Institut F.R. Bull

Dans son intervention de septembre 2002, Colette Fabrigoule, directrice de recherches au CNRS, a mis l'accent sur la distinction entre les atteintes pathologiques liées à l'âge et le vieillissement normal du cerveau.
S'agissant de ce dernier, ont été rappelés les aspects anatomo-physiologiques ainsi que leurs corrélats fonctionnels : la vitesse de traitement de l'information s'abaisse dès l'âge de 20 ans, les capacités de la mémoire de travail (stockage temporaire de l'information en vue de son utilisation immédiate) diminuent dès la cinquantaine et la mémoire explicite (le rappel conscient d'informations sémantiques) s'altère ; enfin, les ressources attentionnelles décroissent dès la soixantaine. Mais, en même temps, se développent des expertises et des stratégies qui compensent ces déficits et constituent, chez le sujet sain, ce qu'on peut appeler une capacité de réserve cognitive.
Dans le cas des démences séniles - dont la maladie d'Alzheimer est la plus fréquente - cette capacité de réserve permet de retarder beaucoup les conséquences de la pathologie. C'est ce qui ressort de la vaste enquête épidémiologique* effectuée récemment, où, parmi les facteurs de protection, figurent en première place le niveau d'instruction, la pratique d'activités lors de la retraite, l'intensité des échanges sociaux, etc.
L'action de ces facteurs a été discutée à la lumière des données neurobiologiques relatives à la plasticité cérébrale. Enfin, il a été souligné que l'efficacité des traitements symptomatiques actuels de la maladie d'Alzheimer dépend de la précocité de leur mise en œuvre. A l'inverse des méthodes neurologiques qui ne permettent pas actuellement de détecter les premiers signes de la maladie, l'examen psychométrique des fonctions cognitives (des troubles de la mémoire et de l'attention en particulier) autorise diagnostic et pronostic.

*Effectuée récemment par l'équipe "vieillissement" de l'Inserm 330 à Bordeaux et portant sur 4000 personnes.

La mesure du temps : mécanismes et bases neurales

Lors de son exposé de novembre 2002, Françoise Macar, directrice de recherches au CNRS, a montré que nous sommes capables d'estimer la durée d'un son ou d'effectuer un geste au bon moment, avec une précision que l'entraînement affine (cf. la pratique musicale ou sportive). Quels sont donc les mécanismes fonctionnels et les structures cérébrales qui sous-tendent le codage et la mémorisation des durées dites " brèves ", de l'ordre d'une fraction de seconde à quelques minutes ?

Plusieurs types de modèles neuromimétiques ont été élaborés pour rendre compte des performances temporelles. La proposition la plus satisfaisante est que l'encodage de la durée suppose l'accumulation d'impulsions internes (les " bases de temps "), éventuellement produites par les systèmes oscillatoires qui abondent dans l'organisme. Le nombre total d'impulsions accumulées au terme de l'intervalle à estimer déterminerait le jugement temporel, la durée subjective étant d'autant plus longue que ce nombre est important.

Plusieurs facteurs modulent ce processus cumulatif. Un signal auditif ou visuel de durée constante sera jugé plus long si la température interne augmente. La prise de stimulants produit le même effet, et les sédatifs ont l'effet inverse. On a étudié en détail l'influence des substances dopaminergiques dans le cadre de programmes de conditionnement temporel chez l'animal.
Tous ces travaux suggèrent que la vitesse d'accumulation des impulsions peut varier. Par ailleurs, le niveau d'attention est un facteur critique. Un biais attentionnel caractérise les jugements temporels en situation de double tâche. Si l'on doit à la fois estimer la durée d'un intervalle cible et effectuer une autre tâche au cours de cet intervalle (identifier des mots présentés sur un écran, par exemple), la durée subjective diminue à mesure qu'augmente le niveau d'attention requis par cette tâche concurrente. Tout se passe comme si l'accumulation d'impulsions pendant l'intervalle cible subissait des interruptions ayant pour résultat une réduction quantitative.

Diverses structures cérébrales pourraient être impliquées dans ces processus. Leur identification progresse à grands pas grâce à l'analyse conjointe des données pharmacologiques et des indices comportementaux chez l'animal et le sujet humain, au développement des techniques d'imagerie cérébrale, et à l'étude de certains troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson, due à la perturbation des systèmes dopaminergiques striato-frontaux.
Les recherches actuelles privilégient l'implication d'un ensemble de structures corticales (comme l'aire motrice supplémentaire) et sous-corticales (en particulier le striatum) dans les processus d'encodage temporel et leurs régulations attentionnelles. Ce réseau cérébral indispensable à la mesure du temps est également essentiel au contrôle des activités sensori-motrices.