Cerveau et psychologie
Olivier Houdé
Bernard Mazoyer
Nathalie Tzourio-Mazoyer
Presses Universitaires de France
Introduction - La naissance d'une nouvelle discipline : l'imagerie cérébrale fonctionnelle, par Olivier Houdé, Bernard Mazoyer et Nathalie Tzourio-Mazoyer1
Cérébro-centrisme et cardio-centrisme : de l'Antiquité à la Renaissance3
Dualisme et matérialisme : de la Renaissance au XIXe siècle7
Naissance et développement du réductionnisme en neurosciences10
L'approche anatomo-clinique ou « neuropsychologie » : du XVIIIe siècle à l'époque actuelle11
Neurophysiologie animale et psychophysiologie15
La psychologie : une résurgence du dualisme au XXe siècle ?16
L'avènement des méthodes d'imagerie cérébrale fonctionnelle à la fin du XXe siècle20
Psychologie cognitive et imagerie cérébrale fonctionnelle : la nouvelle alliance23
Présentation de l'ouvrage25
Première partie
Précis d'anatomie du cerveau humain
Introduction - De l'intérêt d'un précis d'anatomie du cerveau humain, par Laurent Petit et Nathalie Tzourio-Mazoyer31
1 - L'architecture microscopique du cerveau, par Laurent Petit et Fabrice Crivello37
Les neurones38
Les cellules gliales44
L'établissement des cartes corticales47
La cytoarchitectonie numérisée tridimensionnelle53
2 - L'architecture macroscopique corticale : la parcellisation lobaire, par Nathalie Tzourio-Mazoyer57
Description générale du cerveau et de son évolution57
Le développement ontogénétique du cerveau59
Les conventions topographiques pour l'anatomie descriptive cérébrale62
La description lobaire du manteau cortical : lobes frontal, temporal, pariétal, occipital et limbique65
Le lobe de l'insula73
La substance blanche sous-corticale76
3 - L'anatomie corticale du lobe frontal, par Nathalie Tzourio-Mazoyer81
La face externe du lobe frontal82
La face inférieure du lobe frontal86
La face interne du lobe frontal88
4 - L'anatomie corticale du lobe pariétal, par Laurent Petit91
La face externe du lobe pariétal91
La face interne du lobe pariétal98
5 - L'anatomie corticale du lobe occipital, par Nathalie Tzourio-Mazoyer101
La face externe du lobe occipital102
La face interne du lobe occipital104
6 - L'anatomie corticale du lobe temporal, par Nathalie Tzourio-Mazoyer109
La face externe du lobe temporal109
La face interne et inférieure du lobe temporal116
7 - L'anatomie des noyaux gris centraux, par Laurent Petit125
Les ganglions de la base126
Le thalamus131
8 - L'anatomie du cervelet, par Dimitri Papathanassiou137
L'organisation générale du cervelet138
L'histologie du cervelet142
L'anatomie descriptive du cervelet143
Les connexions du cervelet151
Le rôle du cervelet dans les fonctions cognitives153
9 - L'anatomie corticale probabiliste, par Nathalie Tzourio-Mazoyer et Fabrice Crivello159
L'approche descriptive de la variabilité anatomique160
L'approche probabiliste de la variabilité anatomique162
Les relations entre l'anatomie macroscopique et l'anatomie microscopique173
Les méthodes de labellisation anatomique dans l'espace stéréotaxique178
Deuxième partie
Bases théoriques, méthodologiques et techniques, de l'imagerie cérébrale anatomique, et fonctionnelle
1 - La neuro-imagerie cognitive : bases neurophysiologiques, par Bernard Mazoyer et Marc Joliot187
Architecture cérébrale et éléments de neurophysiologie188
Les bases moléculaires et cellulaires des activités cognitives192
Du signal neurophysiologique à l'image fonctionnelle197
Les caractéristiques et la classification des techniques d'imagerie cérébrale fonctionnelle201
Vers une neuro-imagerie cognitive multimodale203
2 - L'imagerie par résonance magnétique (IRM), par Bernard Mazoyer207
L'aimantation208
La résonance210
La relaxation212
La mesure de la composante transverse de l'aimantation (Mxy) : écho de spin et écho de gradient214
Le principe de l'imagerie en IRM : utilisation de gradients du champ Bo218
Deux exemples de séquences d'acquisition IRM utilisées en imagerie des fonctions cognitives222
Annexe - Introduction aux images numériques et à leur manipulation226
3 - L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), par Bernard Mazoyer231
Les bases neurophysiologiques du signal en IRMf232
La formation et les propriétés des images en IRMf-BOLD237
La mise en oeuvre d'un protocole d'IRMf EPI-BOLD244
L'analyse des données en IRMf247
L'IRMf et les autres méthodes d'imagerie de la cognition251
Les apports spécifiques de l'IRMf à la neuro-imagerie cognitive254
4 - La tomographie d'émission de positons (TEP), par Bernard Mazoyer257
Les bases physiques de la TEP258
L'imagerie des activités cognitives en TEP par la méthode de l'eau marquée à l'oxygène-15266
L'imagerie de la neurotransmission en TEP275
5 - L'électro- et la magnéto-encéphalographie (EEG et MEG), par Marc Joliot283
Les bases physiologiques du signal électromagnétique284
Les appareillages EEG et MEG289
Les potentiels et les champs évoqués295
Les signaux oscillatoires et la synchronisation302
La localisation des générateurs305
6 - L'intégration multimodale, par Marc Joliot317
L'influence de l'environnement320
La formation des images321
La séquence d'acquisition et le traitement330
L'expérience avec analyse indépendante331
La reconstruction des cartes spatio-temporelles avec contraintes hémodynamiques336
7 - L'imagerie cérébrale fonctionnelle et la neuropsychologie, par Mauro Pesenti343
La neuropsychologie humaine344
La neuropsychologie et la neuro-imagerie fonctionnelle355
Vers une intégration ?364
Troisième partie
Le cerveau en action : imagerie anatomique et fonctionnelle des activités cognitives
Introduction - Une nouvelle approche des fonctions cognitives, par Olivier Houdé, Emmanuel Mellet, Nathalie Tzourio-Mazoyer et Bernard Mazoyer373
1 - L'attention et la mémoire de travail visuo-spatiales, par Laurent Petit et Laure Zago377
Les bases neurales de l'attention visuo-spatiale378
Les bases neurales de la mémoire de travail visuo-spatiale391
Les bases neurales communes de l'attention et de la mémoire de travail visuo-spatiales401
2 - La perception et l'imagerie mentale visuelles, par Emmanuel Mellet403
De la rétine au cortex visuel primaire403
L'organisation fonctionnelle corticale405
Reconnaissance et traitement des objets et des visages411
L'imagerie mentale visuelle419
3 - La production et la compréhension du langage, par Olivier Etard et Nathalie Tzourio-Mazoyer437
La dissociation entre production et compréhension : un héritage du XIXe siècle438
La localisation et le rôle fonctionnel des aires du langage : apports de l'imagerie cérébrale fonctionnelle445
Les réseaux du langage et les épicentres458
4 - La spécialisation hémisphérique pour le langage, par Goulven Josse et Nathalie Tzourio-Mazoyer469
Les études cliniques472
Les asymétries anatomiques478
Les apports de l'imagerie cérébrale fonctionnelle484
La recherche de liens entre les asymétries anatomiques et fonctionnelles491
5 - La lecture de mots, par Gaël Jobard499
La lecture et la perception visuelle500
Le modèle de la double voie d'accès au mot500
La lecture de mots par la voie directe : apports de l'imagerie cérébrale fonctionnelle505
La lecture de mots par la voie indirecte : apports de l'imagerie cérébrale fonctionnelle512
6 - Les activités numériques, par Laure Zago et Mauro Pesenti521
Le traitement de la magnitude numérique et le cortex pariétal524
La récupération de faits arithmétiques et les régions périsylviennes gauches du langage527
Le calcul mental et les aires de la mémoire de travail verbale ou visuo-spatiale534
Synthèse des résultats542
7 - Le raisonnement logique, par Olivier Houdé547
Les bases cérébrales du raisonnement déductif551
Les bases cérébrales des erreurs de raisonnement déductif et de l'accès aux réponses logiques564
8 - La conscience, par Bernard Mazoyer583
Les théories de la conscience583
Qu'est-ce que la conscience ?586
Les bases neurales des états de vigilance et d'altération de la conscience588
Les bases neurales d'un état de « pensée consciente pure » : le repos592
Conclusion - L'imagerie cérébrale fonctionnelle : apports, limites et perspectives, par Bernard Mazoyer605