Fonctions Exécutives et Taxonomie

Fonctions Exécutives : Définitions et Taxonomie

• Les fonctions exécutives modulent de manière flexible le fonctionnement des autres fonctions cognitives selon les objectifs de l'organisme.
• Elles supervisent et régulent la cognition.
• Ces fonctions sont associées à un traitement lent et réfléchi.
• Elles résultent de l'activité de nombreuses régions cérébrales, incluant le cortex frontal, pariétal, et les noyaux gris centraux.

Taxonomie : Règles et Contrôle

• Les règles sont abstraites et flexibles, impliquant la mémoire de travail.
• Le contrôle permet l'utilisation de règles adaptées à un contexte particulier.
• Il existe 4 types de manipulations de règles : établir et modifier, initier de nouvelles règles, inhiber les règles inappropriées, et le "shifting" entre les règles. Autres actions possibles comme faire des relations entre les règles, le monitoring, l'actions et l'information interférente.

Lien avec la Mémoire de Travail (MCT)

• Toutes les fonctions exécutives sont basées sur la MCT.
• Selon le modèle de Baddeley et Hitch (1970), il existe un administrateur central et 3 systèmes esclaves.
  • Boucle phonologique : pour l'information verbale, avec un entrepôt phonologique et un système de répétition articulatoire.
  • Calepin visuo-spatial : pour l'information visuelle.
  • Tampon épisodique : pour l'information épisodique, sémantique, verbale, visuelle, et possiblement d'autres modalités sensorielles.

Neuroanatomie et Étude des Lésions : Macro-anatomie

• Bianchi a associé les lésions bilatérales du cortex préfrontal à :
  • Incapacité à reconnaître des objets connus
  • Incapacité à utiliser l'expérience passée pour choisir un comportement
  • Déficit au niveau des réponses émotionnelles
  • Difficulté à prendre des initiatives et un comportement manquant de cohérence
• Le cortex préfrontal représente 35% du cerveau humain et correspond à la portion du cortex frontal antérieur au sillon préfrontal.
• D'autres régions impliquées incluent le gyrus cingulaire antérieur, le cortex pariétal postérieur et les ganglions de la base.
• Les ganglions de la base jouent un rôle important dans la prise de décision.

Connectivité des Fonctions Exécutives

• Le cortex préfrontal est très connecté, principalement de manière bilatérale.
  • Thalamus : surtout les noyaux medio-dorsaux.
  • Insula.
  • Noyaux gris centraux : pas bidirectionnel, retour indirect via le thalamus et la substance nigra.
  • Cortex cingulaire antérieur.
• Connexions du cortex préfrontal latéral :
  • Aires pré-motrices
  • Aires supplémentaires motrices
  • V2
  • A2
• Connexions du cortex préfrontal ventromédian et orbitofrontal :
  • Amygdale
  • Lobe temporal médian
  • S2
• Connexions du cortex orbitofrontal :
  • Cortex gustatif primaire
  • Cortex olfactif primaire
  • S1

Lésions des Lobes Préfrontaux

• Les capacités langagières, perceptives, et motrices sont généralement préservées.
• Les troubles de mémoire, s'ils sont présents, sont subtils.
• Malgré tout, le patient peut éprouver des difficultés sévères à faire la moindre activité.

Syndrome Frontal Dysexécutif (lésion du cortex préfrontal latéral)

• Absence de déficit intellectuel clair.
• Déficit au niveau de la planification.
• Absence de but à long terme, apathie.
• Manque d'initiative et d'intérêt social.
• Manque de persévérance.
• Difficultés à interagir socialement et manque de théorie de l'esprit.
• Présence d'anosodiaphorie : indifférence d'un individu à sa propre maladie.
• Parfois, présence de confabulation : désordre de la mémoire induisant des souvenirs fabriqués, déformés, ou mal interprétés sans intention consciente de tromper.
• Déficits dans les tâches de mémoire de travail.

Syndrome Frontal de Désinhibition (lésion des portions ventrales et médianes du cortex préfrontal)

• Absence de déficit intellectuel évident.
• Performance normale de la mémoire de travail.
• Vies chaotiques.
• S'affairent sans cesse, sans but précis.
• Peuvent être maniaques.
• Difficulté à répondre correctement aux indices sociaux.
• Sens de l'humour anormal.
• Peuvent révéler des détails personnels embarrassants.
• Très expressifs.

Syndrome de Dépendance Environnementale (François Lhermitte, 1986)

• 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 observent.
• Perte de l'autonomie face au monde extérieur.
• Caractéristiques principales:
  • Comportement d'imitation
  • Comportement d'utilisation
  • Patients anosodiaphoriques

Lésions Frontales – Points Communs

• Affectent la formation de règles de comportement.
• Affectent la mise à jour de ces règles selon l'environnement.
• Affectent l'implémentation de ces règles pour agir correctement ou efficacement.

Initier de Nouvelles Règles

• Les neurones du cortex préfrontal latéral, surtout du cortex préfrontal dorsolatéral, encodent différentes règles abstraites.
• Les règles plus concrètes seraient prises en charge par les ganglions de la base.
• Le cortex pariétal contribue à la création de règles pour les fonctions exécutives concernant les actions.

Inhibition des Règles Comportementales Inappropriées

• 4 formes principales:
  • Arrêt de comportements habituels ou préalablement appropriés.
  • Empêcher des comportements inappropriés dans des contextes sociaux précis.
  • Empêcher l'information non pertinente d'interférer avec le fonctionnement cognitif.
  • Éliminer l'information non pertinente de la mémoire de travail.

Inhibition du Comportement Sociablement Acceptable

• Sociopathie acquise (Damasio) :
  • Comportements anti-sociaux après traumatisme cérébral ou lésion du cortex préfrontal ventromédian (forme sévère du syndrome frontal de désinhibition).
  • Affect émoussé.
  • Connaissance des règles comportementales acceptables, et distinguent les bonnes actions des mauvaises, mais très impulsifs.
  • Peuvent se sentir coupables de leurs actions.
• Sociopathie congénitale :
  • Ne connaissent pas les règles sociales.
  • Pas de remords.
• Sociopathie acquise en bas âge.
• Semblable à la sociopathie congénitale.

Contrôle - Monitoring des Conflits (Posner et Peterson, 1990)

• Maintien de la vigilance.
• Orientation vers les stimulations sensorielles.
• Détecter et identifier les situations nécessitant plus de ressources (conflict monitoring).

Organisation du Cortex Préfrontal Dorsomédian

• Postérieur : Sélection d'une action dans un contexte spécifique.
• Antérieur : Implémentation et modification de buts abstraits.

Ce document décrit les fonctions exécutives comme des modulateurs de la cognition, supervisant et régulant les processus mentaux. Il aborde la taxonomie des règles, incluant l'établissement, la modification, et l'inhibition. Le lien étroit avec la mémoire de travail est également souligné.