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Quelles sont les fonctions du cerveau ?

Nous pourrions dire que la fonction du cerveau, comme partie du Système Nerveux Central, est celle de réguler la majorité des fonctions du corps et de l'esprit. Ceci inclut depuis les fonctions vitales comme respirer ou le rythme cardiaque, en passant par les fonctions les plus basiques comme dormir, avoir faim ou l'instinct sexuel, jusqu'aux fonctions supérieures comme penser, se souvenir ou parler.

Dans les parties du cerveau, on analyse comment les fonctions vitales les plus élémentaires sont mesurées par les structures cérébrales les plus anciennes, c'est-à-dire celles situées dans le cerveau (bulbe spinal, protubérance, cervelet) et le cerveau moyen. D'autre part, les fonctions cérébrales supérieures comme le raisonnement, la mémoire et l'attention sont contrôlées par les hémisphères cérébraux et les lobes qui font partie du cortex. Une stimulation correcte peut aider à améliorer l'état des différentes capacités cognitives (Finisguerra et al., 2019).

Comment définir les fonctions cognitives ?

Les fonctions cognitives sont les processus mentaux qui nous permettent de recevoir, sélectionner, stocker, transformer, élaborer et récupérer les informations que nous recevons de l'extérieur. Ceci nous permet de comprendre et d'être en contact avec le monde qui nous entoure.

Au cours de la journée, nous utilisons toutes nos fonctions cérébrales continuellement. Vous avez envie de vous préparer un bon petit-déjeuner ? Vous voulez lire un livre ? Vous conduisez ? Vous avez une longue discussion avec vos amis ? T

Quelles sont les fonctions cognitives ?

Très souvent lorsque nous parlons de fonctions cognitives supérieures, nous faisons référence aux habiletés cognitives dont nous avons besoin pour comprendre et interagir dans le monde. Même si parfois nous les étudions comme si elles étaient séparées, nous devons être conscients que les fonctions cognitives sont rattachées les unes aux autres et que parfois elles se chevauchent. Voyons à présent quelles sont les fonctions cognitives principales :

L'ATTENTION : L'attention est un processus mental très complexe qui ne peut être réduit à une simple définition, une structure anatomique concrète et ne peut être évalué avec un unique test car il englobe plusieurs processus différents. Pour simplifier, nous pouvons dire que l'attention est la fonction cognitive avec laquelle nous sélectionnons parmi les stimuli qui atteignent le cerveau simultanément, tant externes (odeurs, sons, images...) qu'internes (pensées, émotions...), ceux qui sont utiles et appropriés pour effectuer une activité motrice ou mentale. Il s'agit essentiellement d'un ensemble de processus dont la complexité varie et qui nous permettent d'exécuter correctement le reste des fonctions cognitives. Selon le modèle hiérarchique de Sohlberg et Mateer (Sohlberg & Mateer, 1987 ; Sohlberg & Mateer, 1989), il existe différents types d'attention, classés en fonction de leur complexité :

ATTENTION FOCALISÉE : C'est le fait d'être alerte. La capacité pour répondre à une stimulation.

L'ATTENTION SOUTENUE : Il s'agit de la capacité à maintenir son attention sur quelque chose ou quelqu'un durant au moins 3 minutes. C'est ce que nous appellons plus communément la "concentration". Lorsque nous lisons un livre, nous sommes concentrés.

L'ATTENTION SÉLECTIVE : C'est la capacité qui nous permet de maintenir notre attention sur une tâche tout en ignorant les distractions qui nous entourent, comme les bruits de fond. L'attention selective nous permet de lire un livre alors que vous entendez de la musique ou la machine à laver en bruit de fond.

L'ATTENTION ALTERNÉE : C'est la flexibilité mentale qui nous permet de changer de centre d'attention d'une tâche à une autre facilement. Par exemple, lorsque nous lisons et que tout d'un coup, nous entendons notre chanson préférée, nous pouvons arrêter de lire, chanter ou écouter la chanson et ensuite reprendre rapidement la lecture de notre livre où nous nous étions arrêtés.

L'ATTENTION PARTAGÉE : C'est la capacité de répondre à plus d'une chose à la fois, c'est-à-dire, prêter attention à plusieurs choses à la fois. Par exemple, quand nous parlons avec un ami dans un bar et que nous écrivons un whatsapp à quelqu'un d'autre ou encore quand nous parlons au téléphone (que nous regardons la télé, nous écoutons de la musique...) tout en cuisinant.

Il n'y a pas une seule structure anatomique responsable de l'attention, mais plusieurs circuits qui sont impliqués dans ces processus. Selon le modèle de Posner et Petersen (Posner & Petersen, 1990), on distingue trois systèmes attentionnels :

La Formation réticulaire : C'est l'état de conscience qui optimise le traitement des informations sensorielles que arrivent au cortex cérébral. Elle est formée du système réticulaire, le thalamus, le système limbique, les ganglions de base et du cortex frontal.

Le système attentionnel postérieur : C'est celui qui permet d'orienter et de localiser les stimuli visuels. Il est associé à la perception, l'attention visuospatiale, le traitement de nouvelles informations... Les principales structures associées se trouvent dans le cortex pariétal postérieur, le el pulvinar latéral, l'hippocampe et le cortex cingulaire antérieur.

Le système attentionnel antérieur: C'est celui qui permet de diriger l'attention sur quelque chose. Il ajuste et contrôle les zones qui permettent d'effectuer des tâches cognitives complexes. Le cortex cingulaire antérieur, le cortex préfrontal dorsolatéral, le cortex orbitofrontal, l'aire motrice supplémentaire et l'aire tegmentale ventrale font partie de ce système.

LA MÉMOIRE : La mémoire est un processus très complexe qui permet de coder, stocker et récuperer une information. Pour ce faire, nous avons besoin que le système attentionnel opère correctement. Si nous ne prêtons pas attention à l'information, nous ne pourrons pas la coder et encore moins la stocker pour ensuite la récupérer. Nous pouvons la classer la mémoire selon deux critères :

1- CRITÈRE TEMPOREL:

Mémoire à court-terme:

- Mémoire immédiate

- Mémoire Opérative ou de travail : Système de stockage passif à court-terme qui nous permet de travailler avec l'information. Par exemple, lorsque nous essayons de mémoriser un numéro de téléphone avant de le noter sur un papier.

Mémoire à long-terme

2 - DOMAINES SUR LESQUELS OPÈRE LA MÉMOIRE :

La mémoire déclarative (ou mémoire explicite) : fait référence aux souvenirs que nous pouvons évoquer consciemment.

- Épisodique : C'est la mémoire autobiographique qui nous permet de nous souvenir de notre propre passé. Par exemple, où suis-je partie en vacances l'année dernière ? Quand est-ce que j'ai terminé mes études ? Quand est-ce que je me suis mariée ?

- Sémantique : Cette mémoire fait référence à ce que nous avons appris et nos connaissances générales sur le monde : Quelle est la capitale de la France ? Qu'est-ce qu'une racine carrée ?

Pour ce type de mémoire sont impliquées les structures du lobe temporal médian et le diencéphale.

La mémoire non déclarative (ou mémoire implicite) : Elle fait référence aux souvenirs inconscients ainsi qu'à certaines habiletés ou compétences comme par exemple faire du vélo ou du roller. Pour ce faire, interviennent des structure du néo-cortex, de l'amigdale (quand il s'agit d'émotions) et du cervelet.

Nous devons également savoir que les zones de stockage des informations se trouvent dans les lobes temporaux et que les composants les plus stratégiques sont rattachés aux lobes frontaux.

LES FONCTIONS EXÉCUTIVES : Ce sont les fonctions cognitives les plus complexes. La majorité des définitions des fonctions exécutives en reviennent au contrôle de la cognition et à la régulation des pensées et de la conduite à travers plusieurs processus reliés entre eux. Elles comprennent un ensemble d'habiletés complexes comme la direction de l'attention, la planification, la programmation, la régulation et la vérification de la conduite intentionnelle. Elle se trouvent dans le lobe frontal du cerveau. Selon Lezack, ces fonctions peuvent se rassembler en une série de composants :

1- Formulation des objectifs :

- Motivation

- Conscience de soi-même

- Manière de percevoir notre relation avec le monde

2 - Planification des phases et des stratégies pour atteindre nos objectifs :

- Capacité d'abstraction

- Flexibilité cognitive, c'est-à-dire la capacité d'avoir des pensées alternatives.

- Capacité à évaluer les différentes possibilités et à choisir une d'entre elles pour organiser l'activité

3- Habiletés impliquées dans l'exécution d'une activité :

- Capacité pour commencer, maintenir et séquencer des activités de manière ordonée et intégrée

4- Aptitudes pour mener à bien des activités de façon efficace :

- Contrôle du temps

- Utilisation du feedback

- Autorégulation de la conduite

Nous les utilisons au quotidien, par exemple, lorsque nous partons en vacances et devons planifier un voyage : le choix du lieu de vacances, de combien de temps disposons-nous et que pouvons-nous faire ? Quel chemin nous convient le plus ? Quel type de transport allons-nous utiliser pour nous déplacer d'un endroit à un autre ? Lorsque nous cuisinons, nous utilisons également nos habiletés exécutives pour arriver à notre but : depuis le choix des aliments et ustensiles que nous allons utiliser pour cuisiner au contrôle de plusieurs poêles et casseroles à la fois, calculer le temps de cuisson, suivre les étapes de la recette dans l'ordre.

LE LANGAGE : Le langage est un système de communication symbolique qui se manifeste, chez les humains, à travers les langues. Le langage n'est pas seulement important pour que nous nous communiquions entre nous, il structure également notre pensée interne. Pour le traitement du langage, interviennent différentes aires cérébrales, lesquelles agissent de manière intégrées à travers plusieurs systèmes fonctionnels qui impliquent, surtout, l'hémisphère gauche. Nous pourrions parler de 2 aires corticales qui sont chargées de l'expression et de la réception du langage, principalement dans l'hémisphère gauche :

1- ZONE D'EXPRESSION DU LANGAGE : Elle inclut différentes zones du cortex cérébral

- Aire pré-frontal : Elle est associée aux processus de motivation du langage. C'est là que commence la communication autant verbale qu'écrite (elle est rattachée aux fonctions exécutives)

- L'aire de Broca : est située dans le lobe frontal gauche et est reliée à la parole et au traitement du langage parlé.

- Le cortex moteur primaire : Il est chargé des mouvements pour prononcer les mots et ceux chargés de guider l'écriture.

2- ZONE DE RECEPTION DU LANGAGE : Inclut :

- Lobe Occipital : Il permet l'identification d'images linguistiques.

- Lobe pariétal : Il est chargé d'intégrer les informations visuelles et auditives.

- Lobe temporal gauche : Il est chargé des processus de synthèse vocale et de la compréhension. Il est composé de : Le gyrus de Heschl (aire auditive primaire. Il reçoit les sons pour les coder dans l'aire multimodale) y L'aire de Wernicke (elle est reliée à la compréhension du langage. Elle donne une signification aux sons perçus).

Pour un bon fonctionnemet du langage, les aires corticales ne suffisent pas, en effet, nous avons besoin que ces aires s'interconnectent aux autres structures subcorticalses comme le faisceau arqué (qui connecte l'aire de Broca à celle de Wernicke), le thalamus (essentiel pour la régulation du langage puisqu'il connecte les zones de compréhension à celles d'expression), le noyau pulvinar et géniculés, les ganglions de base et le cervelet (qui interviennent au niveau de la fluidité du langage, du rythme de parole et du ton de la voix), etc...

LES FONCTIONS VISUO-PERCEPTIVES ET VISUO-SPATIALES : Les fonctions visuo-perceptives sont celles qui nous permettent de reconnaître et discriminer les informations. Elles nous aident à interpréter, attribuer et à associer ce que nous voyons à des catégories d'ores et déjà connues et l'intégrer à nos connaissances. Un bon fonctionnement de ces fonctions nous permet, par exemple, de reconnaître les membres de notre familles et nos amis ou encore de savoir si un objet est une brosse à cheveux, des clés ou un chapeau...

Les fonctions visuo-spatiales sont utiliser pour analyser, comprendre et contrôler l'espace dans lequel nous vivons (que ce soit en deux ou trois dimensions). Ces fonctions incluent des processus comme la navigation mentale, la perception de distance et profondeur, la construction visuo-spatiale, la rotation mentale. Des tâches comme étudier une carte, s'orienter dans une ville mais aussi d'autres comme deviner à quelle distance se trouve la voiture si nous traversons au feu rouge ou encore marcher sans nous cogner sur les choses qui nous entourent.

Si pour le langage l'hémisphère dominant était le gauche, pour les fonctions impliquant la perception, l'hémisphère dominant est le droit. L'analyse spatiale, reconnaître des visages, des cartes ou des objets, le traitement musical, les mimiques et la gestuelle du visage ainsi que les activités motrices qui ne demandent pas de contrôle verbal sont régulés, de manière prédominante, par les lobes occipitaux et pariétaux de l'hémisphère droit et ses connexions avec le reste du cerveau.

Quelles sont les fonctions cognitives ?

Pourquoi utilisons-nous les fonctions cérébrales ?

Au cours de la journée, nous utilisons toutes nos fonctions cérébrales continuellement, nous effectuons des milliers de tâches physiques qui requièrent des millions de calculs mentaux des différentes parties du cerveau. Ici, nous vous montrerons comment vous combinez de multiples manières vos habiletés cognitives et fonctions cérébrales dans votre vie quotidienne :

Referencias: Finisguerra, A. Borgatti, R., Urgesi, C. (2019). Non-invasive Brain Stimulation for the Rehabilitation of Children and Adolescents With Neurodevelopmental Disorders: A systematic Review. Front Psychol. vol. 10 (135). • Posner, M. I. y Petersen, S. E. (1990). The attention system of the human brain. Annual Review of Neuroscience, 13, 25-42. • Sohlberg, M. M. y Mateer, C. A. (1987). Effectiveness of an attention-training program. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 9 (2), 117-130. •Sohlberg, M. M. y Mateer, C.A. (1989) Introduction to Cognitive Rehabilitation. New York: Guilford.

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