TP4 –LA RECONNAISSANCE VISUELLE DES MOTS ET LA PLASTICITE CEREBRALE Mise en situation et recherche a mener La perception visuelle est élaborée par le cerveau. Les messages nerveux sensitifs émis par la rétine, arrivent dans le cortex occipital au niveau de l’aire visuelle primaire mais cela ne suffit pas à assurer la perception visuelle. On a en effet pu montrer qu’au moins 5 autres aires cérébrales secondaires -nommées de V1 à V5- doivent être fonctionnelles pour permettre la perception des couleurs des formes et du mouvement des objets observés. De façon générale les tâches complexes nécessitent la collaboration de plusieurs aires cérébrales. On s’intéressera à une tâche complexe précise : la reconnaissance visuelle des mots. On cherche à montrer que la lecture des mots, repose sur l’activité de plusieurs aires cérébrales et en particulier sur une zone cérébrale, impliquée dans la reconnaissance des mots, la VWFA. On montrera également comment l’apprentissage permet de modifier cette organisation initiale du cerveau (= plasticité cérébrale). Ressources Doc.1-La technique d’IRM (imagerie par résonance magnétiques) Doc.2-Cas d’un patient (F) atteint d’alexie pure Doc.4-Données complémentaires sur le patient F Le patient a suivi une rééducation d'une durée de 1 an après l'AVC. Afin d’évaluer l’effet de cette rééducation, on enregistre, à l’aide d’IRM, l’activité cérébrale du patient F au cours de stimulations alphabétique pour les comparer aux enregistrements obtenus chez des individus normaux dans les mêmes conditions de stimulation (lecture de mots, chaines de consonnes…), deux tâches différentes sont présentés afin d'évaluer l'activité cérébrale de différentes zones. Le patient a subi un AVC qui a été révélé par les données cliniques suivantes: Données cliniques - Perte des champs visuels, nasal et temporal droits. - difficultés de lecture: taux d'erreur élevé pour la lecture des mots, ralentissement de la lecture, d’autant plus important que les mots sont longs. - à l'IRM : mise en évidence de lésions (doc.3). Témoins Patient F Données comportementales -L’imagerie par résonnance magnétique, permet Le patient présente vis à vis de la lecture, les caractéristiques d’obtenir des images anatomiques très précises du suivantes: cerveau –IRM anatomiques-. 1- des activités normales: la production orale, la compréhension Ces images permettent en particulier de repérer des du langage, le fait de nommer des images, écrire sous la dictée, lésions cérébrales comme les tumeurs et les AVC identifier des mots épelés. (accident vasculaire cérébral, hémorragie qui entraîne la 2- des activités modifiées: - la lecture de mots simples est un peu erronée mais surtout très lésion des neurones où elle a lieu). lente (2547 sec contre 539 sec), et en particulier lorsque les mots -Par ailleurs le débit du sang oxygéné augmente sont longs. Contrairement à un individu standard. lorsqu‘une partie du cerveau s’active et la technique Doc.3 IRM anatomique du d’IRM permer de localiser ces régions cérébrales en patient F activité. Les images obtenues –IRM fonctionnellesChez le patient F atteint tâche1 tâche2 tâche1 tâche2 permettent donc de savoir quelle(s) partie(s) du cerveau d’alexie, on peut identifier sur les différentes coupes est(sont) mobilisée(s) lors de différentes tâches . Matériel : réalisées par examen IRM, Cette technique a permis de mettre en évidence une -Logiciel EduAnatomist, logiciel de lecture d’IRM la zone affectée par l'AVC, spécialisation des différentes zones corticales du - IRM d’individus témoins lisant des chaînes de mots elle est repérée en rose. cerveau. Etape 1 : Concevoir une stratégie pour atteindre l’objectif 1-Proposer une stratégie pour répondre à la problématique (oral) Etapes 2, 3,4 mettre en œuvre le protocole propose, présenter les résultats pour les communiquer, répondre a la problématique 2- Utiliser Eduanatomist pour localiser la VWFA 3- Pour présenter vos résultats, faire une capture d’écran, l’insérer dans un fichier Word (odt) 4-Rédiger une synthèse argumentée incluant vos observations et les documents proposés pour répondre à la double problématique de l’activité. PROTOCOLE D’UTILISATION D’EduAnatomist I-LOCALISATION DE LA ZONE IMPLIQUEE DANS LA RECONNAISSANCE DES MOTS : LA VWFA Utiliser les fonctionnalités du logiciel (fiche technique EduAnatomist), pour repérer sur l’IRM une zone activée susceptible d’être la VWFA : Cliquer soit sur pour ouvrir Les IRM hors ligne, depuis votre bureau (rechercher dans le dossier Neuropeda. plus téléchargé par ailleurs) ou cliquer sur si vous disposez d’une connexion internet. Repérer l’image anatomique du sujet 13251, IRMsujet13251anat. Coup de pouce : -Recherche par mots clés : taper uniquement le numéro du fichier recherché. -Un clic gauche sur le fichier permet d’afficher des indications dans la fenêtre « descriptions » en bas de la fenêtre de recherche, y rechercher les réglages de l’image « sous EduAnatomist : seuil inférieur à …et seuil supérieur à … ».  Charger ensuite l’image anatomique « ouvrir » en bas de fenêtre, lui appliquer les réglages indiqués.  Puis charger ensuite l’image fonctionnelle IRMsujet13251fonc__rvwfa (effectuée pendant lecture de chaines de lettres -un mélange de vrais mots et de chaînes de consonnes). Régler le seuil de l’IRM : seuil inférieur à 75, seuil inférieur à 100. Les deux images se superposent. Utiliser les curseurs à droite des plans, pour déplacer dans chaque plan de coupe axiale, sagittale, coronale. Utiliser la cible rouge pour obtenir la zone recherchée dans tous les plans en même temps II- MISE EN EVIDENCE D’UN PHENOMENE DE PLASTICITE CEREBRALE, SUITE A L'AVC DANS LE CAS DU PATIENT F, ATTEINT D'ALEXIE PURE Comparer les zones activées lors de la lecture après un an de rééducation, chez le patient (hémisphère droit et gauche) puis entre le patient et les témoins, pour conclure.