Les aires du cortex. Primaires Secondaires Associatives

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Philippe Croteau
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1 Les aires du cortex Primaires Secondaires Associatives

2 Aires Primaires Cortex associatifs Aires primaires sensorielles et motrices Vue latérale Vue médiale Seulement une petite partie du cortex (tiré de Purves)

3 Aires primaires prennent en charge en premier le codage des informations sensorielles ainsi que la commande et l'exécution des mouvements Cortex primaire auditif Cortex primaire vestibulaire Cortex primaire visuel Cortex olfactif et gustatif Cortex somesthésique primaire Cortex moteur primaire Aire motrice de Broca

4 Cortex primaire auditif Relais thalamique Aire primaire auditive

5 Cortex primaire vestibulaire Gyrus postcentral Relais thalamique

6 Cortex primaire visuel V1 (aire 17): aire primaire V2 (aire secondaire) Relais thalamique (Corps genouillé latéral)

7 Cortex primaire gustatif Relais thalamique Cortex gustatif dans cortex frontal (opercule) Noyau du faisceau solitaire Cortex gustatif dans l insula

8 Aire olfactive primaire Bulbe olfactif Tractus olfactif Chiasma optique Tubercule olfactif Cortex piriforme amygdale Cortex entorhinal

9 Aires somesthésiques ou somato sensorielles

10 Voies de la sensibilité mécanique dite lemniscale Voies des colonnes dorsales et du lemnisque médian: un système à 3 neurones Bulbe (decussation) moelle

11 Voies nociceptives et thermoceptives: système spino thalamique ou extralemniscale

12 Carte somatotopique et l Homonculus sensitif Latéralisation fonctionnelle

13 Le Toucher L aire S1 dans d autres mammifères Des Lapinculus, des chatculus.

14 Cortex somatosensoriel Le Toucher primaire (S1) chez le rat

15 Plasticité Le Toucher des aires Cortex somatosensoriel primaire (S1) Amputation d un doigt Réorganisation des aires

16 Le Toucher Cortex somatosensoriel primaire (S1) Entraînement pour augmenter la sensibilité d un doigt Réorganisation des aires

17 Plasticité des aires Aire visuelle des aveugles aire tactile ou auditive Elargissement du lobe temporal chez les chauffeurs de taxi londoniens Modification du cortex somesthésique sous l effet de l apprentissage Elargissement de la représentation du doigt lecteur chez les aveugles et chez le singe

18 Section du nerf moteur des vibrisses

19 Effet d un apprentissage sur la structure du cortex (substance grise) gray Nature, 2004, 427, 311 Scan 1: avant apprentissage Scan 2: après apprentissage (3 mois) Scan 3: 3 mois après arrêt total de l apprentissage

20 Réorganisation fonctionnelle des aires: exemple de la Région du langage «l aire de Broca» Tumeur du cerveau Duffau, Lancet Neurol, 2005 Elimination de l aire de Broca sans perte du langage: les aires du langage ont migré en périphérie de la tumeur

21 Traitement du signal dans les aires primaires: exemple la vision L image d un point du champ visuel est traitée par une portion de 2mm x 2mm de cortex. Chaque portion contient : 2 sets de colonnes à dominance oculaire (couche IV) 16 blobs sensibles à la couleur (couche III) 2 sets de colonnes d orientation (de 0 à 180 ) (couche III)

22 Détection du mouvement Détection de la forme Détection des couleurs

23 Aires secondaires

24 Aires associatives Aires qui ne sont pas primaires. Elles recoivent des afférences des aires primaires, secondaires ou des aires associatives Elles intégrent et interprètent les informations des aires primaires: intégration de plusieurs types d informations Elles participent au stockage d informations, Elles interprètent des stimuli complexes, et identifient leurs informations pertinentes Elles planifient des réponses appropriées

25 Aires associatives Certaines sont impliquées dans la gnosie: (Reconnaissance de ce qui est perçu par les sens) exemple Lésions dans cortex primaires : les personnes ne voient ou n entendent pas Lésions dans cortex primaires associatifs : les personnes ne comprennent pas ce qu elles voient ou entendent

27 Lésions du lobe pariétal: troubles de l attention et de la perception consciente du corps: exemple du syndrome de négligence controlatérale Dessiner une maison Tiré du Purves

28 Dénégation de parties du corps Non perception consciente de stimulis Difficultés à effectuer des taches motrices complexes du coté négligé

29 Mesure de l activité unitaire d un neurone de cerveau d un singe éveillé durant une tache comportentale Tiré du Purves

30 Les neurones attentionnels du cortex pariétal du singe Cortex parietal postérieur Image inintéressante Image intéressante (associée à une récompense par exemple Tiré du Purves

31 Lésions du lobe temporal: troubles de la reconnaissance (agnosie)

32 Les neurones de reconnaissance du cortex temporal du singe Tiré du Purves

33 Lésion Cortex prefrontal: Trouble de la planification, de la personnalité et de la cognition Partie avant du lobe frontal. Siège de la personnalité et de la production des idées abstraites, du raisonnement, des facultés d anticipation, du comportement sociable, de la «conscience», facultés se développant très progressivement chez l'enfant. Participe également au contrôle des émotions et de l humeur car il est étroitement relié au système limbique.

34 Le cas de Phineas Gage (1848) Avant l accident: Efficace et compétent Équilibré Rusé, Intelligent Sociable Après: Capricieux, impatient, enteté, irrespectueux,grossier incompétent Incapacité à créer et à se conformer à une planification - Ses amis dirent No longer Gage.

35 Lobotomie Prefrontale (1930) Egas Moniz Prix Nobel, 1949 Lobotomie Préfrontale dans les cas de psychoses sévères (depression, anxiété, obsessions) amélioration des symptomes, mais atteinte de la personnalité (perte de l initiative et du dynamisme)

36 Patients violents deviennent calmes, mais ne percoivent pas ou peu d émotions, non plus d inhibition sociales, et montrent des déficits dans la résolution de problèmes, le jugement, la concentration. Ils montrent une béatitude puérile et un intérêt pour les banalités Lésion cortex prefrontal orbitaire: modification profonde du caractère (perte de la convenance, de la pudeur..)

37 Les primates et les espèces pré-hominiennes avec un cortex préfrontal développé ont hérité d une capacité d'abstraction et de planification que n'ont pas les autres espèces. Le cortex préfrontal jouerait un rôle essentiel dans l imagination qui caractérise notre espèce. Il permettrait aussi aux humains de comprendre ses propres états mentaux et ceux d autrui. Le cortex préfrontal impliqué dans le phénomène de la conscience humaine?

38 Cortex préfrontal et mémoire de travail, Mémoire de travail: impliquée dans des processus cognitifs bien développés chez l humain comme la capacité de retenir de l information durant une tâche, d'en vérifier la pertinence, et de garder en vue l objectif à atteindre au cours de cette tâche. La difficulté de planifier une action (donc à mettre en relation le passé, le présent et le futur) que l on retrouve chez les patients ayant des lésions importantes aux lobes préfrontaux (le «syndrome frontal») confirme le rôle de premier plan que joue cette région corticale dans l anticipation et les choix de toutes sortes.

39 Les neurones de planification du cortex frontal chez le singe Décharge pendant le délai entre le stimulus et la réponse Tiré du Purves

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