Cadre théorique et problématique

 

Introduction générale à compléter....

Les fonctions motrices représentent un aspect essentiel pour les organismes vivants du monde animal. ... Elles mettent en jeu de nombreuses régions de notre système nerveux.

 

 

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L'article que nous présentons ici porte sur l'étude de l'implication précise de deux régions corticales dans l'initiation du mouvement et le contrôle des comportements dirigés vers un but. Ces deux structures sont :

• L'aire motrice pré-supplémentaire (pre-SMA)

• L'aire motrice du cortex cingulaire antérieur (CMAr)

Elles sont localisées au niveau de la paroi médiane des hémisphères cérébraux et plus précisément au niveau du gyrus frontal supérieur pour la pre-SMA.

 

 

Les concepts généraux : 

Que savons-nous de l'initiation du mouvement ?

Via cette étude, nous abordons les mouvements ou volontaires ou intentionnels.

"Ils impliquent une planification de l'action avec motivation, intention et décision. Ils sont soit déclenchés par un stimulus (ou indice) externe (externally driven), [...] soit spontanés ou auto-initiés (internally driven)."

Comme nous allons le voir, la distinction entre ces deux contextes de génération du mouvement est très importante pour la constitution du protocole mis en œuvre dans cette étude.

cf article "imaging volition"

L'exécution d'un mouvement comprend différentes étapes que nous pouvons décrire :

 

Que savons-nous de l'aire motrice pré-supplémentaire ? 

Selon Bioulac et al, les neurones de cette régions sont réactifs à des stimuli visuels même s'ils ne possèdent que rarement des champs récepteurs somesthésiques. Ainsi, expérimentalement, on observe une activation importante quand l'animal effectue des mouvements de préhension sous contrôle visuel. En effet, on retrouve des neurones de "saisie potentielle" (graspable) dans la pre-SMA, qui ont la particularité de s'activer lors de la présentation d'un objet que l'animal peut potentiellement saisir.

-> Projection directe sur la moelle épinière

Que savons-nous de l'aire motrice du cortex cingulaire antérieur ?

Le cortex cingulaire antérieur (CCA) entretien des relations étroites avec le cortex préfontral dorsolatéral (CPFDL) : "On admet habituellement que le CPFDL traite et maintient on-line l'information nécessaire au choix d'une réponse alors que le CCA facilite et contrôle la réalisation de l'action".

 

Le CCA reçoit des afférences des noyaux limbiques du thalamus et du tronc cérébral, en lien avec les aspects motivationnels et émotionnels du comportement. L'intégration de telles informations en fait un acteur majeur des processus décisionnels et de la planification de l'action.

-> projection au niveau des cortex prémoteurs, moteurs et la moelle épinière

La littérature décrit le CCA comme jouant un rôle dans les processus de détections d'erreurs, présents dans le schéma de la planification (succès/erreur).

De plus, un lien entre le système de la récompense (donc processus motivationnels) et la planification a pu être démontré chez le primate subhumain.

Cf cortex préfrontal dorsolatéral (CPFDL) (aires 46, 45, 9 et 10)

Problématique :

De nombreuses études ont démontré l'implication de la pre-SMA et de la CMAr dans le contrôle des mouvements volontaires, mais une zone d'ombre réside sur leurs rôles précis et leurs interactions fonctionnelles. En effet, elles présentent de grandes similitudes anatomo-fonctionnelles, ce qui complique leur analyse chez l'Homme : en électroencéphalographie classique, il reste difficile de discriminer l'origine précise des signaux électrophysiologiques, ce qui est problématique pour déterminer les implications neuronales précises.

De plus, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) échoue aussi à différencier leur activité temporellement très proche.

(-> est-ce qu'on aborde le fait que la variabilité du temps de réaction chez le sujet rend difficile l'analyse chez l'H ?)

C'est pour cela que les chercheurs se sont tournés vers des études comportementales chez des primates non humains - afin de contourner ces limitations techniques - et en enregistrant l'activité électrophysiologique des deux régions séparément dans deux situations différentes.

-> Développement du protocole. 

Le protocole expérimental :

, les chercheurs avons développé un protocole expérimental qui consiste à manipuler l'ambiguïté de l'information visuelle pour induire le doute et ainsi contrôler le comportement. Cette approche nous permet d'étudier les activités neuronales liées, premièrement, à une décision perceptive, deuxièmement, au doute ou à la confiance (Check or Go !) concernant cette première décision, et enfin, de séparer l'implication de la pré-SMA et de la CMAr.

 

Hypothèses :

D'après la littérature sur le sujet, les chercheurs ont émis plusieurs hypothèses concernant l'implication de ces deux structures dans l'initiation du mouvement :

1. Il existe une organisation hiérarchique alternative de la pré-SMA et la CMAr

2. La pré-SMA ou la CMAr a un rôle prédominant

3. La pré-SMA et la CMAr sont impliqués de la même manière

 

Variables dépendantes : 

- L'activité neuronale de la pré-SMA et de la CMAr 

- Choix du sujet à chaque étape de l'expérience

Variables indépendantes : 

- Signal lumineux : 3 niveaux d’ambiguïté

- Statut : disponible / indisponible

 

Actions initiées par des facteurs internes = induction du doute

Actions initiées par des facteurs externes = perceptifs (ici visuels)