Neuropsychologie - Chapitre 3 - PDF

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Boulert Camille

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cognitive neuropsychology cognitive functions brain lesions neuropsychology

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This chapter on cognitive neuropsychology explores the emergence of this field as a dominant force in neuropsychological research during the late 20th century. It highlights the shift from an anatomo-clinical approach, focused on correlating cognitive/behavioral problems with brain damage locations, to a more cognitive perspective, emphasizing the interplay of cognitive processes and the treatment/analysis of cognitive disorders in patients with brain lesions. The chapter uses case studies to illustrate key concepts.

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Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy Chapitre 3 : la neuropsychologie cognitive La neuropsychologie cognitive a émergé comme le courant dominant de la recherche en neuropsychologie au cours du dernier q...

Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy Chapitre 3 : la neuropsychologie cognitive La neuropsychologie cognitive a émergé comme le courant dominant de la recherche en neuropsychologie au cours du dernier quart du 20e siècle. Son origine remonte en réalité à la deuxième moitié du 19e siècle, lorsque des neurologues comme Wernicke ou Lichtheim ont commencé à étudier les différents types de troubles du langage à la suite de lésions cérébrales, en s'inspirant des théories associationnistes pour faire des inférences sur l'architecture cognitive du langage. Cependant, à l'époque, l'objectif principal de ces chercheurs n'était pas tant de comprendre le fonctionnement cognitif que de cartographier le cerveau et d'identifier les localisations cérébrales des différents éléments constituant les processus cognitifs, ainsi que les connexions entre eux. Jusqu'aux années 1970, le volet "cognitif" de cette approche a été relégué au second plan, laissant la place à une neuropsychologie principalement axée sur l'anatomo-clinique. La neuropsychologie anatomo-clinique vise à établir des corrélations entre les troubles cognitifs et comportementaux observés chez des patients atteints de lésions cérébrales et les régions cérébrales affectées. Cette approche, relevant principalement de la neurologie, avait pour objectif global d'identifier et de comprendre les troubles du système nerveux central. Elle a permis l'identification de syndromes neuropsychologiques, caractérisés par des ensembles de signes cliniques (cognitifs et/ou comportementaux) fréquemment associés à des lésions spécifiques du cerveau, ce qui a facilité le diagnostic neurologique. 1. L’influence de la psychologie cognitive L'émergence de la neuropsychologie cognitive dans les années 1950, avec ce que certains ont qualifié de "révolution cognitive" en psychologie, a marqué un tournant important pour ce domaine. Cette nouvelle orientation de la neuropsychologie a mis l'accent sur les questions relatives au fonctionnement mental, plaçant ainsi le psychologue au cœur de ses préoccupations. L'objectif de la psychologie cognitive est de comprendre le fonctionnement cognitif normal en décrivant l'architecture fonctionnelle des systèmes de traitement de l'information et en précisant la nature des représentations sur lesquelles s'effectuent ces traitements. La neuropsychologie cognitive s'est rapidement nourrie de ces avancées en adoptant les modèles proposés par la psychologie cognitive pour analyser les difficultés cognitives rencontrées par les patients cérébrolésés. Il est apparu que cette analyse cognitive des capacités préservées et altérées des patients cérébrolésés pouvait non seulement tester les modèles théoriques en situation clinique mais aussi contribuer au développement de ces modèles en mettant en lumière les mécanismes sous-jacents aux troubles observés. Ainsi, la neuropsychologie cognitive est née de cette convergence entre la psychologie cognitive et la neuropsychologie, apportant à la première des données cliniques issues de la pathologie. Ce rapprochement avec la psychologie cognitive a eu deux conséquences majeures pour la pratique de la neuropsychologie. Premièrement, il a remis en question les syndromes établis par l'approche anatomo-clinique traditionnelle. Deuxièmement, cette convergence a mis en avant l'importance de l'étude de cas unique comme unité d'analyse pour comprendre les déficits cognitifs et tester la validité des modèles théoriques. 1 Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy 2. Deux illustrations 2.1. Le patient PH La prosopagnosie, également connue sous le nom de "cécité des visages", est un trouble neurologique caractérisé par une incapacité à reconnaître les visages familiers, alors que la perception des autres objets visuels reste intacte. è Dans le cas du patient PH, il est intéressant de noter que malgré son traumatisme crânien sévère et son coma prolongé, ses capacités langagières et ses compétences générales en cognition semblent avoir été relativement préservées. Cependant, la persistance de sa prosopagnosie, même plusieurs années après l'accident, indique une atteinte spécifique à la reconnaissance des visages. Bien que PH soit capable de décrire avec précision les caractéristiques des visages et de catégoriser correctement les personnes selon leur sexe et leur âge, il ne ressent pas de sentiment de familiarité envers les visages familiers. Ce cas met en évidence la dissociation entre la reconnaissance des visages et d'autres aspects de la cognition visuelle, ainsi que l'importance des régions cérébrales spécifiques impliquées dans le traitement des informations faciales. La prosopagnosie peut résulter de lésions dans les régions du cerveau responsables du traitement des visages, telles que le gyrus fusiforme du cortex temporal inférieur. La préservation des connaissances sémantiques relatives aux personnes familières chez le patient PH suggère que ses capacités de mémoire sémantique sont intactes, renforçant l'idée que la prosopagnosie est un trouble spécifique de la reconnaissance des visages plutôt qu'un déficit global de la mémoire ou de la cognition. 2.2. Le patient AC Le cas de AC illustre une forme sévère d'amnésie antérograde, caractérisée par une incapacité à former de nouveaux souvenirs après un traumatisme crânien. Cette forme d'amnésie affecte principalement la mémoire épisodique, qui est responsable de l'enregistrement et du stockage des événements spécifiques de la vie quotidienne, tels que les expériences personnelles et les informations contextuelles. Les résultats contrastés des tests neuropsychologiques soulignent la spécificité du déficit mnésique de AC. Alors que sa mémoire épisodique est largement déficitaire, d'autres aspects de la mémoire, tels que la mémoire à court terme et la mémoire sémantique, sont relativement préservés. De plus, AC semble capable d'apprendre de nouvelles informations dans des contextes spécifiques, comme l'apprentissage de nouveaux mots de vocabulaire et d'informations sur des personnalités contemporaines. L'observation selon laquelle AC ne présente pas de confabulation, malgré son amnésie sévère, est également importante. La confabulation est un symptôme courant chez les patients atteints d'amnésie antérograde, caractérisé par la production de souvenirs fabriqués pour combler les lacunes de la mémoire. Le fait que AC ne confabule pas suggère une certaine intégrité dans ses processus de contrôle de la réalité et de la véracité de ses souvenirs. En résumé, le cas de AC met en évidence la complexité des troubles mnésiques et la nécessité d'une évaluation approfondie pour comprendre les spécificités du déficit mnésique chez chaque patient. Bien que sa mémoire épisodique soit sévèrement altérée, d'autres aspects de la mémoire et de la cognition 2 Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy semblent relativement préservés, ce qui souligne l'importance d'une approche différenciée dans la prise en charge des patients atteints d'amnésie antérograde. 3. Postulats de base de la neuropsychologie cognitive 3.1. Le postulat de modularité La théorie de la modularité de l'esprit, telle que proposée par Fodor, suggère que la cognition humaine est constituée de différents systèmes de traitement de l'information spécifiques et autonomes. Ces systèmes, ou modules, sont spécifiques car ils agissent uniquement sur un type particulier de représentations, et autonomes car ils présentent une relative autonomie interne de fonctionnement. Selon Fodor, les modules possèdent plusieurs caractéristiques distinctives. - Premièrement, le déclenchement d'un module est considéré comme obligatoire, ce qui signifie qu'il est activé automatiquement dès que les conditions appropriées sont rencontrées, sans possibilité de suppression consciente. - Deuxièmement, les modules sont sous-tendus par des structures neuronales spécifiques et relativement fixes dans le cerveau. - Troisièmement, les traitements modulaires échappent généralement à la conscience, agissant de manière automatique et inconsciente. La modularité de l'esprit peut être observée dans différents domaines cognitifs. Par exemple, les systèmes impliqués dans la reconnaissance des mélodies et dans la compréhension du langage parlé sont activés de manière sélective en fonction des stimuli présentés, et ils fonctionnent indépendamment les uns des autres. Cette observation est confirmée par l'étude des patients présentant des lésions cérébrales spécifiques. De plus, la modularité peut également être observée au sein des différents systèmes cognitifs eux- mêmes, dans ce que l'on appelle la micro-modularité. Par exemple, le processus de lecture de mots implique plusieurs étapes distinctes, telles que la détection des caractéristiques visuelles des lettres, la reconnaissance visuelle du mot en tant qu'entité orthographique familière, et enfin l'accès au sens du mot stocké dans le système sémantique. Ces étapes de traitement sont séquentielles et relativement indépendantes les unes des autres, ce qui illustre la modularité à un niveau plus fin des processus cognitifs. 3.1.1. Modularité fonctionnelle Effectivement, un objectif central de la neuropsychologie cognitive est de découvrir les architectures fonctionnelles des systèmes cognitifs. Dans cette perspective, une architecture fonctionnelle est vue comme une configuration de modules, chacun jouant un rôle spécifique dans le traitement de l'information. 3 Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy Lorsque l'on considère la modularité fonctionnelle, on se concentre sur la manière dont les différents modules interagissent pour réaliser des fonctions cognitives complexes, telles que la perception, la mémoire, le langage, etc. Cette approche met l'accent sur la structure mentale et psychologique des processus cognitifs, indépendamment de leur organisation cérébrale sous-jacente. En d'autres termes, la modularité fonctionnelle décrit comment les représentations et les traitements cognitifs sont organisés et fonctionnent au niveau psychologique, sans nécessairement se préoccuper du substrat cérébral qui les soutient. Cependant, il est important de noter que la modularité fonctionnelle n'exclut pas l'étude des bases neurales des processus cognitifs. En fait, une compréhension complète des architectures fonctionnelles des systèmes cognitifs nécessite une intégration des données provenant de la psychologie cognitive et de la neurophysiologie. En examinant les corrélats neuroanatomiques et neurophysiologiques des processus cognitifs, la neuropsychologie cognitive peut mieux comprendre comment les modules interagissent au sein du cerveau pour produire un comportement et des expériences mentales. 3.1.2. Modularité anatomique Effectivement, la question de la modularité fonctionnelle par rapport à la modularité anatomique est cruciale en neuropsychologie cognitive. La modularité fonctionnelle se réfère à la manière dont les processus cognitifs sont organisés et interagissent pour accomplir des tâches mentales spécifiques, tandis que la modularité anatomique se réfère à l'idée que ces processus cognitifs sont réalisés par des régions cérébrales spécifiques. Il est vrai que si chaque processus cognitif était strictement localisé dans des régions cérébrales spécifiques, alors toute lésion cérébrale affecterait potentiellement de nombreux modules de traitement, rendant difficile l'observation de double dissociations - des cas où une lésion affecte un module mais pas un autre. En pratique, cependant, la cognition humaine est un système complexe et distribué, et la modularité fonctionnelle ne se traduit pas toujours par une modularité anatomique stricte. Certaines fonctions cognitives, telles que les fonctions exécutives, semblent effectivement largement distribuées dans le cerveau et peuvent impliquer de multiples régions cérébrales. D'autres fonctions, comme la reconnaissance des formes des visages, peuvent être plus localisées dans des régions spécifiques du cerveau, telles que le gyrus fusiforme. Ainsi, bien que la modularité fonctionnelle soit un concept utile pour comprendre l'organisation des processus cognitifs, il est important de reconnaître que la réalité anatomique peut être plus complexe, avec des processus cognitifs pouvant être soutenus par des réseaux neuronaux distribués plutôt que par des modules discrets. 3.2. Le postulat de transparence et de fractionnement Le principe de fractionnement et le concept de dissociation sont en effet fondamentaux en neuropsychologie cognitive. Ils impliquent que les lésions cérébrales peuvent perturber spécifiquement un seul module ou une fonction cognitive particulière, ce qui permet d'identifier les composantes et le fonctionnement de l'architecture cognitive. Le principe de transparence stipule que les performances observées chez un patient atteint de lésions cérébrales peuvent être interprétées comme résultant d'un traitement normal amputé d'un ou plusieurs modules. Cela signifie que la lésion cérébrale peut altérer des modules spécifiques de l'architecture cognitive, mais elle ne crée pas de nouveaux systèmes de traitement. En d'autres termes, même si les patients cérébrolésés peuvent adopter de nouvelles stratégies pour compenser leurs déficits, ces stratégies restent compatibles avec l'architecture cognitive normale. 4 Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy Par exemple, les patients atteints de dyslexie de surface, qui ont une atteinte du lexique orthographique d'entrée, peuvent lire en utilisant la voie indirecte (conversion graphèmes-phonèmes), une stratégie qui fait partie du système intact mais qui n'est pas habituellement utilisée par les sujets normaux pour l'identification visuelle des mots connus. Ainsi, le principe de transparence ne se réduit pas à un simple postulat de "soustractivité", car il reconnaît que des réorganisations fonctionnelles peuvent avoir lieu chez les patients cérébrolésés, tant que ces réorganisations restent compatibles avec l'architecture cognitive normale. 3.3. Le postulat d’universalité Le postulat d'universalité en neuropsychologie cognitive stipule que les mécanismes fondamentaux de la cognition, tels que la perception ou le langage, font partie d'un patrimoine cognitif partagé par tous les membres de l'espèce humaine. Ce postulat est crucial pour la discipline, car il permet de généraliser les conclusions tirées des études sur un patient à l'ensemble de la population. En d'autres termes, même si chaque individu est unique, la neuropsychologie cognitive part du principe que les architectures cognitives de base sont similaires chez tous les individus non cérébrolésés. Ainsi, lorsque des patients présentant des lésions cérébrales sont étudiés, les chercheurs peuvent faire des inférences sur le fonctionnement cognitif général à partir des données recueillies chez ces patients. Cependant, il est important de noter que ce postulat d'universalité doit être nuancé. Bien que les mécanismes perceptifs et certains aspects fondamentaux de la cognition puissent être universels, d'autres aspects de la cognition, tels que les systèmes de croyances, peuvent être fortement influencés par la culture, l'environnement social et l'histoire individuelle. De plus, il est possible que certaines variations interindividuelles existent dans certains domaines de l'activité cognitive. Ainsi, la neuropsychologie cognitive doit être attentive au développement d'une psychologie cognitive différentielle qui prendrait en compte les variations interindividuelles dans différents domaines cognitifs. Cela permettrait une compréhension plus fine et nuancée du fonctionnement cognitif humain. 4. Les méthodes de la neuropsychologie cognitive 4.1. La dissociation entre troubles La dissociation entre différents niveaux du fonctionnement cognitif est un élément crucial qui permet de confirmer l'indépendance entre différentes composantes des architectures cognitives. Ce 5 Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy phénomène est souvent observé chez les patients atteints de lésions cérébrales et constitue une validation importante des modèles théoriques de la cognition. Pour illustrer ce concept, prenons l'exemple de la mémoire à court terme (MCT) et de la mémoire à long terme (MLT). Les modèles actuels considèrent généralement que la MCT et la MLT fonctionnent de manière relativement indépendante l'une de l'autre. Les patients amnésiques, qui présentent un déficit sévère de la MLT tout en conservant une MCT préservée, fournissent un exemple de dissociation simple qui soutient cette hypothèse d'indépendance. Cependant, une simple dissociation ne suffit pas à confirmer l'indépendance entre deux composantes cognitives, car cela pourrait être attribué à des différences de difficulté entre les tâches mesurant ces composantes. Pour confirmer de manière plus convaincante cette indépendance, on utilise le principe de la double dissociation. La double dissociation est observée lorsqu'il y a un patient X présentant un déficit dans les tâches impliquant le système A mais pas dans celles impliquant le système B, et un patient Y présentant le tableau inverse. Par exemple, certains patients peuvent avoir des difficultés en mémoire à court terme mais pas en mémoire à long terme, tandis que d'autres peuvent présenter le contraire. Cette double dissociation suggère que les deux systèmes de traitement sont indépendants l'un de l'autre. L'observation de doubles dissociations entre différents aspects de la cognition, comme la mémoire à court terme et la mémoire à long terme, est cruciale pour éclairer le neuropsychologue sur la structure interne des architectures cognitives. Elle confirme l'existence de mécanismes cognitifs distincts et indépendants, renforçant ainsi les modèles théoriques de la cognition. 4.2. L’association de troubles L'association de troubles constitue une autre source de données importante en neuropsychologie cognitive, permettant de valider ou d'infirmer les prédictions faites par les modèles théoriques. Lorsqu'un modèle postule l'intervention d'un même sous-composant dans des tâches différentes, une lésion affectant ce sous-composant devrait entraîner des déficits dans toutes les tâches où il intervient. Prenons l'exemple de la mémoire sémantique, considérée comme amodale dans la plupart des modèles théoriques. Si un patient présente un déficit de la mémoire sémantique, cela devrait se refléter dans toutes les tâches impliquant l'utilisation de cette mémoire, qu'il s'agisse de mots écrits, parlés ou d'images. Ainsi, une association de troubles est prédite par le modèle théorique, et si cette prédiction n'est pas vérifiée, cela remet en question le modèle lui-même ou suggère que le patient ne présente pas réellement de trouble sémantique. Cependant, il est crucial d'adopter une approche prudente face à une association de troubles, car celle- ci peut parfois résulter simplement de la contiguïté spatiale des structures cérébrales sous-tendant différents systèmes cognitifs. Par exemple, le syndrome de Gerstmann, caractérisé par l'agnosie digitale, l'acalculie, la dysgraphie et la confusion gauche-droite, est souvent attribué à des lésions dans le cortex pariétal gauche. Dans ce cas, les 6 Boulert Camille Psycho B3 Neuropsy différents déficits observés ne reflètent pas nécessairement une altération cognitive commune, mais plutôt la proximité anatomique des régions cérébrales impliquées. Ainsi, bien que l'association de troubles puisse fournir des indications importantes sur l'organisation de la cognition, elle nécessite une analyse prudente pour éviter les interprétations erronées basées uniquement sur des corrélations anatomiques. 4.3. Le pattern des erreurs L'analyse du pattern des erreurs commises par un patient dans différentes tâches cognitives peut fournir des informations cruciales pour valider un modèle théorique. Lorsqu'un modèle précis est disponible, il devient possible de tester en détail les différentes composantes du modèle à travers les erreurs observées. Un exemple intéressant est celui décrit par Caramazza, Miceli et Villa (1986), qui ont étudié un patient présentant des troubles spécifiques dans la lecture, l'écriture et la répétition de pseudo-mots, mais qui ne commettait pas d'erreurs lorsqu'il devait traiter des mots réels. Les auteurs ont constaté que les erreurs observées dans les trois tâches partageaient des caractéristiques communes : elles étaient influencées par les mêmes variations introduites dans le matériel et entretenaient un rapport phonologique avec la cible à écrire, lire ou répéter. Cette similitude dans la configuration fine des erreurs a conduit les auteurs à interpréter ces déficits comme résultant de l'atteinte d'un seul composant : le buffer phonologique. Ils ont ainsi pu préciser le rôle de ce composant dans les trois tâches. Cette approche détaillée de l'analyse des erreurs permet donc de relier les déficits observés chez un patient à des mécanismes spécifiques postulés par le modèle théorique, renforçant ainsi la validité de ce modèle et fournissant des insights précieux sur l'organisation de l'architecture cognitive. 7

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