Introduction. A la suite du modèle d’Aggleton et Brown (1999) des substrats neuronaux des processus de mémoire de reconnaissance, Aggleton et al. (2011) proposent un continuum de structures allant du complexe Noyau antérieur (NA)/tractus mamillothalamique (TMT) impliqué dans la recollection, au noyau dorsomédian (DM) impliqué dans la familiarité, en passant par les noyaux intralaminaires et ceux de la midline. L’implication du complexe NA/TMT dans la recollection, processus de récupération d’un item avec des détails contextuels, a été mis en évidence par plusieurs études dont les conclusions, bien que souvent limitées méthodologiquement (petits effectifs, localisation approximative des lésions), indiquent une altération des deux processus avec la recollection plus sévèrement altérée que la familiarité (Kishiyama et al., 2005, Cipolotti et al., 2008). Le rôle du DM dans la mémoire de reconnaissance est quant à lui incertain. Les résultats sont controversés, les uns rejetant toute implication du DM dans la mémoire de reconnaissance, les autres au contraire montrant un rôle dans la recollection (Van der Werf, Zoppelt et al., 2003, Edelstyn, 2012, Pergola et al., 2012). Aggleton et al. (2011) proposent que la connectivité du DM indirecte (entre le DM et les noyaux intralaminaires, eux-mêmes faiblement connectés au subiculum) et directe (le DM partage de denses connexions avec le cortex préfrontal) lui procure un rôle secondaire dans la recollection.
L’objectif de cette étude était de mieux comprendre et de tenter d’expliquer un éventuel lien de causalité entre recollection altérée et lésion du DM à la lumière de la connectivité fonctionnelle.
Méthode. Nous avons recruté des patients présentant un premier infarctus thalamique unilatéral gauche, indépendamment de la plainte cognitive et un groupe de sujets contrôle. Les participants ont réalisé des tests standards de mémoire verbale (RLRI 16) et visuelle (DMS 48), trois tâches expérimentales de mémoire de reconnaissance (les tâches expérimentales évaluent la recollection et la familiarité selon trois méthodes d’estimation
151 complémentaires et convergentes ; pour les détails de ces tâches, se reporter à au deuxième article présenté dans cette thèse), un examen neurologique clinique et un examen d’IRM 3D morphologique (T1 et Flair) et fonctionnelle (resting state fMRI). Tous les examens eurent lieu dans les mêmes locaux et dans le même ordre. Les lésions, toutes situées dans le territoire paramédian du thalamus (DM, TMT, noyaux intralaminaires et ventro-latéraux) avaient été préalablement manuellement segmentées et automatiquement automatisées grâce à la version de Krauth et al. (2010) de l’atlas de Morel (2007). Le détail de la méthode de quantification et de localisation des lésions sont décrits dans l’étude 1. Les images de resting state fMRI ont été analysées selon une méthode modèle-dépendante dite « seed-to- voxels » à l’aide du logiciel Conn version 13 (Whitfield-Gabrieli et Nieto-Castanon, 2012). Les trois seeds segmentées en référence aux regroupements de noyaux thalamiques opérés par Krauth et al. (2010) comptent i\ le masque de la partie antéro-mésiale du thalamus gauche auquel on a soustrait la superposition des lésions des 12 patients (AML-lésion gauche), ii\ le masque de la partie antéro-mésiale du thalamus droit indemne (AML droit) iii\ le masque de la partie postérieure du thalamus gauche indemne de toute lésion, iv\ le masque de la partie postérieure du thalamus droit indemne. La connectivité entre ces seeds et le reste des voxels du cerveau a été explorée par des coefficients r de Pearson, z-normalisés par un test de Fisher. Les coefficients r normalisés ont ensuite été corrélés aux performances mnésiques en utilisant le test Rho de Spearman.
Résultats. Nous avons apparié un à un en âge et en niveau d’études 12 sujets contrôles aux 12 patients avec une lésion thalamique médiane gauche inclus. Les performances en mémoire verbale étaient altérées alors qu’elles étaient normales en mémoire visuelle. Les performances aux tâches de reconnaissance montrent une recollection altérée chez les patients alors que la familiarité est systématiquement préservée. Les résultats de l’analyse de connectivité fonctionnelle ont montré une différence de connectivité entre patients et contrôles entre la partie AML-lésion gauche et 4 clusters correspondant selon l’atlas AAL au gyrus frontal inférieur gauche, au cortex cingulaire antérieur gauche et droit, au cortex sensori-moteur associatif gauche. Une différence de corrélation a été également retrouvée entre le thalamus postérieur gauche et le cortex préfrontal antérieur gauche. Toutes ces différences vont dans le sens d’une disconnexion (corrélation inférieure chez les patients par
152 rapport aux sujets contrôles). Aucune différence de corrélation entre les thalamus AML droit et postérieur droit n’a été retrouvée entre patients et contrôles. De plus, une corrélation significative a été retrouvée entre la connectivité fonctionnelle (r) de chaque cluster significatif et la seule recollection.
Discussion. La discussion présentée dans ce manuscript de thèse est en cours de développement. Les résultats présentés ici montrent une disconnexion thalamo-corticale chez des patients ayant présenté un infarctus dans la partie médiane du thalamus, et plus précisément dans les noyaux DM, intralaminaires, ventrolatéraux et interrompant le TMT pour une partie d’entre eux. Le gyrus frontal inférieur gauche, le cortex cingulaire antérieur gauche et droit et le cortex somato-sensoriel associatif gauche sont concernés par cette disconnexion. La disconnexion de ce dernier avec le DM est probablement due à la perte de neurones somato-sensoriels normalement nombreux dans le DM (Klingner et al., 2013). En outre on observe une corrélation significative entre la connectivité fonctionnelle reliant le thalamus antéro-mésial à chacun de ces clusters et l’indice de recollection exclusivement. Aggleton et al. (2011) font l’hypothèse d’une disconnexion thalamo-corticale suite à une lésion du thalamus qui affecterait indirectement la mémoire de reconnaissance. Deux hypothèses pourraient expliquer cette relation. Selon la première, la disconnexion entre le DM et les régions préfrontales et cingulaires antérieures reflèterait une interruption du réseau dédié aux capacités d’auto-projection dans le temps et l’espace nécessaire à la recollection (Buckner et Carroll, 2007, Klein et al., 2013). Une seconde hypothèse concerne davantage des fonctions de contrôle cognitif associé au PFC ventrolatéral et à l’ACC. Par ailleurs, la disconnexion entre le thalamus postérieur gauche, indemne de toute lésion et le cortex préfrontal antérieur gauche reflète peut-être un phénomène de plasticité fonctionnelle intra-thalamique (Kaas et Ebner, 1998).
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