Functional specialisation of the medial temporal lobe and hippocampus : the representational approach

Spécialisation fonctionnelle du lobe temporal interne et de l'hippocampe : approche représentationnelle Le lobe temporal médian (MTL) est un ensemble de structures interconnectées situé sur la face médiale du lobe temporal, dont font partie l’hippocampe et le cortex perirhinal. De nombreux résultats ont remis en cause la vision proposant que ces régions constituent un module exclusivement dédié à la mémoire déclarative. Des modèles différents ont ainsi émergé, construits autour de la notion de représentation. De plus, une approche nommée représentationnelle-hiérarchique (RH) propose de décomposer les processus cognitifs en représentations et opérations. D’après ce modèle, la représentation est le facteur déterminant l’engagement d’une structure donnée du MTL dans un processus cognitif, indépendamment de l’opération. Le but de cette thèse était de tester les prédictions du modèle RH ; et d’explorer comment ses principes d’organisation fonctionnelle interagissent avec (1) l’axe long de l’hippocampe, et (2) la latéralisation hémisphérique.Nous avons d’abord exploré, dans deux études comportementales (N=66 et N=76), la façon dont le processus de remémoration peut être décomposé en une représentation et une opération au moyen d’un paradigme de reconstruction d’images à partir d’indices partiels. Nos résultats ont montré qu’il est possible d’isoler le pattern-completion de scènes et d’objets, mais que d’autres mécanismes cognitifs peuvent être confondus selon les instructions utilisées. Dans une étude en IRMf (N=51), nous avons ensuite répliqué le résultat montrant que l’hippocampe est spécifiquement engagé dans le pattern-completion de scènes, tandis que le cortex perirhinal était plus recruté par le traitement des objets. Nous avons également généralisé ce résultat à d’autres opérations (i.e., discrimination visuelle et familiarité), soutenant ainsi l’approche RH du MTL : l’engagement préférentiel de l’hippocampe et du cortex perirhinal pour les représentations de scènes et d’objets décontextualisés, respectivement, est indépendant de l’opération. De plus, nos résultats ont révélé que la spécialisation de l’hippocampe n’était pas équivalente entre ses segments postérieur et antérieur, ce qui soutient plutôt une spécialisation de l’axe long de l’hippocampe selon la résolution de la représentation traitée. Cela constitue une extension des principes du modèle RH au sein de l’hippocampe. Nous avons enfin cherché à déterminer si la spécialisation représentationnelle opérationnalisée via la manipulation de facteurs perceptifs présente une latéralisation hémisphérique. Pour cela, nous avons testé dans une tâche de discrimination visuelle des patients ayant bénéficié d’une chirurgie du MTL gauche ou droit dans le cadre d’une épilepsie pharmaco-résistante. Nous avons observé des déficits dépendant de la complexité perceptive du matériel en cas de lésion du MTL droit mais pas du MTL gauche. Dans l’ensemble, nos résultats sont en faveur de l’approche RH du MTL ; ils soulignent également la diversité des éléments qui caractérisent une représentation donnée, ouvrant ainsi des pistes pour de futures recherches.