Cours 9 - Fonctions frontales I

Lobe frontal = tout ce qui est en avant de ___________

la scissure centrale (tout ce qui est antérieur à ça)

Le cortex préfrontal = ce qui est avant des régions

motrices

Le cortex congulaire antérieur est situé juste en haut de quoi ?

corps calleux (matière blanche, relie les 2 hémisphères)

Dans le cortex frontal, les régions sous-tendent des comportements _________

très complexes

Qu’est-ce que la lobectomie (psychochirurgie) et que cela produit chez un patient ?

Lobectomie : enlever parties les plus frontales du cerveau —> réduction Sx psychiatriques (rend patients apathiques)

Région « emblématique » des régions/fonctions frontales

cortex orbitofrontal

Région située directement au-dessus des orbites (au-dessus des yeux)

Cortex orbitofrontal

Partie la plus antérieure du cerveau

Cortex orbitofrontal

Le cortex orbitofrontal comporte des subdivisions/régions différentes anatomiquement et ______________

fonctionnellement

2 types de variabilité d’une personne à l’autre que l’on retrouve pour le cortex orbitofrontal + expliquez

·Grande variabilité dans son organisation inter-individuelle et développementale

·Au niveau phylogénétique (évolution du cerveau) : fonctions frontales sont celles qui se sont le plus développées (et en dernier) dans l’évolution

·Variabilité inter-individuelle

o   Régions visuelles : fonctions ne diffèrent pas vraiment d’un individu à l’autre, donc anatomiquement très similaire d’une personne à l’autre (comportement visuel d’un individu à l’autre reste très similaire)

o   Orbitofrontal : différences anatomiques, car différences dans fonctions de hauts niveaux; Région qui se développe sur une beaucoup plus longue période

·Variabilités inter-individuelles (anatomiques) + développementales

·Développementale :

o   Processus visuel : pas complexe

o   OFC : Comportements de haut niveau et qui se développent plus tardivement

§  Bcp de variabilité, entre 5 et 20 ans, dans l’organisation des régions frontales, particulièrement OFC

Nommez les rôles du cortex orbitofrontal

·Apprentissage, prédiction, prise de décision

o   Prédiction des conséquences de nos propres actions à permet ensuite de prendre décision

·Comportements émotionnels et reliés à la récompense

·Valeur des renforcements

·Inhibition de la réponse

o   Désinhibition : évaluer incorrectement effets/impact de nos actions

Lorsqu’on dit que le cortex orbitofrontal a un rôle dans la prédiction, qu’est-ce que cela veut dire ?

Prédiction des conséquences de nos propres actions —> permet ensuite de prendre décision

Lorsqu’on dit que le cortex orbitofrontal a un rôle dans l’inhibition de la prédiction, qu’est-ce que cela veut dire si une personne démontre de la désinhibition ?

Désinhibition : évaluer incorrectement effets/impact de nos actions

Quel est le nom du phénomène lorsqu’on observe une dévaluation d’un renforçateur chez une personne ?

satiété sélective

Quelle région du cerveau est responsable de la satiété sélective ?

Cortex orbitofrontal

Si on cause à des singes une lésion au cortex orbitofrontal et que ceux-ci mangent sans arrêt, quel phénomène observe-t-on alors ?

satiété sélective

Si on observe une prise de poids chez des personnes avec de la démance frontotemporale, cela représenterait alors quel phénomène ?

satiété sélective

Étude sur la satiété sélective :

·Participants en santé

·2 types de nourriture : jus de tomate, lait au chocolat

·Scan cerveau

·Évaluation subjective du plaisir à recevoir nourriture

o   Phase 1 : Donne lait au chocolat OU jus de tomate (Évaluation subjective : participants aiment les 2)

o   Phase 2 : Lait au chocolat donné 2^e fois de suite, diminue plaisir; Lait au chocolat donné 1^e fois, plaisir reste le même

o   Reconsommer même aliment diminue valeur subjective (plaisir)

o   Au niveau anatomique : corrélation avec valeur subjective et différence d’activité dans OFC

§  OFC : même stimulus présenté (lait au chocolat), mais ______________ différente

§  OFC ne répond pas nécessairement au stimulus lui-même, mais plutôt à _____________ qu’on lui donne

 valeur subjective; la valeur subjective

On retrouve une activation _______ du cortex orbitofrontal pour des renforçateurs abstraits

antérieure

On retrouve une activation _______ du cortex orbitofrontal pour des renforçateurs primaires

postérieure

On retrouve une activation _______ du cortex orbitofrontal pour des renforçateurs négatifs (punitions)

latérale

On retrouve une activation _______ du cortex orbitofrontal pour des renforçateurs positifs (récompenses)

médiane

La partie antérieure du cortex orbitofrontal répond à des renforçateurs _________

abstraits

La partie postérieure du cortex orbitofrontal répond à des renforçateurs _________

primaires

La partie latérale du cortex orbitofrontal répond à des renforçateurs _________

négatifs (punitions)

La partie médiane du cortex orbitofrontal répond à des renforçateurs _________

positifs (récompenses)

Qu’est-ce qu’un renforçateur “abstrait” ?

Abstrait : ex. argent (abstrait, car on lui accorde/attribue une valeur)

Donnez un exemple de renforçateur primaire

nourriture

La valeur subjective (monétaire) peut être décodée dans quelles régions du cerveau selon un algorithme de classification vu en classe ?

cortex orbitofrontal latéral et médian

Durant l’évaluation de la nourriture, l’information au sujet de la valeur nutritive de la nourriture est encodée dans le cortex orbitofrontal ______

latéral

L’information au sujet de la valeur nutritive est intégrée au moment de l’évaluation dans le cortex orbitofrontal ______ pour déterminer la valeur subjective

médian

• COF ________ : évalue éléments de façon séparée (nutriments)

• COF ________ : attribue valeur subjective (monétaire) selon évaluation du COF latéral

latéral ; médian

Test neuropsychologique des fonctions exécutives qui mesure la planification

Tour de Hanoï

Test neuropsychologique des fonctions exécutives qui mesure la flexibilité cognitive

Wisconsin Card Sorting Test

Nom de ce test + ce qu’il mesure + comment il fonctionne (brièvement) :

·       Wisconsin Card Sorting Test : règle finit par changer au cours du test (p. ex., classer cartes selon la forme, couleur, nombre, etc.)

o   Test des fonctions exécutives mesurant flexibilité cognitive (capacité à changer d’idée)

o   Voir si le participant est capable de changer d’idée après qu’une règle change

Nom de ce test + ce qu’il mesure :

·       Tour de Hanoï :

o   Test des fonctions exécutives mesurant la planification

Les fonctions exécutives comprennent 3 composantes principales :

Inhibition, mémoire de travail et flexibilité cognitive

Nommez 2 tests pour tester l’inhibition

• Stroop

• Go/No-Go

Nommez 2 tests pour tester la mémoire de travail

• N-Back

• Empan numérique inversé

Nommez 2 tests pour mesurer la flexibilité cognitive

• Wisconsin Card Sorting Task

• Fluence verbale

Nommez 3 sortes de fonctions exécutives

Raisonnement, résolution de problèmes et planification

Quel est ce test et en quoi consiste-t-il ?

Go/No-Go ; peser sur stimulus très précis (ne pas peser si mauvais stimulus)

Quel est ce test et en quoi consiste-t-il ?

Trail Making Test : alternance entre nombres et lettres (dire 1, A, 2, B, 3, C…..)

Quel est ce test et en quoi consiste-t-il ?

·       Fluence verbale (Controlled Oral Word Association Test) : Trouver mot en F qui est un légume, mot en A qui est un meuble, mot en S qui est un légume et ainsi de suite… Alternance

Quel est ce test ?

Stroop

Quel est ce test et en quoi celui-ci consiste-t-il ?

·      Tâche de carte (similaire au Wisconsin) : accumuler le plus possible d’argent (gain ou perte sur chaque carte) : certaines cartes = bon jeu, autres = mauvais jeu (perte argent)

·       Participant doit apprendre la règle (quelles cartes sont bonnes vs mauvaises)

·       Patients déficients : prennent souvent mêmes cartes (mêmes paquets), même si les cartes sont mauvaises

·       Patients en santé : finissent par comprendre la règle et terminent par prendre seulement C et D

Quelle est la performance d’une personne en santé vs avec des atteintes frontales au Iowa Gambling Task ?

·       Patients A et B : prennent plus de cartes dans le mauvais jeu

·       En gros : patients avec atteintes frontales ont une mauvaise performance

·       Patients déficients : prennent souvent mêmes cartes (mêmes paquets), même si les cartes sont mauvaises

·       Patients en santé : finissent par comprendre la règle et terminent par prendre seulement C et D

Quelle est l’activité électrodermale/activation physiologique de sujets en santé vs avec atteintes frontales pendante le Iowa Gambling Task :

• Avant de tourner la carte

• Après avoir tourné la carte

o   Sujets en santé : Réponse physiologique sera plus élevée avant que la carte soit tournée; Réponse physiologique plus élevée quand on anticipe une perte (piger dans le mauvais jeu)

o   Sujets A et B (pas en santé) : Réponse anticipatoire très diminuée (pas vraiment de stress anticipatoire); Réponse inversée (surtout sujet A) à presque aucune réponse anticipatoire face à une perte

§  Presque pas de réponse physiologique lorsqu’il y a anticipation de récompense et perte

§  Diminution dramatique de l’activation physiologique comparé aux sujets en santé

Un patient démontre des comportements pédophiliques suite à une tumeur. Dans quelle région du cerveau cette tumeur est probablement présente ?

cortex orbitofrontal

Si une évaluation neuropsychologique démontre :

• Désinhibition

• Distractabilité

• Persévération

• Difficultés planification

• Mauvaises prises de décision

Cela est un syndrome ______

frontal

Une personne qui présente une réponse émotionnelle diminuée, spécifiquement pour les émotions sociales aura probablement une lésion cérébrale où ?

cortex préfrontal ventro-médian

Émotions ressenties en fonctions de quelqu’un d’autre

émotions sociales

Si émotion impliquée dans le jugement moral, patients avec une lésion du cortex ventromédian feront des jugements plus « _________ »

utilitaires

Qu’est-ce qu’un jugement moral impersonnel ?

o   Distance émotionnelle entre l’acte et la conscience

o   Pas d’interaction directe avec les personnes/victimes concernées

Qu’est-ce qu’un jugement moral personnel ?

o   Implication émotionnelle de l’individu qui prend la décision morale

o   Plus de proximité émotionnelle

o   Interaction directe avec la personne

On observe une activation du gyrus frontal médian (faisant partie du cortex frontal ventromédian) pour jugement moral, particulièrement lorsque ce jugement moral est ________

personnel

Activation du _____________ pour jugement moral, particulièrement lorsque ce jugement moral est personnel

gyrus frontal médian (faisant partie du cortex frontal ventromédian)

En classe 4 groups ont été comparé par rapport au Jugement “Self-serving” :

o   NC : Normal control (pas de lésion)

o   A-vmPFC : lésion âge adulte dans cortex préfrontal ventromédian

o   D-BDC : Lésion jeune (développementale) mais pas au cortex préfrontal ventromédian

o   D-vmPFC : Lésion jeune (développementale) au cortex préfrontal ventromédian

Quels-sont les résultats qaunt aux jugements self-serving pour chacun des groupes ?

·       Tout le monde se comporte de la même façon, sauf pour D-vmPFC

o   Jugent plus de comportements moraux alors qu’ils ne le sont pas

·       Déficits moraux plus importants (sévères) lorsque lésion vmPFC (cortex préfrontal ventromédian) survient précocement (jeune) qu’à l’âge adulte

·       Parfois, il est préférable que la lésion survienne plus tôt, car plasticité permet de régler problème, mais ici, il est mieux d’avoir lésion vmPFC tardivement

o   Jugement moral, une fois que celui-ci est appris, cela se répend à d’autres régions, alors que précocement jugement moral pas tout à fait acquis

Nom de la personne qui avait une lésion (tumeur) au lobe temporal droit et qui avait tué une personne

Charles Whitman

Prisonniers violents : Quels type de scan pour déterminer si pathologies plus prévalentes chez les incarcérés que dans la population générale ?

IRM et CAT

Dans une étude avec 3 groupes :

• Criminels pour crimes violents

• Criminels pour crimes non-violents

• Contrôles

On retrouvait de plus haut taux de ________ chez les criminels pour crimes violents que criminels pour crimes non-violents et contrôles

pathologie cérébrale

Utilisation d’arguments neurologiques et neuroscientifiques sont plus prévalents où il y a une plus grande ________

gravité/de meurtres

Dans une étude qui étudiait 17 cas de comportement criminel, 12/17 d’entre eux avec une lésion qui touchait 2 régions particulières :

Cortex préfrontal ventromédian + Cortex orbitofrontal

Régions associées temporellement au comportement criminel

Cortex orbitofrontal, cortex préfrontal ventromédian, cortex préfrontal dorsolatéral

Lésions associées au comportement criminel sont fonctionnellement connectées aux régions impliquées dans ___________

la prise de décision morale (chez sujets “en santé”)

Trouble de la personnalité caractérisé par des anomalies interpersonnelles et émotionnelles, telles un charme superficiel, une absence de remords et de culpabilité et une insensibilité (callousness).

% de personnes psychopathiques pour la population générale vs incarcérée

1 % vs 20 %

Psychopathes : Commettent de _ à _ fois plus de crimes violents et non-violents que des individus non-psychopathes.

2; 3

Manière de tester les individus psychopathiques, directement en prison

IRM mobile

La psychopathie peut être mesurée à l’aide de quel questionnaire ? + Décrivez brièvement le nombre d’items et les 2 scores factoriels principaux de ce test

·Mesurée à l’aide du Hare Psychopathy Checklist (PCL-R)

o   Interview semi-structuré

o   20 items (0,1,2)

 

o   2 scores factoriels principaux :

§  Facteur 1 : Traits interpersonnels et affectifs

§  Facteur 2 : Traits antisociaux et comportementaux

Est la principale voie de matière blanche entre le cortex préfrontal ventromédian (vmPFC) et le lobe temporal antérieur

Uncinate Fasciculus

On remarque des différences significatives entre les sujets psychopathes vs non-psychopathes dans quelle voie de matière blanche ?

Différences plus particulièrement dans la Uncinate Fasciculus : voie de matière blanche principale entre vmPFC et lobe temporal antérieur

Région du cerveau associée à l’empathie

Cortex cingulaire médian

Nommez 3 fonctions du cortex cingulaire médian :

·       Inhibition de la réponse

·       Traitement d’images négatives

·       Traitement de la douleur (empathie)

Voici une étude :

·Étude avec couples

·Un des partenaires était dans le scan (femme), l’autre à l’extérieur (homme)

o   1^e phase : Stimuli douloureux à la personne dans le scan à Enregistre réponse du cerveau aux stimuli douloureux

o   2^e phase : On indique à la personne dans le scan qu’on va infliger la même douleur qu’elle vient de vivre à son conjoint (infligé lors d’un son)

Région activée lorsque douleur vs Région activée lorsque pas de douleur, mais que la personne sait que son partenaire va vivre de la douleur à 2 régions activées dans les 2 conditions :

cortex cingulaire antérieur + insula

2 régions cérébrales montrant plus d’activité lorsqu’on ressent de la douleur + lorsqu’on sait que notre partenaire vit de la douleur (mais pas nous) :

cortex cingulaire antérieur + insula

Corrélations positives significatives entre degré d’empathie mesurée (Empathic Concern Scale) et activation dans __________________

cortex cingulaire antérieur

Corrélations positives significatives entre degré d’empathie mesurée (DIRE NOM DU TEST) et activation dans cortex cingulaire antérieur

Empathic Concern Scale

Comment a-t-on conclut qu’il est possible de mesurer le degré d’empathie en mesurant la réactivité du cortex cingulaire antérieur en la présence de douleur chez une autre personne ?

Car on remarque des corrélations positives significatives entre degré d’empathie mesurée (Empathic Concern Scale) et activation dans cortex cingulaire antérieur

Une étude a été faite chez individus en déficit d’empathie (psychopathes), où on comparait le niveau d’activité lors de la présentation d’images où il y a de la représentation de douleur vs neutres. Nommez les 2 régions cérébrales qui étaient associées aux différences dans les types de réponse

vmPFC (cortex préfrontal ventromédian) + orbitofrontal

Un score élevé au PCL-R (psychopathie) est corrélé à moins d’activation cérébrale dans 2 régions :

cortext préfrontal ventromédian + orbitofrontal

Un des risques de récidive les plus importants

impulsivité

_______ peut prédire le comportement social

impulsivité

région du cerveau associée au contrôle des impulsions.

cortex cingulaire antérieur (ACC)

des patients qui ont une lésion du cortex cingulaire antérieur (ACC) ont 3 types de Sx

désinhibition, agressivité, « personnalité psychopathique acquise »

Ces Sx démontrent une lésion cérébrale où ? : ·  désinhibition, agressivité, « personnalité psychopathique acquise »

cortex cingulaire antérieur (ACC)

2 types d’erreur dans une tâche de Go/No-Go

o   Erreur de commission : peser alors qu’il ne fallait pas le faire; ici c’est ce qui nous intéresse (car indique l’impulsivité)

o   Erreur d’omission : peser alors qu’on aurait dû le faire

Test permettant de tester l’impulsivité

Go/No-Go

Le niveau d’activité dans _______________ pendant tâche de Go No Go est le facteur qui prédit le plus la récidive

cortex cingulaire antérieur

o   Pour chaque unité d’augmentation d’activité dans le cortex __________, il y avait une diminution de 1.96 dans la probabilité de nouvelle arrestation

§  À chaque fois que l’activité de ______ d’un participant à l’autre augmentait de 1, on diminuait de 2 la probabilité d’une arrestation future

ACC (cortex cingulaire antérieur)

Selon des études de lesion mapping et lesion network mapping sur l’agressivité, quels sont les résultats des scans ?

o   Lesion mapping : pas de résultat concluant

o   Lesion network mapping : Cortex orbitofrontal

§  Niveau d’agressivité mesuré par des échelles associé à des lésions faisant partie de réseaux dans lesquels le cortex orbitofrontal est présent

Lésions associées spécifiquement avec _________ chevauchaient le réseau identifié préalablement pour l’agressivité

la criminalité (Réseaux impliquant cortex orbitofrontal)

Lorsqu’on fait du deep brain stimulation pour traiter l’epilepsie, quelle région stimule-t-on ?

thalamus

Le deep brain stimulation est associé à une augmentation de quelle émotion ?

irritabilité (reliée à l’agressivité)

Quelle technique/traitement permet de constater une augmentation de l’irritabilité chez une personne après l’avoir reçu ?

deep brain stimulation (DBS)

La connectivité entre le site de stimulation (deep brain stimulation) et le réseau identifié pour ________ prédit le changement au score d’irritabilité (pré-post traitement)

l’agressivité