universite pierre et marie curie, paris vi - Td corrigé

UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE, PARIS VI
INSTITUT DE NEUROSCIENCE (IFR Pitié-Salpêtrière)
Année 2006


THESE

Pour obtenir le grade de

DOCTEUR DE L'UNIVERSITE PARIS VI
Discipline : Neurosciences

Présentée et soutenue par

Célia MORES--DIBO-COHEN

Le 11 décembre 2006


MEMOIRE SPATIALE CONTEXTUELLE ET SCHIZOPHRENIE


Directeur de thèse : M. Le Professeur Patrice BOYER
Co-Directeur de thèse : Michel DENIS, Directeur de recherche au CNRS

JURY

M. Le Professeur Patrice BOYER, PU Paris 7, IMHR, Ottawa, Canada (directeur
de thèse)
M. Le professeur Jean-François ALLILAIRE, PU-PH, Université Paris 6
(examinateur)
M. Le professeur Pierre THOMAS, PU-PH, Lille (rapporteur)
Mme Le Professeur Florence THIBAUT, PU-PH, Rouen (rapporteur)
M. Michel DENIS, Diecteur de recherche, CNRS, Université Paris XI (co-
directeur de thèse)








A ma mère,



A mon père (décédé le 23 octobre 2004),



[pic]


Yves Hayat, artiste niçois
REMERCIEMENTS



Je remercie le Professeur Roland Jouvent, Directeur de recherche, pour
l'accueil au sein de son unité UMR CNRS 7593 à l'hôpital de la Pitié-
Salpêtrière à Paris.

Je remercie mon directeur de thèse, le Professeur Patrice Boyer, un homme
admirable, pour ses nombreux conseils avisés, son expertise scientifique
dans les moments clefs de ce travail au long cour, et surtout d'avoir
confirmé mon intérêt et mon amour pour la recherche clinique.

Je remercie Michel Denis, pour son aide, ses nombreux conseils, sa
disponibilité.

Je remercie Marie-Paule Daniel, de son aide précieuse, de sa disponibilité,
de ses encouragements quotidiens.

Je remercie le Professeur Philippe Fossati pour son aide précieuse et ses
nombreux conseils.

Je remercie Luc Carité pour son aide précieuse pour le traitement
informatique et surtout sa patience, car ce n'était pas gagné !

Je remercie les Docteurs Andrei Radchencko, Guillaume Le Bastard pour leur
aide dans le recrutement des patients et pour leur soutien.

Je remercie les secrétaires du laboratoire Agnès, Astrid et Sophie pour
leur gentillesse, leur disponibilité et leur soutien quotidien.

Je remercie mes collègues et amis, Odile, Gwladys, Gilles....et j'en
passe ! Pour leur écoute, leur aide et leur disponibilité quotidienne.

Je tiens aussi à remercier Stéphanie Dubal pour son écoute, ses conseils et
sa gentillesse.

Je remercie tous les participants (sujets contrôles et patients
schizophrènes) qui sont à la base de ce travail.

Je remercie mes ami(e) s les plus proches, Titou, David, Phiphi, François,
Elo, Audrey, et les autres... pour m'avoir supporté (dans tous les sens du
terme) pendant toutes ces longues années d'études.

Je remercie avec une mention particulière ma mère pour son aide, son amour
et tout le reste...

Enfin je remercie tous ceux qui ont cru en moi pendant toutes ces années
...
Table des matières


ARGUMENT GENERAL 10


CHAPITRE I : SCHIZOPHRENIE, MEMOIRE ET HIPPOCAMPE 13


I.1 - LA MALADIE SCHIZOPHRENIQUE 13
I.1.1 - Points cliniques fondamentaux 13
I.1.1.1 - Diagnostic de la maladie 13
I.1.1.2 - Prévalence et âge de début 14
I.1.2 - Les facteurs de risques 14
I.1.3 - Hypothese neurodeveloppementale 15
I.1.3.1 - Eléments introductifs 15
I.1.3.2 - Données épidémiologiques 15
I.1.3.3 - Données cliniques 16
I.1.3.3.1 - Les anomalies neurologiques 16
I.1.3.3.2 - Anomalies cognitives et sociales 17
I.1.3.4 - Données neuro-anatomiques 17
I.1.3.4.1 - Volume cérébral et ventricules 17
I.1.3.4.2 - Zones corticales 18
I.1.3.4.3 - Zones temporales 18
I.1.3.4.3.1 - Lobe temporal médian 18
I.1.3.4.3.2 - Gyrus temporal supérieur 19
I.1.4 - Structure hippocampique 19
I.1.4.1 - Implication de l'hippocampe dans la schizophrénie 19
I.1.4.2 - Anomalies hippocampiques 20
I.1.4.2.1 - Macroscopiques 20
I.1.4.2.2 - Neurones et connexions synaptiques 21
I.1.4.2.3 - Les marqueurs neuronaux 22
I.1.4.2.4 - La transmission glutatamatergique 22
I.1.4.3 - Conséquences du stress sur l'hippocampe 25

I.2 - MEMOIRE ET HIPPOCAMPE 26
I.2.1 - La memoire a long terme 26
I.2.1.1 - Cas clinique : patient HM 26
I.2.1.2 - Implication et rôle de l'hippocampe dans la mémoire à long terme
27
I.2.1.3 - La mémoire déclarative 29
I.2.1.3.1 - Définitions 29
I.2.1.3.2 - Régions cérébrales impliquées dans la mémoire déclarative 30
I.2.1.3.3 - Mémoire épisodique 31
I.2.1.3.3.1 - Rappel d'un évènement spatio-temporel 31
I.2.1.3.3.2 - Facteurs externes influençant la mémoire épisodique 33
I.2.1.3.4 - La mémoire autobiographique 33
I.2.1.3.4.1 - Définition 33
I.2.1.3.4.2 - Régions cérébrales impliquées dans la mémoire
autobiographique 34
I.2.2 - Mecanisme moleculaire de la memoire 35
I.2.2.1 - Rôle de la neurogénèse 35
I.2.2.2 - Rôle de la LTP (long term potentiation) 36
I.2.2.3 - Les facteurs moléculaires 37
I.2.2.3.1 - BDNF 37
I.2.2.3.2 - Le facteur CREB 38
I.2.3 - Perturbations mnesiques dans la schizophrenie 40
I.2.3.1 - Attention, mémoire de travail et fonctions exécutives 40
I.2.3.2 - Perturbation de la mémoire de travail visuo-spatiale 40
I.2.3.3 - Perturbations de la mémoire épisodique 42
I.2.3.3.1 - Déficits d'encodage 42
I.2.3.3.2 - Déficits de reconnaissance et rappel 43
I.2.3.3.3 - Degré de conscience du rappel 44
I.2.3.3.4 - Les distorsions mnésiques 46
I.2.3.3.5 - Mémoires épisodiques verbale et visuelle 46
I.2.3.4 - Perturbations de la mémoire autobiographique 48
I.2.3.5 - Perturbations de la mémoire contextuelle ou « binding »
contextuel 50
I.2.3.6 - Perturbations de la capacité à faire des inférences 50
I.2.3.7 - Zones cérébrales impliquées dans les déficits des mémoires
épisodique et autobiographique 51
I.2.3.8 - Mémoire implicite versus mémoire explicite 52

I.3 - RESUME 53

CHAPITRE II : COGNITION SPATIALE, DE LA MEMOIRE SPATIALE A LA NAVIGATION
55


II.1 - MEMOIRE SPATIALE ET REPRESENTATIONS MENTALES 55
II.1.1 - Memoire spatiale 55
II.1.1.1 - Définitions 55
II.1.1.2 - Les théories de l'implication de l'hippocampe 55
II.1.1.3 - Implication du stress dans la mémoire spatiale 58
II.1.2 - Les representations mentales 61
II.1.2.1 - Eléments introductifs et définitions 61
II.1.2.2 - Traitement dynamique des informations spatiales 61
II.1.2.3 - Les cartes cognitives 63
II.1.2.4 - Les représentations allocentrées et égocentrées 64
II.1.2.5 - Les différents stades d'acquisition de l'information spatiale
65
II.1.2.6 - Différences hommes/femmes 66

II.2 - LA NAVIGATION OU COMMENT TROUVER SON CHEMIN (« WAYFINDING ») 68
II.2.1 - Introduction 68
II.2.2 - Decouverte de l'importance du role de l'hippocampe (expériences
princeps de Maguire) 69
II.2.3 - La memoire topographique 70
II.2.3.1 - Implication de la mémoire topographique dans la navigation 70
II.2.3.2 - Zones cérébrales impliquées dans la mémoire topographique 70
II.2.4 - Environnement reel et environnement virtuel 72
II.2.5 - Les zones cerebrales impliquees dans la navigation 73
II.2.5.1 - Rôle des différentes régions cérébrales 73
II.2.5.2 - Rôles particuliers de l'hippocampe et du parahippocampe 75
II.2.5.3 - Hippocampe droit et hippocampe gauche 75
II.2.6 - Conclusion 76
II.2.7 - Le wayfinding 77
II.2.7.1 - Définitions 77
II.2.7.2 - Différence wayfinding et route following 77
II.2.7.3 - Zones cérébrales impliquées 78
II.2.7.4 - Importance du wayfinding chez l'Homme 78
II.2.7.5 - Importance de la connaissance des repères 79
II.2.7.6 - Production d'itinéraires : aide à la navigation 81
II.2.7.6.1 - Définitions 81
II.2.7.6.2 - Processus cognitifs, contenu et structure d'une description
d'itinéraire 81
II.2.7.6.2.1 - Les études princeps 82
II.2.7.6.2.2 - Les recherches de M. Denis (1997) 84
II.2.8 - Conclusion 86

II.3 - RESUME 87

PROBLEMATIQUE 89

HYPOTHESES 89
OBJECTIFS 89
PROCEDURE EXPERIMENTALE 90

CHAPITRE III : METHODOLOGIES 93


III.1 - POPULATIONS D'ETUDE 93
III.1.1 - Type de population et nombre de sujets 93
III.1.2 - Données cliniques et appariements 94
III.1.2.1 - Appariement sur l'âge 94
III.1.2.2 - Appariement sur le niveau d'étude 95
III.1.2.3 - Effet sexe 96
III.1.2.4 - Traitement 96

III.2 - ENVIRONNEMENT 96

III.3 - TRAJET 97
III.3.1 - Principe 97
III.3.2 - Protocole 97
III.3.3 - Description du trajet 97
III.3.4 - Les contraintes 99

III.4 - DESCRIPTION VERBALE (Tâche 1) 100
III.4.1 - Principe 100
III.4.2 - Protocole 100
III.4.3 - Matériel 100
III.4.4 - Analyses des descriptions 100
III.4.5 - Exemples de données 102
III.4.5.1 - Descriptions verbales 102
III.4.5.2 - Standardisation des protocoles 103
III.4.6 - Variables étudiées 105
III.4.6.1 - Variables primaires 105
III.4.6.2 - Variables secondaires 106
III.4.6.3 - Autres variables 106
III.4.6.4 - Variable temps 106

III.5 - PLANS LIBRES (Tâche 2a) 107
III.5.1 - Principe 107
III.5.2 - Protocole 107
III.5.3 - Matériel 107
III.5.4 - Exemple de données 108
III.5.5 - Variables étudiées 110
III.5.5.1 - Variables primaires 110
III.5.5.2 - Variables secondaires 110
III.5.5.3 - Variable temps 110

III.6 - PLANS INDICES (Tâche 2b) 111
III.6.1 - Principe 111
III.6.2 - Protocole 112
III.6.3 - Matériel 112
III.6.4 - Exemple de données 113
III.6.5 - Variables étudiées 115
III.6.5.1 - Variables primaires 115
III.6.5.2 - Autres variables 115
III.6.5.3 - Variable temps 115

III.7 - TACHE DE RECONNAISSANCE SANS EFFET D'ORDRE (tâche 3) 115
III.7.1 - Choix