Cours 4 - Fonctions exécutives

Définitions et taxonomie des fonctions exécutives

• Les fonctions exécutives modulent la cognition pour atteindre les objectifs de l'organisme.
• Elles supervisent et régulent la cognition.
• Elles sont liées à un traitement lent et réfléchi.
• Elles résultent de l'activité de plusieurs régions cérébrales incluant le cortex frontal, pariétal et les noyaux gris centraux.

Taxonomie - Règles et contrôle

• Les règles sont abstraites, flexibles et impliquent la mémoire de travail.
• Le contrôle facilite l'utilisation des règles adaptées à un contexte spécifique.
• Il existe 4 types de manipulations de règles : établir et modifier les règles ; initier de nouvelles règles ; inhiber les règles inappropriées ; shifting entre les règles et faire des relations entre les règles.
• Le contrôle contextuel et le monitoring sont liés aux actions, à l'information interférente, et aux comportements socialement appropriés.

Lien avec la mémoire de travail

• Toutes les fonctions exécutives reposent sur la mémoire de travail (MCT).
• Le modèle de Baddeley et Hitch (1970) est basé sur un administrateur central et trois systèmes esclaves.
• La boucle phonologique traite l'information verbale à travers un entrepôt phonologique et un système de répétition articulatoire.
• Le calepin visuo-spatial traite l'information visuelle.
• Le tampon épisodique intègre des informations épisodiques, sémantiques, verbales et visuelles avec potentiellement d'autres modalités sensorielles.

Neuroanatomie et étude des lésions

• Bianchi a étudié les lésions bilatérales du cortex préfrontal, révélant une incapacité à reconnaître les objets, à utiliser l'expérience passée et un déficit des réponses émotionnelles.
• Le cortex préfrontal est la portion antérieure du cortex frontal, devant le sillon préfrontal(35% du cerveau humain).
• D'autres régions impliquées sont le gyrus cingulaire antérieur, le cortex pariétal postérieur, et les ganglions de la base, qui jouent un rôle important dans la prise de décision.
• Le cortex préfrontal est très connecté, principalement bilatéralement, avec le thalamus (noyaux médio-dorsaux surtout), l'insula, les noyaux gris centraux (retour indirect via le thalamus et la substance noire) et le cortex singulaire antérieur.
• Le cortex préfrontal latéral a des connections avec les aires prémotrices, les aires supplémentaires motrices, V2 et A2.
• Le cortex préfrontal ventromédian et orbitofrontal a des connections avec l'amygdale, le lobe temporal médian et S2.
• Le cortex orbitofrontal est connecté avec le cortex gustatif primaire, le cortex olfactif primaire et S1.

Lésions des lobes préfrontaux

• Les capacités langagières, perceptives et motrices sont généralement préservées.
• Des troubles de la mémoire peuvent être présents mais subtils.
• Le patient peut éprouver des difficultés sévères à faire la moindre activité.

Syndrome frontal dysexécutif

• Suite à une lésion du cortex préfrontal latéral
• Il n'y a pas déficit intellectuel clair.
• Il y a un déficit au niveau de la planification et pas de but à long terme.
• Il y a un manque d'initiative et d'intérêt social et une perte de persévérance.
• Les patients peuvent éprouver des difficultés à interagir avec les autres (déficits sociaux et manque de théorie de l'esprit).
• Présence d'une anosodiaphorie (indifférence envers sa propre maladie).
• Parfois, présence de confabulation (fabrication de souvenirs).
• Déficits dans les tâches de mémoire de travail.

Syndrome frontal de désinhibition

• Suite à une lésion des portions ventrales et médianes du cortex préfrontal :
• Il n'y a pas de déficit intellectuel évident.
• La performance de la mémoire de travail est normale.
• Les vies sont chaotiques.
• Les patients s'affairent sans cesse, sans but précis et peuvent être maniaques.
• Ils ont des difficultés à répondre correctement aux indices sociaux et un sens de de l'humour anormal.
• Ils peuvent révéler des détails personnels embarrassants et être très expressifs.

Syndrome de dépendance environnementale

• François Lhermitte définit (1980) une identification de comportements parfois associés à des lésions aux parties antérieures et médianes du lobe frontal.
• Adoption d'un comportement inflexible basé sur ce qu'ils perçoivent : perte de l'autonomie face au monde extérieur.
• Comportement d'imitation et comportement d'utilisation sont les principales caractéristiques de ce syndrome chez les patients anosodiaphoriques (indifférence envers sa propre maladie)

Lésions frontales - Points communs

• Impliquent la formation, la mise à jour, et l'implémentation des règles de comportement adaptées à l'environnement pour agir correctement.

Initier de nouvelles règles

• Les neurones du cortex préfrontal latéral, notamment dorsolatéral, encodent les règles abstraites.
• Les règles plus concrètes impliquent les ganglions de la base.
• Le cortex pariétal contribue à la création de règles pour les fonctions exécutives liées aux actions.

Inhibition des règles comportementales inappropriées

• Il y a 4 formes principales : arrêt de comportements habituels, empêchements dans des contextes sociaux spécifiques, interférence avec le fonctionnement cognitif.

Inhibition de comportement sociablement acceptable

• La sociopathie acquise (Damasio) se manifeste par des comportements anti-sociaux après traumatisme cérébral ou lésion du cortex préfrontal ventromédian et un affect émoussé.
• Les patients connaissent les règles comportementales mais sont impulsifs, pouvant se sentir coupables.
• La sociopathie congénitale se caractérise par une méconnaissance des règles sociales, pas de remords et peut être acquise en bas âge, similaire à la sociopathie congénitale.

Contrôle - Monitoring des conflits

• Posner et Peterson (1990) ont identifié trois composantes du monitoring des conflits : le maintien de la vigilance, l'orientation vers les stimulations sensorielles, détecter et identifier les situations nécessitant plus de ressources (conflict monitoring).

Organisation du cortex préfrontal dorsomédian

• La région postérieure est impliquée dans la sélection d'une action dans un contexte spécifique.
• La région antérieure est impliquée dans l'implémentation et la modification de buts abstraits.

Explorez les fonctions exécutives, leur rôle essentiel dans la cognition et leur influence sur d'autres fonctions cognitives. Découvrez les structures cérébrales principalement associées aux fonctions exécutives, comme le cortex préfrontal et les ganglions de la base. Également, familiarisez-vous avec la connectivité du cortex préfrontal et les conséquences des dysfonctionnements.