et CPF

Answer 29

Protocole : Encodage incident de mots
Activation plus importante du cortex préfrontal pour les mots rappelés
Activation aussi retrouvée dans le lobe temporal médian (hippocampique, parahippocampique et entorhinal)
Cette activation se fait avec une relative synchronisation, quelles sont les connexions existantes
 Modèle cohérent avec imagerie et neuropsychologie

Question 30

Deux tâches d’encodage différentes mais tâche de rappel indicé identique pendant la mesure TEP (Schacter 1996)

Answer 30

On demande de mémoriser une liste de mots familiers avec deux groupes différents : un qui va voir chaque mot une seule fois et avec une consigne de traitement superficiel (=compter le nombre de T dans le mot) ; le second groupe qui voient les mêmes mots, mais 4 fois, et avec un traitement sémantique (compter le nombre de significations)
Quand on compare l’encodage superficiel à une condition de repos, on va constater qu’on a un cortex préfrontale bilatérale activé -> Encodage faible donc trace en mémoire peu profonde, effort de récupération important, corrélé avec une activité préfrontale
En revanche, mesures des traitements en profondeur, plus d’activités préfrontales, mais activités de l’hippocampe

Question 31

Schacter 1996

Interprétation des résultats :

Answer 31

Interprétation :
Traitement superficiel et cortex préfrontal : effort de rappel (si tâche difficile)
Traitement profond /sémantique = effort ecphorique (si tâche facile)

Seule la tâche de rappel difficile (sans traitement profond) active le cortex préfrontal
Cortex préfrontal : rappel stratégique
Le sujet qui herche, qui a du mal, fait travailler le cortex préfrontal

Hippocampe : rappel ecphorique (=automatique) : liens forts entre indices de récupération et traces mnésiques

Question 32

4. ME, quel réseau ?

Answer 32

Méta-analyse : ME engage les aires Brodmann : 6, 9 (aussi dans MDT et attention), 46, 45 (MDT et mémoire sémantique également), 44
Le ME sous tendue par un réseau neuronal large, Une partie de ce réseau serait générale (cad qui fonctionne quelque soit le matériel a mémorisé), pour encodage, CPF G et hippocampe, pour rappel, CPF D et hippocampe
Les études actuelles, vont regarder les structures spécialisées en fonction du type de matériel (hippocampe D et G), soit en fonction du type d’infos à retenir (temporelle ou spatiale..)