La ou les mémoire(s) et les troubles d’apprentissage Une approche neuropsychologique

1. La ou les mémoire(s) et les troubles d’apprentissageUne approche neuropsychologique M. Habib & B. Joly-Pottuz CHU de Marseille

2. Le striatum (ganglions de la base) Mémoire « procédurale » L’amygdala : La « rencontre des souvenirs et du désir » L’hippocampe: Former des souvenirs (et les consolider) Le cervelet : automatisation et apprentissage

4. Anatomie de la mémoire Le système central : circuit de Papez et amygdala Noyaux septaux fornix Formation hippocampique Basal forebrain Cavités ventriculaires Tubercule mamillaire Noyau amygdalien

6. La mémoire des événements Mémoire épisodique

10. L’hippocampe s’active lorsqu’on demande à une personne de se rappeler des souvenirs épisodiques personnels Il s’active seulement du côté droit lorsque la personne doit se rappeler un parcours ou évoquer un chemin familier

11. Habib & Sirigu, 1987 « Pure topographical disorientation »

12. Aguirre et al., 1998 : Imagerie fonctionnelle du cerveau lors de l’apprentissage d’un espace virtuel

13. Présentation des 24 figures géométriques

14. 1. Robert a une grande famille, une femme et quatre enfants. 2. La femme de Robert souhaite changer de voiture 3. Robert est heureux ; c’était son rêve depuis longtemps 4. Avoir une voiture rouge, avec un grand coffre 5. Un matin Robert se lève tôt, pour aller chez un garagiste 6. Un garagiste qui est aussi un ami d’enfance 7. Robert doit attendre un peu, car il y a beaucoup de clients 8. Le garagiste est bavard et aujourd’hui malheureux. 9. En effet il n’a plus de voiture a vendre. 10. Mais Robert remarque dans un coin une voiture rouge 11. Le garagiste lui explique qu’il a oublié cette voiture. 12. Tout simplement parce qu’elle tombe toujours en panne

15. Présentation de la figure géométrique complexe

16. Apprentissage de la liste de 12 mots Drapeau /jardin /église /carnet /sirop /peinture /ampoule /farine /mouche/ volcan /rasoir /bouton Rappel 1 : score /12 Rappel 2 : score /12 Rappel 3 : score /12 Note : moyenne des 2 meilleurs essais (le plus souvent R2 + R3/2) RAPPELS DIFFERES …. RECONNAISSANCE

17. La ou les mémoire(s) : modèle d’Atkinson et Shiffrin (1968) Mémoire à court terme (quelques secondes) Mémoire sensorielle (qques millisecondes) Mémoire à long terme (depuis qques secondes jusqu’à toute la vie)

19. Apprentissage d’une liste : effet de récence et de primauté

21. Mémoires : des modules séparables Mémoire sensorielle (iconique, échoïque Mémoire à court terme (verbale, non verbale) Mémoire à long terme déclarative Non déclarative épisodique sémantique implicite procédurale Condition-nement

22. Conceptions plus récente : La Mémoire de Travail« Travailler avec sa mémoire » Modèle de Baddeley (1986, 1992) • système de capacité limitée • destiné au maintien temporaire et à la manipulation de l’information • pendant la réalisation de tâches cognitives diverses (compréhension, raisonnement, résolution de problèmes…) • comprend un administrateur central amodal, de capacité limitée • aidé de systèmes « esclaves » responsables du maintien temporaire de l’information : - la boucle phonologique - le registre visuo-spatial

23. Boucle Phonologique Calepin visuo-spatial Administrateur Central La ou les mémoire(s) : Modèle de Baddeley (1986, 1992) • La Mémoire de Travail« Travailler avec sa mémoire »

24. Stockage sensoriel Auditif Visuel Système Mnésique Administrateur Central Calepin visuo-spatial Boucle phonologique MDT Mémoire épisodique Mémoire sémantique Mémoire procédurale (schémas, routines…) MLT

25. La mémoire du passé immédiat Mémoire à court terme

26. Boucle articulatoire Mémoire croquis visuo-spatiale Processeur central La mémoire de travail et ses 3 composantes

27. Le système phonologique dans le cerveau lobe pariétal inférieur : mémoire phonologique à court terme Aire de Broca: - programmation articulatoire - traitement syntaxique - récapitulation phonologique cortex temporal postérieur: discrimination phonétique

28. M F delay C H D L F MEMORY M F C H no delay B Rhymes with “D”? L Paulesu et al., 1996 RHYME

29. CONTROLS DYSLEXICS RHYME MEMORY Etude des composantes de la mémoire de travail phonologique (Paulesu et al., 1996)

31. Zones plus fortement activées dans la condition spatiale Zones plus fortement activées dans la condition d’identification Mémoire à court terme non verbale (d'après Ungerleider, 1996)

32. La boucle phonologique • stockage temporaire de l’information verbale • contient : • Un stock phonologique : réception directe de l’information verbale, stockée sous forme phonologique; maintien de brève durée (1.5 à 2 sec) • Un processus de récapitulation articulatoire (réintroduction de l’information dans le stock phonologique) : système d’autorépétition mentale permettant de retenir, rafraîchir l’information

33. Entrée Visuelle Entrée Auditive Analyse phonologique Code Visuel stock phonologique à court terme Recodage phonologique Boucle de récapitulation articulatoire Le système de la boucle phonologique

34. Effet de similarité phonologique • L’empan (rappel sériel immédiat) de mots ou lettres qui se ressemblent au plan phonologique est moins bon que le rappel de mots ou lettres qui diffèrent phonologiquement. • le stock phonologique se fonde essentiellement sur un code phonologique • plus la similarité entre items est grande, plus il est difficile de les distinguer et de les récupérer L’effet de similarité phonologique est un indice du fonctionnement normal du stock phonologique

35. Effet de longueur • le rappel sériel immédiat de mots est inversement relié à leur durée de prononciation • effet sous la dépendance du processus de récapitulation articulatoire • les mots longs prennent plus de temps pour être récapitulés que les mots courts • ce qui permet à la trace mnésique des mots précédents de s’effacer avant que ces mots puissent être réintroduits dans le stock phonologique (via la récapitulation articulatoire) L’existence d’un effet de longueur atteste du bon fonctionnement de la récapitulation articulatoire

36. Effet de suppression articulatoire • la répétition itérative d’un son non pertinent « bla-bla-bla-bla-bla-bla…….  » durant une tâche de rappel sériel immédiat altère la performance Le registre visuo-spatial • responsable du stockage à court terme de l’information visuo-spatiale • manipulation des images mentales • comprend une composante spatiale et une composante visuelle (Logie, 1986) L’ Administrateur Central • système attentionnel de contrôle • sélection des stratégies cognitives • coordination des informations de sources différentes • Planification et contrôle (procédures de gestion)

37. La mémoire à long terme Existence de sous-systèmes, indépendance fonctionnelle Modèle de Tulving (1972, 1983) : 3 systèmes • mémoire épisodique (incluant la mémoire autobiographique) : rétention des événements récents ou plus anciens en les reliant aux événements passés, expériences personnelles du sujet (de nature subjective et contextuelle)

38. Mémoire sémantique - répertoire des connaissances acquises de nature langagière, à un niveau tant phonologique que lexical ou conceptuel - contenu abstrait et rationnel - le rappel s’effectue à partir des codes lexical et grammatico-syntaxique de la langue - évocation des caractéristiques associatives et fonctionnelles des mots

39. Mémoire procédurale - requisequand le sujet doit exécuter un geste complexe lors d’une activité qui fait appel à des habiletés perceptivo-motrices et cognitives (faire du vélo, nager…) L’encodage, la consolidation et la récupération sont également évalués comme des fonctions indépendantes : Encodage :processus actif qui transforme les éléments d’information en traces mnésiques selon leurs caractéristiques (apprentissage incidentel et intentionnel) Consolidation : processus par lequel une trace mnésique est maintenue et passe de la MCT à la MLT Récupération : processus par lequel l’information contenue en MLT retourne en MCT pour devenir directement accessible

40. Le développement de la mémoire chez l’enfant • Piaget & Inhelder (1973) • Développement des habiletés motrices et perceptives précédant la fonction mnésique • Apparition de la mémoire au début du stade préopératoire, après 2 ans // capacité du jeune enfant à nommer un objet en son absence • cette acquisition nouvelle résulterait du passage de la mémoire procédurale à la mémoire sémantique (pensée symbolique)

41. Chapeau, château, cadeau ???? • Olson et Strauss (1984) Il existe des formes de catégorisation dès l’âge de 6 mois • Gathercole (1998) • MDT : système phonologique présent dès 2-3 ans (unité de stockage) • Boucle articulatoire : stratégie utilisée pas avant 7 ans Effacement rapide de l’information auditive Sensibilité aux effets de familiarité & de longueur entre les mots Banane Téléphone Balançoire- Chat, Clef +

42. Enfants présentant des troubles du langage • Efficience du système phonologique < capacités de compréhension & niveau d’intelligence non verbale • testés sur leur capacité de répétition phonologique de non mots, des enfants de 8 ans présentent un retard de 4 ans. Excellent marqueur de la dysphasie • dès 7 ans, mise en place progressive de la boucle articulatoire, qui servira de + en + à encoder du matériel non entendu • ce matériel profite d’un double encodage : phono + visuo-spatial Maximisation de l’empan

43. Utilisation maximale de l’administrateur central • Maturation des fonctions pré-frontalesd’autorégulation (préado et adolescence) Apprentissage à gérer le double traitement phonologique et visuo-spatial • Enfant capable de : • contrôler ses actions • planifier ses comportements en fonction du but visé • utiliser à bon escient toutes les stratégies de mémorisation pour mener à bien la tâche

44. La trace mnésique Comment sont stockés et organisés les souvenirs

45. Diverses modifications synaptiques liées à l’apprentissage

46. Témoin habituation à sensibilisation long terme à long terme L’aplysie : animal « vedette » de la mémoire

47. Fibres perforantes médiales Fibres perforantes latérales Gyrus dentatus Cellules hippocampiques Potentialisation à long terme (PLT) dans l’hippocampe : un train de stimulations rapprochées(tétanisation) entraîne une modification durable de l’activité électrique dans le circuit 30 60 90 120 Tps (mn)

48. « Rêver un souvenir » L’hippocampe rejoue le film des événements de la journée Rêve « projeté » dans le cortex frontal Les aires visuelles passent en revue ce qui a été vu pendant la journée Pendant le sommeil onirique, le cerveau rejoue les expériences récentes pour les imprimer plus profondément dans la mémoire

49. Mémoire et lobes frontaux • Indexation temporelle des souvenirs • Évaluation de la réalité et fausses reconnaissances • Qualité de l’encodage • Allocation de ressources attentionnelles • Rôle séparé des deux hémisphères

50. Test d’alternance retardée delayed alternation task