Les fonctions exécutives

L’étude des FE a débuté il y a environ un siècle, grâce à l’observation de troubles comportementaux chez un patient nommé Phinéas Gage présentant une atteinte frontale (Damasio, 1995). Ce concept a évolué à travers le temps : les travaux effectués par Milner (1963) et Luria (1966) ont permis l’émergence du concept des FE. Les FE sont responsables des capacités mentales nécessaires à la formulation des objectifs, à la planification et à l’exécution efficace des plans (Lezak, 1982). Plus récemment, Rogan (2010) définit les fonctions exécutives comme recouvrant

« l’ensemble des fonctions nécessaires au contrôle et à la réalisation de tâches complexes nouvelles et non automatiques ». Elles permettent le bon déroulement de l’action allant de la planification jusqu’à la réalisation de la tâche (Hofmann, Schmeichel & Baddeley, 2012). Le plus fréquemment, elles sont réparties en deux catégories : une composante « froide » qui comporte la planification et le raisonnement ; une composante « chaude » qui correspond à la régulation des comportements orientés vers un but qui nécessite un contrôle volontaire de l’action (Fourneret & Des Portes, 2016).

Les FE sont dites « essentielles » pour acquérir une autonomie au quotidien et pour le développement et le maintien de relations sociales adaptées (Lezak, Howieson & Loring, 2004).

Les FE sont principalement localisées au niveau du cortex préfrontal (Van Der Linden & Seron, 2014). Cependant d’autres études neuroanatomiques ont prouvé que les FE sont intégrées dans un réseau beaucoup plus vaste (Stuss, 2011 ; Collette, Hogge, Salmon & Van Der Linden, 2006). Il existe une littérature très variée sur le sujet : cela a donné lieu à divers modèles théoriques (Stuss, 2006 ; Stuss, Binns, Murphy & Alexander 2002 ; Miyake, Friedman, Emerson, Witzki, Howerter &

Wager, 2000 ; Shallice & Burgess, 1998 ; Rabbitt, 1997 ; Shallice, 1982). Il est possible de fractionner le fonctionnement exécutif en plusieurs composantes (Miyake et al., 2000 ; Godefroy, Cabaret, Petit-Chenal, Pruvo & Rousseaux, 1999). Miyake et ses collaborateurs (2000) établissent trois processus exécutifs de bas niveaux : la mise à jour de l’information, la flexibilité mentale et l’inhibition. Selon Chevalere en 2014, les processus complexes sont les suivants : la planification, l’organisation et/ou la déduction de règles. Il nous semble important de préciser que les premiers modèles prônaient davantage le caractère unitaire des FE. A présent, nous pouvons voir que les modèles ont évolué afin de présenter des FE multidimensionnelles et complémentaires entres elles (Fourneret & Des Portes, 2016). Nous allons maintenant définir le processus de planification.

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 La planification

Comme nous l’avons vu précédemment, la planification est une fonction intégratrice des FE indispensable à la vie quotidienne : grâce à elle, nous pouvons programmer nos actions (Rogan, 2010). Elle peut être définie comme « l’agencement et l’ordonnancement temporel en terme de priorité des différentes étapes nécessaires à la mise en place de la stratégie. » (Deslandre, Lefebvre, Girard, Lemarchand & Mimouni, 2004). La planification peut être qualifiée de composante froide (Fourneret & Des Portes, 2016). Il a été prouvé que cette dernière commence à se développer dans l’enfance et se complexifie progressivement au fil des années (Fourneret & Des Portes, 2016).

La planification est un concept qui n’est pas sans importance. Nous pouvons nous référer à des modèles comme Norman et Shallice (1980) où la planification est impliquée dans l’élaboration des schémas, du gestionnaire de conflit et du SAS (Système Attentionnel Superviseur).

Ce concept est aussi présent dans le modèle de Grafman (1989, 1999). Il utilise les termes suivants : les unités de connaissance de management (MKUs). Ces unités se trouvant au niveau du lobe frontal interviennent dans la planification de l’action, la régulation des comportements sociaux et la gestion des connaissances. Ces MKUs sont composés d’une série d’événements, d’objectifs et lorsque ces derniers se regroupent cela forme des schémas.

Après avoir défini les concepts clés de notre étude : TDE et FE (plus particulièrement la planification), nous allons nous intéresser au(x) lien(s) éventuel(s) entre ces deux composantes.

3. Les liens entre fonctions exécutives et la théorie de l’esprit 3.1 Une indépendance entre théorie de l’esprit et fonctions exécutives

Selon certaines études de cas, nous pouvons constater des différences de résultats entre les performances à des tâches de TDE et des tâches évaluant le fonctionnement exécutif. En d’autres termes, ces résultats montrent une indépendance entre ces deux processus (Bird, Castelli, Malik,

Illustration 2 : Modèle de Norman et Shallice (1980)

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Frith & Hussain, 2004 ; Fine, Lumsden & Blair, 2001 ; Tager-Flusberg, Sullivan & Boshart, 1997).

Afin de comprendre au mieux cette distinction, nous allons développer chacune des études précédemment citées.

L’étude de Tager-Fluberg, Sullivan et al. (1997) a été menée chez 14 enfants ayant un syndrome de Prader-Willi (maladie génétique rare entraînant un risque d’obésité morbide, des difficultés d’apprentissage et comportementale) et chez 10 enfants atteints du syndrome de Williams (maladie génétique rare provoquant un dysfonctionnement dans le développement moteur et mental). Les tâches exécutives évaluaient essentiellement le contrôle inhibiteur et la manipulation mentale (i.e. la mémoire de travail). Des tâches de fausses croyances ont été utilisées pour évaluer les capacités de TDE. Les résultats montrent un échec aux tâches exécutives mais une réussite pour celles évaluant la TDE. La conclusion de cette étude est la suivante : les FE ne sont pas une partie intégrante de la TDE. Leurs difficultés exécutives n’entravent pas la réussite aux tâches de TDE.

En 2001, Fine et al. ont montré chez une personne ayant une lésion de l’amygdale, des capacités exécutives (tests d’inhibition, d’intentionnalité, tests de mémoire exécutive) efficientes alors que diverses tâches de TDE (fausse croyance, compréhension de blagues, compréhension de la parole non littérale/métaphore etc.) sont déficitaires.

Enfin, il en est de même pour l’étude de Bird, Castelli, Malik, Frith et Husain(2004) : le patient GT a subi une forme rare d’AVC-infarctus de l’artère cérébrale antérieure bilatérale. Il ne présente pas de déficit de TDE alors que l’évaluation des ergothérapeutes objective un syndrome dysexécutif majeur (mémoire, planification, initiation et confabulation). L’altération de la planification a été testée grâce à l’échelle de la BADS (Behavioural Assessment of the dysexecutive Syndrome). Les auteurs ont utilisé plusieurs tâches de TDE dont une qui nécessitait d’organiser dans l’ordre des séquences d’images prédéterminée (Baron-Cohen, Leslie & Frith, 1986). En d’autres termes, le déficit de planification (test du zoo dans la BADS) n’empêche pas le patient de réussir la tâche nécessitant d’organiser dans l’ordre les séquences d’images de l’histoire (TDE). La charge exécutive (i.e la planification) de cette tâche n’empêche pas à GT de réussir. Ces résultats mettent donc en évidence qu’un déficit de planification n’empêche pas d’avoir des performances satisfaisantes aux tâches de TDE.

Ainsi, les conclusions de ces études montrent une indépendance entre les deux processus. Plus précisément, les sujets ayant des problèmes exécutifs peuvent réussir les tâches de TDE et

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inversement. Cependant, le consensus n’est pourtant pas établi puisque d’autres recherches prouvent le contraire.

3.2 Une dépendance entre théorie de l’esprit et fonctions exécutives

La TDE n’est pas une composante unique. Elle présuppose l’intégration d’autres fonctions exécutives de bas et de haut niveau pour le traitement des diverses informations (Moreau &

Champagne-Lavau, 2014).

Chez l’adulte, une étude effectuée par German et Hehman (2006) a montré une relation entre les performances de TDE et les performances dans les tâches évaluant les FE (les auteurs ont augmenté la demande de capacité exécutive des tâches de TDE).

Un article reprend les conclusions de 24 études effectuées sur des patients atteints de pathologies neurologiques acquises, montrant que ces deux processus sont soit touchés, soit préservés, quelle que soit l’étiologie de leur maladie ou bien la zone de la lésion. Dans cette méta-analyse, ils n’ont pas réussi à mettre en évidence des sous processus exécutifs (déplacement, mise à jour, inhibition) responsables de la TDE. (Aboulafia-Brakha, Christe, Martory & Annoni, 2011).

La proposition théorique de Samson (2012) émet un postulat : la TDE est multimodale c'est-à-dire qu’elle a besoin de certaines fonctions cognitives pour pouvoir être efficiente. Afin d’avoir une TDE opérante, le modèle postule la nécessité de quatre processus : l’inhibition, l’orientation de son attention, la représentation mentale temporaire du schéma d’action et l’utilisation des savoirs sémantiques. Ce schéma laisse à penser que la TDE et les FE sont liées. En revanche, il est à noter que ce modèle n’évoque aucunement les processus de planification.

Illustration 3 : Modèle illustrant les composantes de bases impliquées dans la TDE (Samson, 2012)

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Hughes et Russell en 1993, quant à eux, ont postulé auprès d’une population autistique que le développement des FE permettait une efficience de la TDE. Ces auteurs pensent que les tâches de TDE incluent des capacités exécutives. Ils expliquent que les tâches de TDE exigent d’effectuer un plan en plusieurs étapes pour pouvoir comprendre la situation : premièrement, il faut se référer à l’emplacement initial de l’objet, attirer le personnage à cet endroit et obtenir un but au niveau d’un autre emplacement.

En 2007, une étude effectuée chez 30 enfants atteints d’autisme et 40 sujets contrôles, montre des corrélations entre les résultats aux tâches de TDE (fausses croyances) et les tâches exécutives évaluant la planification (Tour de Londres, la tâche Mazes), la flexibilité mentale et l’inhibition (Pellicano, 2007).

D’autres auteurs considèrent que la TDE repose sur la déduction logique qui servirait aussi lors de tâches exécutives (Leslie, Friedman & German, 2004).

Plus récemment, une étude a été effectuée prouvant un lien plus précis entre TDE et planification dans la schizophrénie (pathologie psychiatrique) mais il est précisé que le design de la tâche peut provoquer un déficit de TDE qui n’en est pas un (Brüne, Schaub, Juckel, & Langdon, 2011). Dans cette étude, le fonctionnement exécutif a été évalué par le WCST (Wisconsin Card Sorting Test) évaluant la flexibilité mentale. Pour évaluer la planification, le test de cartographie du zoo a été utilisé. Concernant la TDE, une tâche non verbale de séquençage d’images à été utilisée (TOM-PST) et une tâche plus complexe d’attribution d’état mental. Les résultats ont montré que l’attribution de l’état mental (tâche non verbale) a été significativement expliquée par la planification exécutive.

La plupart des études montre que l’inhibition et la flexibilité mentale sont les principaux processus exécutifs en jeu dans la TDE (Samson, Apperly, Kathirgamnathan & Humphreys, 2005 ; Champagne-Lavau, 2002) mais grâce aux études précédemment décrites nous voyons qu’il est possible que ce ne soient pas les seuls processus impliqués : en effet, selon certains auteurs les autres processus exécutifs qui interviendraient dans la TDE sont moins clairs et difficiles à mettre en lien (Moreau & Champagne-Lavau, 2014).

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Afin de faire la transition, il est intéressant d’évoquer l’étude de Sandoz, Démonet & Fossard (2014) montrant un lien entre FE (inhibition et capacités de raisonnement) et TDE chez des patients atteints de la MA. En revanche, la planification n’est pas évoquée.

4. La maladie d’Alzheimer : un lien éventuel entre un trouble de planification et de théorie de l’esprit ?

Selon les classifications internationales, telles que le DSM-V (2013), la maladie d’Alzheimer est caractérisée par un trouble cognitif léger (au stade initial) ou majeur (au stade final) qui s’illustre par une altération progressive de la mémoire (APA, 2013). C’est une maladie corticale se caractérisant par une dégradation des fonctions cognitives (Adam & Colette, 2007). Au fil du temps, les symptômes cognitifs et comportementaux vont s’accentuer. La Haute Autorité de Santé (2011) considère cette pathologie comme « neurodégénérative d’évolution progressive ». Nous pouvons considérer cette pathologie comme un problème de santé publique puisqu’elle concerne plus de 60 % des pathologies neurodégénératives (OMS & ADI, 2012).

Cette maladie débute par l’accumulation de plaques séniles autour des neurones et une agrégation anormale de protéine Tau provoquant une dégénérescence neurofibrillaire et une atrophie cérébrale progressant au fil de l’évolution de la pathologie. Au stade final, nous pouvons observer à l’imagerie une atrophie-sous-corticale. Il existe de nombreux facteurs de risques (âge, sexe, antécédents familiaux de démence ou de traumatisme crânien, niveau socioculturel etc.). Il est à noter que l’origine de la maladie est encore méconnue. (Gil, 2014).

Les troubles de la mémoire sont prédominants dans la maladie d’Alzheimer. Des auteurs suggèrent que les troubles suivants les difficultés de mémoire sont les altérations exécutives (Perry

& Hodges, 1999). Aux difficultés cognitifs, s’ajoutent par la suite, les troubles du comportement : David, en 2014, explique que les troubles psychologiques et comportementaux se majorent en fonction de l’avancée de la maladie, ce qui accentue la perte de l’indépendance. Gregory et Hogdes (1996) observent chez les patients atteints de cette pathologie, un manque d’implication dans les relations sociales et un raisonnement non opérant dans la perspective de l’autre.

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4.1 La maladie d’Alzheimer et la théorie de l’esprit

Des études ont mis en évidence des déficits de TDE présents chez les sujets atteints de cette pathologie bien qu’il soit important de noter que ces résultats sont hétérogènes (Fernandez-Duque, Baird & Black, 2009 ; Zaitchik, Koff, Brownell, Winner & Albert, 2006 ; Gregory et al., 2002).

Dans l’étude de Fernandez-Duque et al. (2009), des tâches de fausses croyances ont été exploitées pour évaluer la TDE. Les patients atteints de MA ont un déficit de TDE de second d’ordre. En revanche, ils réalisent parfaitement les tâches impliquant la TDE de premier ordre.

Zaitchik et al. (2006) ont comparé 20 patients atteints de la MA du stade léger à modéré et 20 sujets sains. Les patients sont âgés de 69 à 94 ans. Cette étude comprend une tâche de TDE faisant l’interface entre l’apparence et la réalité d’un objet, une tâche de fausse croyance comportant une boîte avec un contenu, une tâche de fausse croyance sous forme de récit et d’illustrations. De plus, les auteurs ont choisi d’utiliser le MMS, une figure à copier et le test des similitudes (test présent dans la WAIS IV). Les résultats ont montré une préservation de la TDE de premier ordre, en revanche la TDE de second ordre est encore une fois altérée. Les deux premières tâches de TDE sont efficientes alors que la troisième ait échouée. Les auteurs expliquent cet échec en termes de déficits cognitifs. Pour eux, les difficultés sont davantage liées à la mémoire et à la capacité de conceptualiser. De plus, ils ont démontré que les tâches altérées sont généralement des tâches de TDE comportant des textes longs. Cette conclusion apporte un biais aux tâches de TDE utilisées aujourd’hui. Gregory et al (2002) mettent en évidence les mêmes conclusions pour les patients atteints de cette maladie. Seules les tâches nécessitant une activation importante de la mémoire de travail sont altérées (c'est-à-dire celles de second ordre). Les altérations observées aux différentes tâches sont dites échouées en raison d’un déficit cognitif global.

En neuro-imagerie, des travaux réalisés par Laisney, Bon, Guiziou (2013) ont montré que les lésions cérébrales de la MA touchent des régions corticales impliquées dans la TDE : cortex préfrontal, cortex préfrontal ventro médian, le cortex cingulaire postérieur et la jonction temporale.

Les données neuroanatomiques renforcent les conclusions des études précédentes : la TDE est atteinte dans la MA. Ainsi, ces résultats suggèrent que la TDE est perturbée au cours de cette pathologie. De plus, c’est une des premières études qui constate une altération de la TDE cognitive de premier ordre. Ces auteurs ont montré une altération dans toutes les tâches de TDE. Les performances déficitaires aux tâches de TDE affectives seraient essentiellement dues à des problèmes au niveau de la mémoire à court terme. En d’autres termes, l’échec serait en partie lié à

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la sévérité de la maladie. En revanche, Gilles (2015), a montré un échec aussi bien en TDE cognitive qu’affective chez des patients se trouvant au stade léger de la MA.

Ainsi, les déficits de TDE sont présents chez les patients atteints de MA mais les résultats sont dichotomiques. Les résultats comportent des biais importants : les tâches actuellement utilisées peuvent comporter une charge considérable de mémoire de travail ou de capacités langagières (Sandoz, Démonet & Fossard, 2014).

4.2 La maladie d’Alzheimer et la planification

Les patients atteints de cette pathologie ont aussi des déficits des FE (Guichart-Gomez &

Hahn, 2016 ; Swanberg, Tractenberg, Mohs, Thal & Cummings, 2004 ; Perry & Hodges, 1999) et notamment une altération de la planification (Rainville, Lepage, Gauthier, Kergoat & Belleville, 2012 ; Bherer, Belleville & Hudon, 2004 ; Rainville, Amieva, Lafont, Dartigues, Orgogozo, Fabrigoule, 2002).

Une étude a été menée auprès de 17 patients atteints de la MA à un stade précoce et modéré et chez 17 personnes contrôles. Les deux groupes sont appariés selon l’âge et le sexe. L’objectif est d’évaluer leur capacité de planification. La tour de Londres a été administrée aux différents sujets.

Les résultats ont montré que les patients atteints de la MA présentaient des performances déficitaires par rapport aux sujets contrôles (Rainville, Amieva, Dartigues, Orgogozo & Fabrigoule, 2002). Il s’avère que ce trouble est présent chez la majorité des patients présentant un MCI (mild cognitive impairment) (Rainville, Lepage, Gauthier, Kergoat & Belleville, 2012).

Lors d’une épreuve dite « écologique », notamment en utilisant le test du zoo (test intégré dans la BADS), les patients atteints de cette pathologie sont significativement moins performants en terme de temps, de score et d’erreurs que les sujets contrôles (Allain et al., 2007). Autrement dit, la MA entraînerait des difficultés lors de la planification, l’organisation et l’enchaînement des diverses tâches ainsi qu’une difficulté à raisonner sur les divers éléments abstraits (Auriacombe &

Orgogozo, 2004).

Ainsi, la planification semble être un concept peu étudié dans la littérature et pourtant ce trouble semble apparaître de manière précoce dans ce type de maladie neurodégénérative.

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4.3 Le lien entre théorie de l’esprit et planification dans cette pathologie

A notre connaissance, aucune étude spécifiant un lien potentiel entre planification et TDE dans la MA n’a été réalisée. Aboulafia-Brakha et al. (2011) reprennent les conclusions de 24 études effectuées sur des patients atteints de pathologies neurologiques acquises, montrant que ces deux processus sont soit touchés soit préservés quelle que soit l’étiologie de leur maladie ou bien la zone de la lésion. Dans cette méta-analyse, les chercheurs n’ont pas mis en évidence les sous processus exécutifs (déplacement, mise à jour, inhibition) comme responsables de la TDE. En revanche, cela suggère qu’une personne atteinte de la MA par exemple (pathologie neurologique acquise) aura probablement un déficit de TDE et de planification ou bien une préservation des deux processus.

Dans cette étude, les auteurs recommandent aux futures recherches de spécifier les aspects exécutifs en lien avec la TDE.

Sandoz, Démonet & Fossard (2014) mettent en lumière un lien entre FE (inhibition et capacités de raisonnement) et TDE chez des patients atteints de la MA mais ils n’évoquent pas la planification. Les études intègrent peu l’aspect de planification pourtant il a été prouvé que l’échec au niveau d’une tâche d’attribution de l’état mental (Brunet, Sarfarti, Hardy-Bayle, 2003) peut être significativement expliqué par un déficit de planification exécutive (Brüne, Schaub, Juckel, &

Langdon, 2011).

Aussi, d’autres études démontrent que la planification peut être en lien avec la TDE (Hughes &

Russell, 1993 ; Pellicano, 2007). Selon ces dernières, si le sujet présente un déficit de planification, sa performance en TDE sera affectée par ce déficit puisque les tâches utilisées actuellement font appel à cette composante. Le design de la tâche pourrait alors avoir un impact sur les résultats obtenus par les sujets.

Par conséquent, une interrogation s’impose à nous : si les tâches font appel à la composante

« planification », ces épreuves évaluent-elles vraiment la TDE ?

A présent, il est admis dans la littérature que les tâches de théorie de l’esprit sont critiquables en

A présent, il est admis dans la littérature que les tâches de théorie de l’esprit sont critiquables en