Cartographie des réseaux cognitifs sociaux et de leurs altérations chez les patients épileptiques (SocrAlt)

La cognition sociale fait référence à la capacité de comprendre les comportements et les émotions des autres et d'adapter son propre comportement en fonction du contexte social. Il s'agit d'une fonction cognitive de haut niveau, qui nécessite plusieurs processus : identifier certaines informations comme porteuses d'une signification sociale (telles que les émotions ou les expressions faciales), décoder ces informations, déduire l'état émotionnel de son interlocuteur à partir de ces informations et utiliser ces informations. et ces inférences pour adapter son propre comportement.

Les déficits de la cognition sociale se retrouvent dans de nombreuses maladies neurologiques (démence lobaire frontotemporale, épilepsie…) ou psychiatriques (schizophrénie, troubles du spectre autistique…) et entraînent une dégradation importante de la qualité de vie des patients, et entravent leur intégration dans la société. Cependant, les altérations cérébrales et les mécanismes physiopathologiques conduisant à ces déficiences sont encore mal connus.

Les aires cérébrales au service de la cognition sociale ont été étudiées ces dernières années, mais une vision globale de ce réseau fait défaut. En effet, la plupart des études se sont concentrées sur un aspect particulier de la cognition sociale, comme, par exemple, la reconnaissance des émotions faciales. Les principales aires corticales et faisceaux de substance blanche impliqués dans les étapes successives de la cognition sociale sont résumées par la suite.

1. Bases neurologiques de la perception des stimuli sociaux Les stimuli sociaux dans la vie quotidienne sont principalement en modalité visuelle, et deuxièmement en modalité auditive. La majorité des études existantes se sont donc concentrées sur les stimuli sociaux visuels.

   La toute première étape du traitement d'un stimulus social visuel est son identification, et différentes aires corticales sont consacrées à la reconnaissance d'un stimulus spécifiquement émis par un autre être humain. Certaines zones ont démontré une grande spécificité pour la reconnaissance du visage humain : la zone de la face occipitale (OFA) dans le gyrus occipital inférieur et la zone de la face fusiforme (FFA) dans le gyrus fusiforme. De même, certaines aires sont consacrées à la reconnaissance des corps humains : l'aire des corps extrastriés dans le cortex occipito-temporal latéral, et l'aire des corps fusiformes dans le gyrus fusiforme.

   Une autre zone corticale impliquée précocement dans l'interaction humaine est la partie postérieure du sillon temporal supérieur (pSTS). La partie postérieure du lobe temporal latéral et supérieur est une aire spécialisée dans la perception du mouvement, et certaines de ses parties ne réagissent qu'au mouvement des objets inanimés (Areas MT/V5), alors que le pSTS réagit spécifiquement à la perception d'un mouvement effectué par un être vivant biologique, en particulier un autre être humain. Des études électrophysiologiques ont confirmé que les neurones de cette zone réagissent spécifiquement à l'observation des mouvements effectués par d'autres sujets humains, alors qu'ils ne sont pas activés lors de mouvements auto-produits, n'agissant donc pas comme des neurones miroirs.

   Une fois qu'un stimulus est identifié comme étant émis par un autre humain, et donc porteur d'une signification sociale, d'autres domaines effectueront le traitement des informations spécifiques à la société. L'amygdale est un élément clé de cette prochaine étape et a été associée à la reconnaissance des émotions faciales et au jugement de fiabilité. Les lésions de l'amygdale étaient associées à un déficit de reconnaissance émotionnelle entraînant une altération des interactions sociales.

   Les principaux faisceaux de substance blanche impliqués dans ces capacités sont le faisceau longitudinal inférieur et le faisceau fronto-occipital inférieur, reliant le cortex occipital aux cortex temporal et frontal. Le développement de ces voies était corrélé à la reconnaissance faciale chez des sujets sains et leurs altérations ont été trouvées chez des sujets atteints de prosopagnosie développementale.

2. Base neurologique de la compréhension des interactions sociales À partir de ces stimuli, un sujet doit alors interpréter le comportement d'une autre personne et en déduire ses émotions, ses croyances et ses objectifs. La théorie de l'esprit fait référence à la capacité de déduire l'état mental d'un autre sujet, et a été récemment divisée en théorie de l'esprit "froide" (ou "cognitive"), qui désigne la capacité de déduire la pensée d'un autre sujet, et "chaude" (ou « empathique ») théorie de l'esprit, qui désigne la capacité à déduire ses émotions. Cette dernière capacité est proche, mais distincte, de l'empathie, qui est la capacité de partager et de vivre l'état affectif d'un autre sujet.

   La théorie de l'esprit a été liée à un réseau cérébral appelé réseau mentalisant, impliquant la jonction temporo-pariétale, le cortex cingulum postérieur, le précuneus médial et les pôles temporaux. D'autre part, les bases neurales de l'empathie reposent sur un réseau miroir spécifique aux émotions : de nombreuses études d'IRM fonctionnelles ont démontré une activation similaire des aires corticales lors de l'expérience d'une émotion et de l'observation d'une autre personne. Ceci a été trouvé pour diverses émotions, telles que : la douleur, y compris la douleur sociale telle que la souffrance vécue en situation d'exclusion sociale (insula antérieure et cortex cingulum antérieur), le dégoût (insula antérieur), ou le regret (cortex cingulum antérieur et cortex orbitofrontal). cortex).

   Les connexions entre ces zones dépendent principalement du faisceau longitudinal supérieur. Les mesures morphologiques de ce faisceau ont été associées à des performances de reconnaissance des émotions et d'empathie. D'autres faisceaux impliqués dans l'empathie et la théorie de l'esprit sont le faisceau unciforme, le cingulum et le faisceau arqué.

3. Déficit de la cognition sociale chez les patients épileptiques Le déficit de la cognition sociale associé à l'épilepsie est décrit depuis le début du XXe siècle. En effet, la littérature psychiatrique de cette période utilise le terme « personnalité épileptique » pour désigner une combinaison de symptômes cognitifs chez les patients épileptiques, en période intercritique, incluant des troubles sociaux (tels que l'égocentrisme et la perte d'empathie). Alors que cette représentation stéréotypée s'est avérée erronée par la suite, des études récentes réalisées au cours des dernières décennies, grâce aux progrès de la neuropsychologie et de la neuroimagerie, ont démontré la présence de troubles de la cognition sociale chez les patients épileptiques.

   La plupart de ces études ont été réalisées chez des patients atteints d'épilepsie du lobe temporal médial (MTLE). Diverses études ont démontré la théorie de l'altération de l'esprit, à la fois dans ses composants de base et plus complexes, chez les patients atteints de MTLE. Ces patients présentaient également un déficit de reconnaissance des émotions faciales.

   Un déficit de la cognition sociale a également été trouvé dans d'autres syndromes épileptiques. Les patients atteints d'épilepsie frontale focale présentaient ainsi une théorie de l'altération de l'esprit, similaire aux patients atteints de MTLE, ainsi qu'une altération de la reconnaissance des émotions faciales, une diminution de l'empathie et une altération de la prise de décision dans le contexte social. Les patients atteints d'épilepsie généralisée idiopathique ont également démontré une altération de la cognition sociale, telle que la théorie de l'altération de l'esprit chez les patients atteints d'épilepsie myoclonique juvénile.

   Cependant, les mécanismes de ces altérations restent mal connus. Comme les déficiences de la cognition sociale se retrouvent dans divers types d'épilepsie, on suppose que ces déficiences ne sont pas dues à la lésion cérébrale causale (en particulier dans l'épilepsie généralisée idiopathique, où il n'y a précisément pas de lésion), mais peuvent être dues à une altération de la réseau cognitif social, secondaire aux crises. L'âge d'apparition pourrait également être un facteur important : la MTLE et l'épilepsie généralisée idiopathique débutent classiquement à l'adolescence, tandis que le réseau cognitif social, l'un des derniers réseaux cérébraux à mûrir, n'est pas encore complètement défini. Les crises pourraient donc perturber sa maturation, tout en n'ayant aucun effet sur les autres réseaux cérébraux qui ont déjà atteint leur configuration adulte finale.

4. Objectifs Afin d'étudier les mécanismes de l'altération de la cognition sociale chez les patients épileptiques, nous réaliserons un atlas complet de la cognition sociale structurelle et fonctionnelle chez 20 patients atteints d'épilepsie temporale médiale résistante aux médicaments. Ces patients seront inclus parmi les patients en évaluation préopératoire à l'hôpital de la Pitié-Salpêtrière.

Dans le cadre de leur bilan préopératoire, les patients bénéficieront d'un bilan neuropsychologique complet, comprenant un bilan neuropsychologique spécifiquement dédié et validé en français (Batteries de Cognition Sociale BCS).

Un premier protocole de neuroimagerie sera réalisé, comprenant une acquisition structurelle et une acquisition fonctionnelle. L'acquisition structurale, réalisée sur une IRM 3T, comprendra une séquence anatomique T1, une Imagerie de Diffusion Haute Résolution Angulaire HARDI pour évaluer la morphologie et les caractéristiques macrostructurales des faisceaux longs et courts de matière blanche impliqués dans la cognition sociale, et une IRM quantitative et Diffusion Hybride Imagerie HYDI pour évaluer leur microstructure. L'acquisition fonctionnelle, réalisée sur une IRM 7T ultra haut champ, comprendra une acquisition à l'état de repos et une acquisition d'activation lors de tâches spécifiques de cognition sociale.

L'analyse conjointe de la connectivité structurelle et fonctionnelle permettra à l'équipe de chercheurs d'évaluer les altérations des réseaux de cognition sociale chez les patients épileptiques.

Un second bilan post-opératoire sera réalisé un an après l'intervention. Les patients auront ensuite une évaluation clinique, comprenant un nouveau bilan neuropsychologique, et le même protocole de neuroimagerie, afin d'évaluer la réorganisation du réseau cognitif social à un an post-opératoire, et un an après la rémission de l'épilepsie.